Как рассчитать ветровую нагрузку

Среднюю ветровую нагрузку по СП 20.13330 считают по формуле wₘ = w₀ · k(z) · c, в три шага. Первый: по карте ветровых районов определяют нормативное давление w₀ (от 17 кгс/м² в районе Ia до 85 в VII). Второй: по высоте z и типу местности находят коэффициент k(z) = k₁₀ · (z/10)^(2α). Третий: умножают на аэродинамический коэффициент c, зависящий от поверхности (стена, кровля, забор). Для I района, высоты 10 м, типа B и стены (c = 0,8): w₀ = 23, k(z) = 0,65, нормативная нагрузка wₘ = 12 кгс/м².

Ветровой район (СП 20.13330) Высота над землёй z, м Тип местности Тип поверхности (аэродинамический коэффициент c) Площадь паруса (фасада, забора, щита), м² (необязательно — для полной силы ветра)

Нормативное ветровое давление w₀ (район)—

Коэффициент высоты k(z) — тип местности—

Давление на высоте z (w₀·k)—

Нормативная ветровая нагрузка wₘ (×c)—

Расчётная ветровая нагрузка (×1,4)—

Расчётную нагрузку для проверки прочности получают умножением нормативной на коэффициент надёжности γf = 1,4: в нашем примере 16,7 кгс/м². Чтобы перейти к полной силе ветра на конструкцию, расчётную нагрузку умножают на площадь: на 50 м² фасада это около 837 кгс. По этой силе подбирают крепёж, анкеры и сечение каркаса — объём доски прикиньте в калькуляторе пиломатериалов.

Ветровую нагрузку почти всегда считают вместе со снеговой — обе входят в расчёт стропил, каркаса и фундаментов. Снеговую часть посчитайте в калькуляторе снеговой нагрузки, а нагрузку на забор и его столбы — в калькуляторе забора.

Как работает калькулятор

Калькулятор считает среднюю ветровую нагрузку по СП 20.13330: wₘ = w₀ · k(z) · c. Сначала по ветровому району определяется нормативное ветровое давление w₀ — от 17 кгс/м² в районе Ia до 85 кгс/м² в VII (таблица 11.1). Затем по высоте z и типу местности вычисляется коэффициент k(z) = k₁₀ · (z/10)^(2α): для открытой местности (тип A) k₁₀ = 1,0 и α = 0,15, для городской застройки (B) — 0,65 и 0,20, для плотной застройки (C) — 0,4 и 0,25; высоту ниже 5 м принимают за 5 м. Полученное давление на высоте умножается на аэродинамический коэффициент c, который зависит от поверхности: 0,7 для наветренного ската кровли, 0,8 для стены под напором, 1,2 для сплошного забора, 1,4 для отдельно стоящего щита или баннера. Это даёт нормативную нагрузку wₘ (кгс/м²); расчётную получают умножением на коэффициент надёжности γf = 1,4. Если задана площадь паруса, калькулятор умножает на неё расчётную нагрузку и показывает полную силу ветра на конструкцию.

Что важно учесть

Высота и тип местности. С высотой ветровое давление растёт, а в открытом поле оно примерно в полтора раза больше, чем в городе. Поэтому отдельно стоящие дома, заборы и навесы в чистом поле считают с повышенным запасом.
Забор парусит сильнее всего. Сплошное ограждение имеет высокий коэффициент c ≈ 1,2 и ловит весь поток — ветер создаёт опрокидывающий момент на столбы. Материал, число столбов и лаг рассчитайте в калькуляторе забора, а продуваемый штакетник с меньшей парусностью — в калькуляторе штакетника.
Кровлю ветер не только давит, но и отрывает. На свесах и подветренном скате возникает подъёмная сила, срывающая покрытие. Поэтому кровлю крепят к обрешётке, а стропила анкерят к стенам. Объём стропильной доски прикиньте в калькуляторе пиломатериалов.
Нагрузки суммируются со снеговой. Ветровую и снеговую нагрузки закладывают в расчёт стропил, каркаса и фундаментов совместно. Снеговую часть для вашего района посчитайте в калькуляторе снеговой нагрузки.
Опрокидывание и фундамент опор. Полная сила ветра приложена к середине высоты и опрокидывает конструкцию через основание. Глубину и число столбов или свай под забор, навес и щит рассчитайте в калькуляторе свай.

📋 Точная смета по вашей квартире — бесплатно

Вы рассчитали монтаж забора, навеса или кровли с расчётом ветровой нагрузки. Это ориентир по объёму. Точную смету на работы и материалы рассчитают наши мастера — с выездом, по фиксированной цене и договору.

🧮 Получить смету бесплатно 🔍 Мастера на Profi.ru

Где купить пиломатериалы — доску и брус

Сравните цены в популярных магазинах стройматериалов:

ВсеИнструменты→Леруа Мерлен→Петрович→

Цены и наличие — на стороне магазина. Открываются в новой вкладке.

Частые вопросы

Что такое ветровой район и где узнать свой?

Ветровой район — это зона на карте СП 20.13330, которой соответствует нормативное ветровое давление w₀. В России восемь районов: от Ia (17 кгс/м²) до VII (85 кгс/м²). Москва и Центральная Россия — район I (23 кгс/м²), Санкт-Петербург — II (30). Свой район смотрят по карте приложения или в местных нормах. В отличие от снеговой карты, сильный ветер часто там, где мало снега: на юге и побережьях.

Как высота влияет на ветровую нагрузку?

Через коэффициент k(z) = k₁₀ · (z/10)^(2α): чем выше точка над землёй, тем больше давление. На 10 м он равен табличному значению (для города 0,65), на 20 м — около 0,86, на 5 м и ниже берут нормативный «пол» 5 м. Поэтому верхние этажи и коньки крыш испытывают большую нагрузку, чем низ здания.

Что такое тип местности A, B, C?

Это характер окружения, который тормозит ветер. Тип A — открытая местность (степь, побережье, поле), ветер максимальный. Тип B — городская застройка, пригород, лес. Тип C — плотная застройка зданиями выше 25 м, ветер самый слабый. При одной высоте нагрузка в открытом поле (A) примерно в полтора раза больше, чем в городе (B).

Зачем нужен аэродинамический коэффициент c?

Он учитывает форму поверхности и характер обтекания. Для стены под напором c ≈ 0,8, для наветренного ската кровли ≈ 0,7, для сплошного забора ≈ 1,2, для отдельно стоящего щита или баннера ≈ 1,4 (напор плюс отсос). При одном и том же ветровом давлении нагрузка на забор и на стену получается разной именно из-за c.

Чем нормативная ветровая нагрузка отличается от расчётной?

Нормативная wₘ = w₀ · k(z) · c — это средняя нагрузка без запаса; её используют для проверки прогибов и перемещений. Расчётную получают умножением на коэффициент надёжности γf = 1,4 и применяют для проверки прочности — чтобы конструкция не разрушилась при сильном ветре. Калькулятор показывает обе величины.

Почему ветер опрокидывает заборы?

Сплошной забор — это большая глухая поверхность с высоким аэродинамическим коэффициентом (c ≈ 1,2). Ветер давит на всю его площадь, а сила приложена к середине высоты и создаёт опрокидывающий момент на столбы. Если фундамент опор мелкий или пролёты слишком длинные, момент превышает удерживающую способность — и забор «складывает». Снизить нагрузку помогают просветы (штакетник) и продухи внизу.