Калкулатор за снежно натоварване - Изчисляване на теглото на сняг върху покрив и безопасност

Калкулаторът за снегово натоварване изчислява колко тежи слой сняг върху покрив, тераса или друга плоска повърхност. Той определя общото тегло от три стойности: дебелината на снега, размера на повърхността и плътността на снега.

Какво представлява снеговото натоварване

„Снегово натоварване“ е теглото, което натрупалият се сняг оказва върху конструкция. Това е важно, защото покривите и терасите са проектирани да понасят определено тегло, преди да провиснат или да се разрушат. Пресният сняг е лек и пухкав. Старият, мокър или уплътнен от вятъра сняг е много по-тежък при същата дебелина. Калкулатор, който изисква само дебелината, без да отчита плътността, може значително да подцени действителното тегло.

Този калкулатор показва общото тегло на снега върху повърхността в фунтове или килограми. Той не показва самостоятелно налягането на квадратен фут, но тази стойност може да се намери чрез просто деление (вж. по-долу).

Как се изчислява снеговото натоварване

Калкулаторът използва следната формула:

$W = d \times l \times w \times \rho$

където W е общото тегло, d — дълбочината на снега, l — дължината на повърхността, w — ширината ѝ, а ρ — плътността на снега.

Преди умножението той преобразува дебелината в същата единица като дължината и ширината, за да се съкратят правилно мерните единици:

• Имперски единици: дебелината се въвежда в инчове и се преобразува във футове чрез деление на 12. Дължината и ширината са във футове, плътността е във фунтове на кубичен фут (lb/ft³), а резултатът е във фунтове.
• Метрични единици: дебелината се въвежда в сантиметри и се преобразува в метри чрез деление на 100. Дължината и ширината са в метри, плътността е в килограми на кубичен метър (kg/m³), а резултатът е в килограми.

Площта на повърхността се получава просто чрез умножаване на дължината по ширината.

Стойности на плътността на снега

Плътността на снега зависи от това колко пресен, мокър или уплътнен е той. Калкулаторът предлага три предварително зададени стойности и опция за въвеждане на друга:

Тежкият мокър сняг е приблизително шест пъти по-плътен от лекия пухкав сняг, затова при еднаква дебелина тежи около шест пъти повече.

Пример с решение

Да разгледаме плосък участък от покрив с дължина 10 фута (3 m) и ширина 10 фута (3 m), покрит с 6 инча (15 cm) средно тежък (утаял се) сняг.

1. Преобразуване на дебелината във футове: 6 ÷ 12 = 0,5 фута (0,15 m)
2. Намерете площта: 10 × 10 = 100 квадратни фута (9,3 м²)
3. Умножение по плътността: 0,5 × 100 × 12,5 lb/ft³ (200 кг/м³) = 625 lb (283 kg)

В метрични единици нека разгледаме повърхност с дължина 4 метра и ширина 3 метра, покрита с 15 сантиметра средно тежък сняг.

1. Преобразуване на дебелината в метри: 15 ÷ 100 = 0,15 m
2. Изчисляване на лицето: 4 × 3 = 12 м²
3. Умножение по плътността: 0,15 × 12 × 200 кг/м³ = 360 kg

Преобразуване на резултата във фунтове на квадратен фут

Строителните норми и нормативните стойности за носимоспособността на покривите обикновено са зададени като налягане, например фунтове на квадратен фут (psf) или килопаскали, а не като общо тегло. За да се преобразува резултатът от калкулатора в тази форма, общото тегло се разделя на площта на повърхността.

В първия пример по-горе: 625 lb (283 kg) ÷ 100 квадратни фута (9,3 м²) = 6,25 psf. Тази стойност, а не общото тегло от 625 lb (283 kg), трябва да се сравни с допустимата носимоспособност на покрива.

Често задавани въпроси

Калкулаторът показва ли стойност на налягането като psf, или общо тегло?

Той показва общо тегло във фунтове или килограми. Разделете това число на площта на повърхността (дължина × ширина), за да получите стойност на налягането, например фунтове на квадратен фут.

Защо плътността на снега е толкова важна?

Защото снегът с еднаква дебелина може да тежи много различно в зависимост от това колко е мокър или уплътнен. Един фут пресен пухкав сняг е лек. Един фут мокър, напоен от дъжд сняг може да тежи няколко пъти повече. Използването на неподходяща предварително зададена плътност може да доведе до сериозно неточен резултат.

Как се измерва точно дебелината на снега?

Измерете право надолу до повърхността с линийка или пръчка на няколко места, далеч от преспи, натрупани от вятъра, и осреднете измерванията. В един ъгъл натрупаният от вятъра сняг може да е много по-дълбок, отколкото по останалата част от повърхността.

Налага ли се някога да се използва зададена от потребителя стойност за плътността?

Да. Трите предварително зададени стойности са общи оценки. По-точна плътност, ако е известна от местна метеорологична справка или от пряко измерване, дава по-точно общо тегло.

Този калкулатор замества ли строителен инженер?

Не. Той само изчислява произведението на дебелината, площта и плътността. Не отчита проектната носимоспособност на покрива, наклона му, разпределението на преспите или състоянието на носещата конструкция. За да се определи дали конкретен покрив е безопасен при дадено снегово натоварване, трябва да се потърси строителен инженер или да се направи справка с местните строителни норми.

Каква е разликата между снегово натоварване върху земята и снегово натоварване върху покрива?

Снеговото натоварване върху земята е дебелината и теглото на снега, който лежи върху открита равна земна повърхност. Снеговото натоварване на покрива обикновено е по-малко, защото вятърът и наклонът на покрива отвяват част от снега, а топлината от сградата може да разтопи друга част. Инженерите прилагат корекционни коефициенти, за да преобразуват стойността на снеговото натоварване върху земята в проектна стойност за покрива.