Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

PEATÜKK 5 LUMEKOORMUS KATUSEL

5.1 Koormuse iseloom

(1) P Projekt peab arvestama asjaolu, et lumi võib katustele sadestuda paljude erinevate mudelite kohaselt.

(2) Erinevate mudelite rakendumise põhjuseks oleva katuse omadustena võib nimetada järgmisi:

a) katuse kuju; b) selle soojuslikud omadused; c) pinna karedus; d) katuse all tekkiva soojuse hulk; e) naabruses asetsevate hoonete lähedus; f) ümbritsev maastik; g) kohalik meteoroloogiline kliima, eriti tuulte tugevus, temperatuuri kõikumised

ja sademete esinemise (lumi või vihm) tõenäosus.

5.2 Koormuse paiknemine

Lume koormust katusel arvutatakse järgmiste valemite abil:

Püsiva/üleminekuolukorrale mõeldud konstruktsioonilise lahenduse puhul

s = µi CeCtsk (5.1)

kus:

µ1 on lumekoormuse kujutegur (vt jaotis 5.3 ja lisa B)

sk on normatiivne lumekoormus maapinnal

sAd on maapinnal asuva erandliku lumekoormuse projekteerimisväärtus antud asukohas (vt jaotis 4.3)

Ce on avatustegur = 1.0 (NA)

Ct on soojustegur = 1.0 (NA)

(1) Eeldatakse, et koormus mõjub vertikaalselt katusepiirkonna horisontaalse projektsiooni suhtes.

(2) P Juhul, kui kavas on lume kunstlik eemaldamine katuselt või selle ümberjaotamine, võetakse katuse konstrueerimisel koormuse vastavat paiknemist arvesse.

(3) Paikkondades, kus võib ette vihma sadamist lumele ning sellest põhjustatud lume sulamist ja külmumist, tuleb katuse lumekoormust suurendada, seda eriti juhul, kui tekib oht, et lumi ja jää ummistavad vihmaveerennid.

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

(4) Avatustegur on reeglina Ce = 1,0. Väärtuse Ce igasuguseid kõikumisi tuleb ehituskoha edasisel arendamisel arvesse võtta.

5.3 Katuse kujutegur

5.3.1 Üldist

(1) Alalõigus 5.3 tuuakse välja katuse kujutegurid, millega tuleb arvestada nii ühtlaselt sadanud kui ka tuisklume korral kõigi antud standardis määratletud katusetüüpide puhul, lisas B sätestatud lume erandlik kuhjumine välja arvatud, kus selle kasutamine on lubatud, kuid mitte kohustuslik.

(2) Erilist tähelepanu tuleb pöörata katuse lumekoormuse kujutegurile, mida kasutatakse siis, kui katuse väline geomeetriline kuju tekitab lumekoormuse suurenemise ohu ning on lineaarse profiiliga katusega võrreldes oluliselt erinev.

(3) Kujutegurid katusekujudele, mida on käsitletud punktides 5.3.2, 5.3.3 ja 5.3.4 on ära toodud joonisel 5.1.

5.3.2 Ühepoolse kaldega katus

(1) Ühepoolse kaldega katuse puhul tuleb kasutada lumekoormuse kujutegurit µ2, mis on esitatud tabelis 5.1 ning kujutatud joonisel 5.1 ja joonisel 5.2.

(2) Tabelis 5.1 esitatud väärtused kehtivad juhul, kui lume katuselt alla libisemist ei ole millegagi takistatud. Juhul, kui kasutatakse lumetõkkeid või muid takistusi või kui katuse alumise serva lõpetuseks on rajatud parapett, ei tohi kasutatav lumekoormuse kujuteguri olla väiksem kui 0,8.

Tabel 5.1 – Lumekoormuse kujutegurid Katuse kaldenurk α 0o < α < 30o 30o < α < 60o α > 60o

µ1 0,8 0,8(60 – α)/30 0,0 µ2 0,8 + 0,8 α/30 1,6 --

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

Joonis 5.1 – Lumekoormuse kujutegurid

(3) Joonisel 5.2 toodud koormuse paigutust tuleb kasutada nii ühtlaselt sadanud kui ka tuisklume paigutuse arvestamisel.

Joonis 5.2 – Lumekoormuse kujutegur – ühepoolse kaldega katus

5.3.3 Viilkatus

(1) Viilkatuste puhul kasutatav lumekoormuse kujutegur on näidatud joonisel 5.3; µ1 väärtused on esitatud tabelis 5.1 ja joonisel 5.1.

