Приложение Е (рекомендуемое). Расчет кровельного ковра на ветровые нагрузки

Приложение Е
(рекомендуемое)

Расчет кровельного ковра на ветровые нагрузки

Е.1 Условия расчета кровельного ковра на ветровые нагрузки зависят от способа его укладки (рисунок Е.1), к которым относятся сплошная приклейка всех слоев ковра; частичная (точечная или полосовая 25-35%-ная) наклейка; механическое крепление нижнего слоя ковра в местах нахлесток полотнищ рулонного материала и свободная укладка ковра с пригрузом.

Е.2 Самым надежным способом крепления кровельного ковра является сплошная приклейка его по всей поверхности плотного (малопористого) основания под кровлю (например, из асфальтобетона, цементно-песчаного раствора или бетона). Однако и в этом случае ветровая нагрузка W, , не должна превышать величины адгезии кровельного ковра к основанию под кровлю и между слоями , , т.е. должно выполняться условие

. (E.1)

Если при наклейке кровельного материала на волокнистое основание отрыв происходит по волокнистому материалу (когезионный разрыв), то ветровая нагрузка в этом случае не должна быть больше прочности волокнистого материала на растяжение ,

. (E.2)

Е.3 При точечной или полосовой 25-35%-ной наклейке должны соблюдаться следующие условия:

, т.e. ; (Е.3)

, т.e. . (E.4)

Е.4 При свободной укладке кровельного ковра (с проклейкой швов) с пригрузом, последний выбирают таким, чтобы его вес , , превышал величину ветровой нагрузки

. (E.5)

Е.5 Расчет шага крепежных элементов в механически закрепленной однослойной кровле.

Рассмотрим карнизный участок покрытия (крыши), над кровельным ковром которого создается отрицательное давление, т.е. подъемная сила (СП 20.13330), приводящая к деформированию ковра. Обозначим ширину полотнищ рулонного материала через b, расстояние между крепежными элементами через , а высоту подъема кровельного ковра - через h (рисунок Е.2).

Приняв кровельный ковер в сечении в виде нити шириной 5 см, закрепленной по концам и нагруженной распределенной ветровой нагрузкой q (рисунок Е.3), получим, что продольное усилие N состоит из распора H (горизонтальная составляющая) и поперечной силы Q (вертикальная составляющая) и равна

. (Е.6)

Подъемная сила ветра стремится выдернуть крайнее полотнище из-под крепежных элементов в точках К и М (рисунок Е.3) и соседнее полотнище в точке L, a также сдвинуть по приклеенной нахлестке соседнее полотнище в точке М. Кроме того, во всех точках крепления полотнищ рулонного материала действует выдергивающая крепежный элемент сила.

Для построения линии подъема нити используется правило построения эпюры моментов для балки. В любом сечении С

, (Е.7)

где - балочный момент в сечении С;

- ордината кривой равновесия нити в сечении С.

Горизонтальную составляющую определяем по формуле

, (Е.8)

где - характеристика нагрузки.

Тогда

; (Е.9)

Q=0,5qb. (Е.10)

При ширине кровельных рулонных материалов b=1м, q=W, тогда

; (Е.11)

Q=0,5W. (E.12)

Высоту подъема кривой равновесия нити можно найти из прямоугольного треугольника КОС (рисунок Е.З), приняв , где КО=0,5 м, а - удлинение рулонного материала при нагревании в летний период, равное 0,01 м, исходя из нормируемого показателя относительного удлинения - 2% (ГОСТ 30547).

Тогда  м, а формулы (Е.6) и (Е.11) примут следующий вид:

; (Е.13)

. (E.14)

Величина нагрузки, действующей на кровельный ковер и на крепежный элемент на базе (рисунок Е.2) и равной произведению продольного усилия N в гибкой полоске (нити) на , должна быть не более прочности ковра (H/5 см), то есть должно выполняться условие ,