Как се извършва изчисление на снегов и вятърен товар на пергола?

Изчислението на снеговия и вятърния товар на пергола представлява определяне на количеството сняг, което ще натрупа покривното покритие, и на налягането, което вятърът упражнява върху конструкцията, съгласно стандартите TS EN 1991-1-3 и TS EN 1991-1-4. В резултат от това изчисление се уточняват параметри като сечението на профила, разстоянието между стойките, детайла на фундаментната връзка и дебелината на панела. Ако това изчисление не бъде направено правилно, при затворените системи пергола могат да възникнат проблеми като пропадане на покритието, откъртване на панели или деформация в свързващите възли.

При проектите за пергола изчислението на товара се различава от директното прилагане на стандартен каталожен продукт. В него участват зоната на снеговия товар за съответната област, височината на конструкцията, наклонът на покрива и степента на откритост на околното пространство. Затова две перголи с еднакви размери могат да бъдат произведени с различни сечения на профила в различни градове.

Това изчисление се уточнява не на етапа на офериране преди поръчката на нова пергола, а на етапа на статическия проект. Дори използваната профилна система да има техническо одобрение, крайното сечение не може да бъде определено без въвеждане на специфичните за района данни за сняг и вятър.

Защо е важно изчислението на снеговия и вятърния товар на пергола?

При затворените системи пергола снегът, падащ върху покривното покритие, се натрупва с времето и увеличава статическия товар. Вятърът пък създава допълнителна сила в хоризонтална посока и посока на повдигане; особено при слабо наклонени покриви ефектът на засмукване на покритието нагоре лесно може да остане незабелязан. Профил, избран без това изчисление, дори да изглежда достатъчен визуално, може да се окаже недостатъчен по отношение на носещия капацитет.

Целта на това изчисление не е само да предотврати счупване на профила, а и да гарантира, че свързващите болтове, фундаментните анкерни точки и клипсите на панелите остават безопасни под товар. Ако подобно изчисление бъде пренебрегнато, могат да възникнат щети, които остават извън обхвата на застраховката или гаранцията.

затворена система пергола

Подробна информация: биоклиматични перголни системи

Как се изчислява снеговият товар на пергола?

Основният показател при изчисляването на снеговия товар е характерният земен снегов товар за съответния район. В Турция тази стойност варира според региона; при изчисления по TS EN 1991-1-3 снеговият товар обикновено се оценява в диапазона от 75 kg/m² до 350 kg/m², като точната стойност зависи от областта и надморската височина на обекта. Тази базова стойност се умножава по коефициента на формата на покрива, за да се получи реалният товар, действащ върху горното покритие.

Надморската височина на терена, на който се монтира перголата, също се включва в изчислението на снеговия товар като отделен коефициент. Дори в границите на една и съща община за пергола, разположена във високите части, и пергола, монтирана близо до морското равнище, могат да се използват различни стойности на земния снегов товар. Тъй като тези стойности периодично се актуализират в строителните наредби, препоръчително е да се проверяват актуалните карти и таблични данни.

Как наклонът на покрива влияе на натрупването на сняг?

С увеличаването на наклона на покрива коефициентът на натрупване на сняг намалява. При плоски или почти без наклон покрития времето, през което снегът се задържа, се удължава, а товарът нараства; затова при горното покритие на перголата обикновено се оставя наклон от поне 3-5 градуса, който се предпочита както за отвеждането на вода/сняг, така и за разпределението на товара.

Кои фактори се вземат предвид при изчисляването на вятърния товар на пергола?

Изчислението на вятърния товар се извършва съгласно стандарта TS EN 1991-1-4 въз основа на референтната скорост на вятъра за региона, височината на конструкцията, класа на откритост на околната среда и това дали перголата е открита или затворена система. При изчисленията обикновено се взема предвид период на връщане от 50 години, тоест като референтна стойност се използва скоростта на вятъра, която се очаква да бъде надвишена веднъж на 50 години в съответния район. При перголите с открити страни вятърът може да преминава под покритието, поради което налягането се разпределя различно, докато при системите, затворени със стъкло или панели, вятърният товар се предава директно върху панела и профила.

