Расчет крышного брандмауэра и сплошного короба на ветровую нагрузку

Крышные брандмауэры и сплошные рекламные короба обладают стопроцентной парусностью, требуя бескомпромиссно точного расчета ветровых и снеговых воздействий по СП 20.13330. Воспользуйтесь нашим инженерным онлайн-калькулятором для мгновенного определения опрокидывающего момента и требуемой массы бетонных пригрузов, удерживающих конструкцию на кровле.

• Ветровые районы (классификация)
• Снеговые районы (классификация)

Аэродинамика сплошных экранов на высоте

В отличие от вывесок в виде отдельных объемных букв, где ветровой поток частично проходит сквозь конструкцию, крышный брандмауэр или сплошной короб работает как глухая стена. Вся кинетическая энергия ветра без остатка передается на лицевую плоскость экрана.

При сборе нагрузок для таких объектов инженеры ПТО применяют максимальный аэродинамический коэффициент сопротивления ($C_f = 1.4$). Учитывая, что площадь брандмауэра может составлять десятки квадратных метров, суммарное горизонтальное давление исчисляется тоннами. Наш калькулятор учитывает эту сплошную геометрию, перемножая площадь сопротивления на нормативное давление выбранного ветрового региона.

Влияние высоты здания и пульсационная нагрузка

Ключевым фактором, многократно усложняющим эксплуатацию кровельных брандмауэров, является высота здания. Ветровое давление у поверхности земли и на крыше пятнадцатиэтажного дома отличается кардинально.

Скрипт БСД ГРУПП автоматически корректирует расчеты, применяя высотный коэффициент ($k$). Кроме того, на больших высотах к статическому давлению всегда прибавляется мощная пульсационная (динамическая) составляющая. Внезапные шквальные порывы пытаются не просто сдвинуть короб, но и скрутить его несущую раму. Поэтому металлокаркас сплошных крышных установок проектируется в виде мощных пространственных ферм с диагональными связями, исключающими резонансное раскачивание.

Снеговая нагрузка: снеговые мешки и вес конструкции

Распространенная ошибка при проектировании вертикальных рекламных щитов — игнорирование снеговых нагрузок. Однако сплошной короб имеет глубину (толщину), а его несущая рама представляет собой решетчатую площадку.

Согласно нормам СП 20.13330.2016, на верхней горизонтальной плоскости короба зимой скапливается значительный объем снега. Более того, глухой брандмауэр выступает физическим барьером на пути ветра, сдувающего снег с крыши здания, что приводит к образованию тяжелейших «снеговых мешков» у основания конструкции. Этот добавочный вес давит на опорную раму и смещает общий центр тяжести сооружения. Калькулятор в обязательном порядке запрашивает снеговой район, чтобы инженеры могли заложить необходимую жесткость нижних ригелей на прогиб.

Расчет опрокидывающего момента и бетонных пригрузов

Монтаж тяжелых сплошных коробов на плоских кровлях в абсолютном большинстве случаев выполняется без анкеровки в плиты перекрытия, чтобы не нарушать целостность гидроизоляционного ковра. Удержание обеспечивается исключительно по принципу противовеса.

Ветровая сила бьет в центр парусности экрана, создавая гигантский опрокидывающий момент. Чтобы брандмауэр не опрокинулся и не съехал с крыши, на его нижнюю раму (лапы) укладывается балласт — железобетонные фундаментные стеновые блоки (ФБС). Наш алгоритм рассчитывает точный вес этого пригруза в тоннах с коэффициентом инженерного запаса 1.5. Распределение этого балласта должно быть равномерным и не превышать допустимую несущую способность самой кровли, что также просчитывается нашими инженерами.