Kalkulačka sněhové zátěže - Výpočet váhy sněhu na střeše a bezpečnosti

Kalkulačka zatížení sněhem odhaduje, jakou hmotnost má vrstva sněhu na střeše, terase nebo jiném rovném povrchu. Celkovou hmotnost vypočítá ze tří hodnot: hloubky sněhu, velikosti povrchu a hustoty sněhu.

Co znamená zatížení sněhem

„Zatížení sněhem“ je hmotnost nahromaděného sněhu působícího na konstrukci. Je důležité, protože střechy a terasy jsou navrženy tak, aby unesly jen určitou hmotnost, než se prohnou nebo selžou. Čerstvý sníh je lehký a kyprý. Starý, mokrý nebo větrem udusaný sníh je při stejné hloubce mnohem těžší. Kalkulačka, která se ptá pouze na hloubku a nezohledňuje hustotu, může skutečnou hmotnost výrazně podhodnotit.

Tato kalkulačka uvádí celkovou hmotnost sněhu ležícího na povrchu v librách nebo kilogramech. Sama neuvádí tlak na čtvereční stopu, tuto hodnotu však lze zjistit jednoduchým dělením (viz níže).

Jak vypočítat zatížení sněhem

Kalkulačka používá tento vzorec:

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

kde W je celková hmotnost, d hloubka sněhu, l délka plochy, w její šířka a ρ hustota sněhu.

Před násobením převede hloubku na stejnou jednotku, v jaké jsou délka a šířka, aby se jednotky správně vykrátily:

• Imperiální jednotky: hloubka se zadává v palcích a převádí se na stopy dělením číslem 12. Délka a šířka se udávají ve stopách, hustota v librách na krychlovou stopu (lb/ft³) a výsledek v librách.
• Metrické jednotky: hloubka se zadává v centimetrech a převádí se na metry dělením číslem 100. Délka a šířka se udávají v metrech, hustota v kilogramech na krychlový metr (kg/m³) a výsledek v kilogramech.

Plocha povrchu se jednoduše vypočítá vynásobením délky a šířky.

Hodnoty hustoty sněhu

Hustota sněhu závisí na tom, jak je sníh čerstvý, mokrý nebo zhutněný. Kalkulačka nabízí tři předvolby a také vlastní hodnotu:

Hustota těžkého mokrého sněhu je přibližně šestkrát vyšší než hustota lehkého prašanu, takže stejně hluboká vrstva těžkého sněhu váží asi šestkrát tolik.

Příklad výpočtu

Uvažujme část rovné střechy o délce 10 stop (3 m) a šířce 10 stop (3 m), pokrytou vrstvou středně těžkého (slehlého) sněhu o tloušťce 6 palců (15 cm).

1. Převeďte hloubku na stopy: 6 ÷ 12 = 0,5 stopy (0,15 m)
2. Zjistěte plochu: 10 × 10 = 100 čtverečních stop (9,3 m²)
3. Vynásobte hustotou: 0,5 × 100 × 12,5 lb/ft³ (200 kg/m³) = 625 lb (283 kg)

V metrických jednotkách uvažujme povrch o délce 4 metry a šířce 3 metry, pokrytý vrstvou středně těžkého sněhu o tloušťce 15 centimetrů.

1. Převeďte hloubku na metry: 15 ÷ 100 = 0,15 m
2. Zjistěte plochu: 4 × 3 = 12 m²
3. Vynásobte hustotou: 0,15 × 12 × 200 kg/m³ = 360 kg

Převod výsledku na libry na čtvereční stopu

Stavební předpisy a údaje o únosnosti střech se obvykle uvádějí jako tlak, například v librách na čtvereční stopu (psf) nebo v kilopascalech, nikoli jako celková hmotnost. Chcete-li výsledek kalkulačky převést na tento tvar, vydělte celkovou hmotnost plochou povrchu.

V prvním výše uvedeném příkladu: 625 lb ÷ 100 čtverečních stop = 6,25 psf. Tuto hodnotu, nikoli celkovou hmotnost 625 lb (283 kg), je třeba porovnat s jmenovitou únosností střechy.

Často kladené otázky

Udává kalkulačka hodnotu tlaku, například psf, nebo celkovou hmotnost?

Udává celkovou hmotnost v librách nebo kilogramech. Vydělením tohoto čísla plochou povrchu (délka × šířka) získáte hodnotu tlaku, například v librách na čtvereční stopu.

Proč na hustotě sněhu tolik záleží?

Protože stejně hluboký sníh může mít velmi odlišnou hmotnost podle toho, jak je mokrý nebo zhutněný. Stopa čerstvého prašanu je lehká. Stopa mokrého, deštěm nasáklého sněhu může vážit několikanásobně více. Použití nesprávné předvolby hustoty může vést k výrazně chybnému výsledku.

Jak lze přesně změřit hloubku sněhu?

Na několika místech změřte pravítkem nebo tyčí vzdálenost přímo dolů k povrchu, mimo závěje naváté větrem, a naměřené hodnoty zprůměrujte. Navátý sníh může být v jednom rohu mnohem hlubší než na zbytku povrchu.

Je někdy potřeba zadat vlastní hodnotu hustoty?

Ano. Tři předvolby jsou obecné odhady. Přesnější hustota, pokud je známa z místní meteorologické zprávy nebo přímého měření, poskytne přesnější celkovou hmotnost.

Je tato kalkulačka náhradou za statika?

Ne. Pouze násobí hloubku, plochu a hustotu. Nezohledňuje projektovanou únosnost střechy, její sklon, rozložení závějí ani stav její nosné konstrukce. Zda je konkrétní střecha při daném zatížení sněhem bezpečná, posoudí statik nebo to stanoví místní stavební předpis.

Jaký je rozdíl mezi zatížením sněhem na zemi a zatížením sněhem na střeše?

Zatížení sněhem na zemi je hloubka a hmotnost sněhu ležícího na otevřeném rovném terénu. Zatížení sněhem na střeše je obvykle nižší, protože vítr a sklon střechy část sněhu odnesou a teplo z budovy může část sněhu roztavit. Inženýři používají přepočtové součinitele, kterými převádějí hodnotu zatížení sněhem na zemi na návrhovou hodnotu pro střechu.