Стандарт TS EN 1991-1-4 за вятърен товар

Източник: алуминий

Как се различава изчислението на товара при открити и затворени системи пергола?

При перголите с отворени ламели, чието покритие не е напълно затворено, вятърът може частично да преминава под покритието, поради което натрупването на налягане остава ограничено; в същото време снегът отчасти преминава през междините на ламелите, така че снеговият товар може да бъде изчислен по-нисък. При системите, напълно затворени със стъклени или поликарбонатни панели, както снегът, така и вятърът се натрупват изцяло върху покритието; затова изчисленият товар при затворените системи пергола е по-висок в сравнение с открита система със същите размери.

При системите с моторно тентово покритие или плъзгащи се панели подвижният елемент на покритието може да се отвори при поява на вятър, поради което се дефинира различен сценарий на натоварване спрямо неподвижното горно покритие. При този тип системи вятърният сензор и механизмът за автоматично затваряне се превръщат в проектен параметър, който пряко влияе на допусканията за товар в статическото изчисление. При неподвижните системи, тъй като липсва тази гъвкавост, най-неблагоприятният сценарий се взема предвид още в началото.

Как снеговият и вятърният товар влияят на избора на профил и свързващи елементи?

Изчислените стойности на товара се проверяват спрямо инерционния момент на сечението на алуминиевия или стоманения профил. В общата практика при основните носещи профили на перголата се предпочита дебелина на стената 2-3 mm; в райони с очакван висок снегов/вятърен товар тази дебелина и височината на профила могат да бъдат увеличени. При двустенните поликарбонатни панели, използвани за горно покритие, обичайната дебелина е 10 mm, но в райони с висок товар може да се предпочете по-дебел панел или по-сгъстено разстояние между напречните греди.

Броят и разстоянието между стойките също са пряк резултат от изчислението на товара. Докато пергола със същите размери в район с нисък товар може да се реши с разстояние между стойките от 3 метра, в район с висок товар това разстояние може да бъде намалено до под 2 метра.

сечение на профил за пергола

Подробна информация: автоматични системи за перголи

Как разликата между алуминиев и стоманен профил влияе на изчислението на товара?

Алуминиевите профили се предпочитат в повечето проекти за пергола заради ниското си тегло и естествената устойчивост на корозия; но в сравнение със стоманените профили имат по-нисък модул на еластичност, което означава, че при еднакъв товар може да се наложи по-голямо сечение. При проекти с голям отвор, в които се очаква висок снегов/вятърен товар, при основните носещи греди може да се предпочете стоманено усилване или стоманена основна конструкция с алуминиево покритие.

Класът на болтовете и качеството на заваръчните шевове, използвани в свързващите елементи, също са определящи за безопасното пренасяне на изчисления товар. Например недостатъчна дълбочина на анкериране във връзката стойка-основна плоча може да обезсмисли дори правилно изчислено сечение на профила; затова докладът за изчисление на товара обикновено обхваща не само профила, но и детайлите на връзките. В райони близо до морето, поради засоления въздух рискът от корозия се увеличава, така че при същото изчисление на товара за избрания профил може да се наложи допълнително покритие на повърхността или избор на неръждаеми свързващи елементи; това не влияе пряко върху носещия капацитет, а върху трайността му във времето. Проверката на свързващите точки на годишни интервали е препоръчителна практика, особено при срокове на експлоатация над 10 години.

Защо изчислението на товара става по-критично при перголи с голям отвор?

С увеличаването на отвора, тоест на разстоянието между стойките и дължината на гредата, огъващият момент при един и същ единичен товар нараства пропорционално на квадрата на разстоянието. Затова сечение, което е достатъчно за пергола с отвор 4-5 метра, при отвор от 7-8 метра може да се окаже недостатъчно според същото изчисление на товара, и тогава или се увеличава сечението, или се добавя междинна колона.

