Ветровая нагрузка

Любое сооружение испытывает различные природные воздействия, даже в космосе, где нет атмосферы, нужно учитывать солнечный ветер. Обычный жилой дом в не-сейсмоопасном районе рассчитывается на 2 вида природных нагрузок: вертикальную — снеговую, и горизонтальную — ветровую. Хотя значения ветровых нагрузок меньше, их горизонтальное направление требует их учета независимо от снеговых. Значения нагрузок (кГ/кв.м) считаются исходя из нормативных документов с учетом региона, места застройки и высоты здания (см.ниже).

Как учитывается ветровая нагрузка

Прежде всего силы ветра действуют на стены и фронтоны крыши. Площадь фронтона бывает обычно от 7 до 20 кв.м, т.е на фронтон действует горизонтальная сила до 300 кг. При сильном ветре фронтон может «завалиться», для укрепления используются продольные раскосы, «подпирающие» фронтон с внутренней стороны.

Вторым необходимым элементом, особенно в штормовых районах, является противоветровые связи стропил с основной частью здания: при помощи проволоки или специальных анкеров, — препятствующие отрыванию крыши при ураганном ветре. Похожие анкеры используются для связи коробки дома с фундаментом.

Строительные нормы по ветровой нагрузке

Нормы по нагрузкам постоянно обновляются. С 1985 года действовал СНиП 2.01.07-85 на корорый ссылаются большинство авторов в Интернете. В 1988 году в СНиП было внесено Изменение №1, далее дополнения 1989 года, далее в 2003 году Изменение №2, далее дополнения 2004 и 2008 года, и, наконец в 2011 Минрегион РФ утвердил новый Свод правил СП 20.13330.2011, который называется «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*».

Районирование по давлению ветра

К этому документу есть отдельное приложение «Карты районирования территории Российской Федерации по климатическим характеристикам», которым чаще всего интересуются. Там есть карта «Районирование территории РФ по давлению ветра»:

Центральная часть РФ (рисунок ниже) в основном относится к району I, что соответствует по СП 20.13330.2011 (таблица 11.1) значению W₀=0,23 кПа, т.е. примерно 23 кГ/кв.м. Это значение и пишется обычно в нормативных условиях проекта и оно значительно ниже, чем нормативная снеговая нагрузка (130 кГ/кв.м). Однако реальное значение для невысокого дома еще меньше, поскольку нужно учитывать тип застройки и высоту здания.

Тип местности и высота здания

Нормативные документы выделяют 3 типа местности:

• А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
• B – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
• С – городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Коэффициенты для каждого типа зависят от высоты здания (около 5 метров, до 10, до 20 и т.д.). Соответствующая таблица 11.2 приведена в СП 20.13330.2011.

Для жилого дома высотой до 10 метров в застройке Московской области (зона B) ветровая нагрузка составит 23 х 0,65 = 15 кГ/кв.м. Именно это значение и нужно принимать при расчетах.