(2) Tabelis 5.1 esitatud väärtused kehtivad juhul, kui lume katuselt alla libisemist ei ole millegagi takistatud. Juhul, kui kasutatakse lumetõkkeid või muid takistusi või kui katuse alumise serva lõpetuseks on rajatud parapett, ei tohi kasutatav lumekoormuse kujuteguri olla väiksem kui 0,8.

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

Joonis 5.3 – Lumekoormuse kujutegurid – viilkatus

(3) Ühtlaselt sadanud lume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.3, näide (i).

(4) Tuisklume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.3, näited (ii) ja (iii).

MÄRKUS. Rahvuslikus lisas võidakse tulenevalt kohalikest oludest kehtestada alternatiivne tuisklume koormuspaigutus.

5.3.4 Harikatus

(1) Harikatuste puhul kasutatavad lumekoormuste kujutegurid on esitatud tabelis 5.1 ja näidatud joonisel 5.1.

(2) Ühtlaselt sadanud lume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.4, näide (i).

(3) Tuisklume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.4, näide (ii).

MÄRKUS. Juhul, kui rahvuslik lisa seda lubab, võidakse tuiskamisel tekkiva koormuse määramiseks kasutada lisa B.

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

Joonis 5.4 – Lumekoormuste kujutegurid viilkatustele

(4) Lumekoormuse kujuteguritele tuleks erilist tähelepanu pöörata juhul, kui projekteeritakse viilkatuseid, mille katuseneelu kalle on ühes või mõlemas küljes suurem kui 60o.

MÄRKUS. Rahvuslik lisa võib sisaldada täiendavaid juhiseid.

5.3.5 Silindriline katus

(1) Lumekoormuse kujutegurid, mida tuleks kasutada ilma lumetõketeta silindriliste katuste puhul, on esitatud järgmistes valemites ja näidatud joonisel 5.5.

Kui β > 60o, µ3 = 0 (5.4) Kui β < 60o, µ3 = 0,2 + 10 h/b (5.5)

MÄRKUS 1. Teguri µ3 suurim väärtus võidakse sätestada rahvuslikus lisas. Teguri µ3 suurim soovituslik väärtus on 2,0 (vt joonis 5.5).

MÄRKUS 2. Silindriliste katuste lumetõkkeid sätestavad eeskirjad võib kehtestada rahvuslikus lisas.

Joonis 5.5 – Lumekoormuse kujutegur erineva katusekonstruktsiooni kõrguse ja visangu suhtega silindrilistele katustele (kui β < 60o).

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

(2) Ühtlaselt sadanud lume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel

5.6, näide (i).

(3) Tuisklume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.6, näide (ii).

MÄRKUS. Rahvuslikus lisas võidakse tulenevalt kohalikest oludest kehtestada alternatiivne tuisklume koormuspaigutus.

Joonise 5.6 – Lumekoormuse kujutegurid silindrilisele katusele

5.3.6 Katuse otsapinnad ja sidumine kõrgemate konstruktsioonidega

(1) Lumekoormuse kujutegurid, mida tuleks kõrgemate konstruktsioonidega lõppevate otsapindadega katuste puhul on esitatud järgmistes valemites ja näidatud joonisel 5.7.

µ1 = 0,8 (eeldusel, et madalam katuse on lame) (5.6)

µ2 = µs + µw (5.7)

kus:

µs on libisemisest tulenev lumekoormuse kujutegur.

Kui α < 15o, µs = 0,

Kui α > 15o, võetakse µs määramisel aluseks täiendav koormus, mis võib olla kuni 50% maksimaalsest kogulumekoormusest ülemise katuse külgneval kaldel, arvutatult vastavalt jaotises 5.3.3. sätestatud juhistele.

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

µw on tuule mõjul rakendatav lumekoormuse kujutegur

µw = (b1 + b2)/2 h < γ h/sk (5.8)

kus γ on lume puistetihedus, mille arvutuslikuks väärtuseks võib olla 2 kN/m3.

MÄRKUS 1. Teguri µw võimalikud väärtused võib ette anda rahvuslikus lisas. Soovitatav vahemik on 0,8 < µw < 2.5 (NA).