При дизайни на пергола със специална геометрия, като двускатен покрив или покрив тип „пеперуда“, начинът на натрупване на сняг може да стане неравномерен; в зависимост от посоката на вятъра от едната страна на покрива може да се наблюдава натрупване на сняг, а от другата — отвяване. При такива специфични геометрии изчислението на товара изисква по-подробен статически модел в сравнение със стандартните перголи с равен покрив. При подобни проекти могат да се вземат предвид и допълнителни данни, като измервания на място и резултати от аеродинамичен тунел.

Как се оценява снеговият/вятърният товар на пергола на място?

В реализиран от EncoArt проект за затворена система пергола на брегова линия, силно изложена на вятър и без прегради, стандартното сечение на профила за вътрешна зона не е било сметнато за достатъчно; в резултат на статическото изчисление сечението на основния носещ профил е увеличено, разстоянието между стойките е намалено, а броят на фундаментните анкери е увеличен. В рамките на същия проект разстоянието между клипсите на панелите е стеснено, за да се осигури допълнителен запас на сигурност срещу ефекта на засмукване от вятъра. Този пример показва, че каталожните размери не се прилагат директно и че всеки проект изисква отделно изчисление на товара според района, в който се намира. При проверката на товара след предаването на обекта е потвърдено, че изчисленият запас на сигурност отговаря на реалните условия на място.

Кога се изисква доклад от статическо изчисление?

При процедурите за общинско разрешително или при проекти за пергола с голям отвор, обикновено над 4 метра, може да бъде поискан доклад от статическо изчисление. В този доклад снеговият и вятърният товар се изчисляват отделно, след което се проверява най-неблагоприятната комбинация от товари, включително сценарият, в който сняг и вятър действат едновременно. Към изчисления товар обикновено се оставя допълнителен запас на сигурност от порядъка на 20-30%; този запас служи като буфер срещу толеранси на материалите и неочаквано увеличение на товара. Освен при кандидатстването за разрешително, този доклад се използва и като референтен документ при бъдещи ремонти или заявки за допълнителни конструкции.

Каква информация трябва да се предостави в процеса на проектиране?

Сред основната информация, която трябва да бъде предоставена на проектния екип за правилно изчисление на товара, са областта/общината, в която ще се монтира перголата, надморската височина, типът на основата или настилката, към която ще се закрепи конструкцията, предпочитаният материал за покритие и евентуалните по-високи сгради в околността. Ако тази информация не бъде предоставена изцяло, изчислението отразява не реалните условия на място, а приети средни стойности.

В заключение, изчислението на снеговия и вятърния товар на пергола е инженерен процес, при който климатичните данни за района, наклонът на покрива, материалът на покритието и сечението на носещия профил се оценяват заедно. Ако това изчисление не бъде пропуснато на етапа на проектиране, конструкцията остава безопасна и с ниска нужда от поддръжка в дългосрочен план.

За актуални цени: ценови листи на EncoArt

Безплатен оглед и оферта за вашия проект: контакти с EncoArt

Често задавани въпроси

Според кои стандарти се изчислява снеговият/вятърният товар на пергола?

Изчислението на снеговия товар се извършва по стандарта TS EN 1991-1-3, а на вятърния товар — по TS EN 1991-1-4. Тези стандарти оценяват заедно климатичните данни за района и геометрията на конструкцията. Резултатът служи като основен входен параметър при определянето на сечението на профила и детайлите на връзките.

Необходимо ли е изчисление на товара и при открити системи пергола?

Да, ефектът на вятъра и снега се оценява и при перголи с отворени ламели, но обикновено стойността на товара е по-ниска в сравнение със затворена система. В изчислението се вземат предвид разстоянието между ламелите и височината на конструкцията. Статическата проверка не трябва да се пропуска и при открити системи с голям отвор.

Може ли да се монтира пергола без изчисление на снеговия/вятърния товар?

При малки по мащаб, стандартни проекти могат да се използват общите инженерни данни на производителя, но при голям отвор или райони с висок товар се препоръчва отделно изчисление. Профил, избран без изчисление, дори да изглежда достатъчен, може да създаде пропуск в сигурността в дългосрочен план. В процедурите за общинско разрешително този доклад обикновено е задължителен.