Cargas de nieve y viento.

Para calcular edificios y estructuras, es necesario recolectar correctamente las cargas para poder seleccionar correctamente las estructuras del edificio; deben soportar el peso probable y tampoco tener demasiado margen, lo que conducirá a un consumo excesivo de material. Ambos componentes son temporales. Te contamos más a fondo cómo calcularlos correctamente.

Recogida de carga de nieve

Para el cálculo se utilizan dos componentes: calculado y estándar.

Diseño – carga teniendo en cuenta el margen de seguridad. Se supone que las condiciones adversas ocurren con poca frecuencia y están cubiertas por un margen del 40%. SP 20.13330.2016: estándares actuales para los cálculos, se discutirán en el artículo. El coeficiente es 1,4. El valor obtenido se tiene en cuenta en el primer estado límite.

La normativa es la que preserva el funcionamiento, siendo al mismo tiempo la máxima. Es necesario para el segundo estado límite.

La carga de nieve estándar está determinada por la fórmula.

donde c(e) – tiene en cuenta la eliminación de la capa de nieve por el viento, adoptada de conformidad con los párrafos 10.5 a 10.9:

• en ausencia de viento directo, en ciudad – c(e)=1;
• techado hasta un 12%, sin partes salientes, con una velocidad media del viento en los 3 meses más fríos superior a 2 m/s:

donde k – tiene en cuenta el cambio de presión con la altura, tomado de acuerdo con la tabla 11.2;

l(c) = 2b-(b*b)/l ≤100m

donde b – ancho, m;

l – longitud del revestimiento, m.

• techado 12-20%, sin partes sobresalientes - c(e) = 0,85.

No se acepta un marcador descendente si la temperatura media de enero no desciende por debajo de los -5 grados. No funciona cuando hay paredes y otros elementos adyacentes.

c(t) – coeficiente térmico. En ausencia de aislamiento en el taller con mayor generación de calor (más de 1 W/(m2C), 3%), c(t)=0,8. En otros casos c(t)=1.

A veces se recomienda tomarlo igual a uno si el proceso tecnológico puede detenerse, irse de vacaciones o volver a equiparse. Entonces se detendrá la generación de calor y la nieve dejará de derretirse.

S(g) – peso estándar de la cubierta, calculado en kPa/m2. Se proporciona por área cuadrada a nivel del suelo; se indica en la Tabla 10.1 y depende de la ubicación (Apéndice E, Mapa 1). Tenga en cuenta que en la nueva versión del SP se ha cambiado el mapa.

Los datos están disponibles en el Reglamento Territorial de Edificación, y también se puede utilizar el mapa en la página web del Ministerio de la Construcción. Tenga en cuenta: SP es un documento que debe seguirse estrictamente, TSN son recomendaciones.

μ – tiene en cuenta la transición de una superficie horizontal plana en el suelo a los contornos complejos del tejado. Está tomado del Apéndice B, depende de la forma del techo. La interpolación se utiliza para determinar posiciones intermedias.

• Con una pendiente de hasta el 12%, es igual a 1. En el caso de un techo complejo (una pared más alta que el techo, un parapeto, una linterna), se forman bolsas de nieve. El cálculo requiere mucho trabajo y tiempo. No nos detendremos en ello, porque... Los hangares a menudo no tienen tales elementos. Si las hay, calcularemos la carga correctamente y tendremos en cuenta los matices para que la estructura sirva durante décadas y no suponga una amenaza.
• Un toldo clásico con techo abovedado implica el cálculo de dos coeficientes μ.

μ1 = cos (1,5α)

μ2 = pecado(3α),

donde α es la pendiente en grados.

La peculiaridad es el cálculo en cada punto, para α ≥60 grados ambos coeficientes = 0.

• Para un tejado a dos aguas μ=1 en un ángulo de hasta 30 grados. μ=0,75 y μ=1,25 – para una pendiente de 20-30 grados (diferente para las dos pendientes).

Para 10-30 grados, tome μ=1, μ=0,6 y μ=1,4 en diferentes longitudes, elija la opción más desfavorable.