Tuisuvaalu pikkuse arvutamine toimub järgmiselt:

ls = 2h (5.9)

MÄRKUS 2. ls osas kehtiva piirväärtuse võib ette anda rahvuslikus lisas. Soovituslik piirväärtus on 2 < ls < 6 m (NA)

(2) Ühtlaselt sadanud lume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.7, näide (i).

(3) Tuisklume paigutus, millest tuleks lähtuda, on esitatud joonisel 5.7, näide (ii).

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

Antud näide kehtib juhul, kui b2 < ls

Joonis 5.7 – Lumekoormuse kujutegurid kõrgema konstruktsiooniga lõppeva otsapinnaga katustele

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

PEATÜKK 6 KOHALIKUD MÕJUTEGURID

6.1 Üldist

(1) Antud peatükk sisaldab ülevaadet jõududest, mille tuleb kohalikes tingimustes arvestada järgmiste nähtuste kontrollimisel:

- tuisuvaalude kogunemine tasapindadel ja takistuste juures; - katuse serv; - lumetõkked.

6.2 Tuisuvaalude kogunemine tasapindadel ja takistuste juures

(1) Tuule mõjul tuisuvaaludesse kogunevat lund võib ette tulla igasugustel katusepindadel, kus esineb eenduvaid osi, kuna sel moel tekivad aerodünaamilised varjestused, mille juurde lumi koguneb.

(2) Kvaasihorisontaalsete katuste puhul tuleks lumekoormuse kujuteguri ja tuisuvaalude pikkuse määramisel arvestada järgmiste asjaoludega (vt ka joonis 6.1):

µ1 = 0,8 µ2 = γ h/sk (6.1)

kus kehtib järgmine piirväärtus: 0,8 < µ2 < 2,0 (6.2)

kus γ on lume puistetihedus, mille arvutuslikuks väärtuseks võib olla 2 kN/m3.

ls = 2h (6.3)

kus kehtib järgmine piirväärtus 2 < ls < 6 m (NA)

Joonis 6.1 – Lumekoormuse kujutegurid tasapindadel ja takistuste juures

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

6.3 Üle katuseräästa eenduv lumi

(1) Arvesse tuleb võtta üle katuseräästa eenduvat lund.

MÄRKUS. Selle punkti rakendamiseks vajalikud tingimused anda rahvuslikus lisas. Antud sätet soovitatakse rakendada ehituskohtade puhul, mis asuvad kõrgemal kui 800 m merepinnast.

(2) Seintest eemale ulatuvate katuseosade projekteerimisel tuleb lisaks katusel asuva lume koormusele arvesse võtta ka üle katuseräästa eenduvat lund. Eeldatakse, et eenduv lumi koormab katuseräästast ning selle koormuse arvutamine toimub järgmiselt:

se = k s2 / γ (6.4)

kus

se on iga eenduva meetri kohta lisanduv lumekoormus (vt joonis 6.2)

s on lume koormus katusel (vt jaotis 5.2)

k on tegur, mida kasutatakse lume ebaregulaarse vormi arvesse võtmise eesmärgil

MÄRKUS. Teguri k väärtuse võib anda rahvuslikus lisas. Teguri k arvutamise soovituslik valem on järgmine: k = 3/d, kusjuures k ≤d γ. Selles valemis on d katusel asuva lumekihi sügavus meetrites (vt joonis 6.2)

Joonis 6.2 – Üle katuseräästa eenduv lumi

6.4 Lumekoormus katusel asuvate lumetõkete ja muude takistuste juures

(1) Teatud tingimustes võib lumi mööda kald- või horisontaalse pinnaga katust alla libiseda. Lume ja katuse kokkupuutel tekkiva hõõrdeteguri väärtust võib lugeda nulliks. Libiseva lumemassi poolt kalde suunas libisemisel tekitatava

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)

jõu Fs arvutamisel hoone pikkuse ühe meetri kohta rakendatakse järgmist valemit:

Fs = s b sin α (6.5)

kus:

s on katuse lumekoormuse ja kõige raskema ühtlaselt sadanud lume suhe arvutatuna katuse selles piirkonnas, kus lume libisemine võib aset leida (vt jaotised 5.2 ja 5.3)

b on põhiplaani laius (horisontaalselt) lumetõkkest või takistusest kuni järgmise tõkke või katuseharjani

α on katuse kalle, mõõdetuna horisontaalist

Käesiolev materjal on õppeotstarbeks ja ei sobi muuks tegevuseks (projekteerimine)