Si la pendiente es superior a 60 grados, μ=0.

Recogida de carga de viento

Debe ser tomado en cuenta:

• carga de viento principal;
• cima;
• resonante;
• Vibraciones aerodinámicas inestables.

La resonancia y la aerodinámica se tienen en cuenta si la relación entre las longitudes del lado más largo y del lado más corto supera 40 en áreas abiertas, 20 cuando se instala contra una pared, 10 para edificios donde la altura es mucho mayor que el ancho.

Los dos primeros son obligatorios, cuyo coeficiente de fiabilidad es 1,4. Es necesario para obtener la carga calculada.

Carga de viento principal:

donde w(m) es un valor estándar que depende de la altura equivalente z(e):

donde w(0) es el valor estándar para la región de viento (Apéndice E, mapa 2), según la tabla 11.1;

k(z(e)) – establece la dependencia de las características de altitud, si h≤300 m, determinada según la tabla 11.2:

z(e) – altura equivalente. El parámetro d es el ancho de la pared sobre la que actuará el viento, h es la altura:

c – coeficiente aerodinámico, depende de la forma de la estructura y su sección para la cual se realiza el cálculo. La sección 11.1.7 contiene mucha información útil sobre cada componente utilizado para el cálculo. Puedes obtener el coeficiente final sumando los componentes.

Puedes hablar de cada uno de ellos durante mucho tiempo, es más fácil encontrar el Apéndice B.1 en la empresa conjunta y extraer de él todos los coeficientes necesarios.

w(g): el componente de pulsación también tiene en cuenta la altura equivalente que calculamos anteriormente.

donde w(m) acabamos de calcular;

ζ(z(e)) – coeficiente de pulsación:

v – incluye correlación espacial en el cálculo. Se acepta según tablas 11.6 y 11.7, todo se describe en detalle en el SP.

La carga máxima puede ser positiva y negativa (barlovento y sotavento):

donde w(0), k(z(e)), ζ(z(e)) definimos anteriormente;

с(р) – coeficiente aerodinámico máximo de presión positiva y succión, con el signo correspondiente. Calculado a partir de valores obtenidos previamente, así como en base al Apéndice B.1.17.

ν – coeficiente de correlación para presión positiva y succión para el área del recinto, en m2:

¿Por qué se tienen en cuenta las cargas en los cálculos?

Para seleccionar correctamente el tamaño de la sección transversal de las estructuras de los edificios, es importante comprender qué carga deben soportar. Para ello se recogen cargas:

• constante: el propio peso de las propias estructuras;
• temporal – nieve, viento, hielo, equipo;
• especial – sísmico, explosivo, por deformación de la base.

Los datos se ingresan en programas de cálculo, y estos seleccionan las combinaciones más desfavorables, lo que les permitirá tomar la carga máxima y calcular todos los elementos para ello.

Si no hace esto, puede terminar con demasiada oferta, lo que provocará un gasto excesivo de materiales, fondos y tiempo de construcción. Especialmente en la escala de un edificio y una estructura, y no de una sola estructura. Si establece una sección transversal demasiado pequeña, el edificio o estructura no resistirá la presión del viento, una capa de nieve o demasiadas personas y equipos. Esto conducirá a la destrucción de parte o de la totalidad de la estructura y habrá riesgos durante la construcción y operación.

Además, sin la documentación adecuada, no se le permitirá iniciar la construcción y ningún desarrollador se hará cargo del asunto.

Para no correr riesgos, sugerimos recurrir a profesionales para los cálculos. Una persona sin formación ni experiencia en construcción no podrá interpretar correctamente todos los puntos del documento reglamentario y definitivamente cometerá un error confiando en su intuición. Esto puede tener consecuencias impredecibles en el futuro. Después de todo, si comete un error al principio de los cálculos, corre el riesgo de calcular todo incorrectamente en el futuro. Es decir, será necesario rehacer todo el trabajo, porque... ninguna organización de inspección lo aceptará.

Llámanos, haremos todos los cálculos, crearemos un proyecto desde cero para cualquier zona y resolveremos todas tus dudas.