Снеговая и ветровая нагрузка по регионам России: как это влияет на проект ангара

Коротко: Один и тот же по размерам арочный ангар в разных регионах России требует разного расхода металла — иногда в разы. Причина не в архитектуре, а в исходных данных расчёта: снеговая и ветровая нагрузка задаются не административным регионом, а снеговым и ветровым районом по картам СП 20.13330.2016, и от этого района напрямую зависят сечения поясов и раскосов арки, шаг арок и итоговая металлоёмкость здания. Снеговых районов восемь (I–VIII, нормативная нагрузка от 0,5 до 4,0 кН/м²), ветровых — тоже восемь (Ia–VII, от 0,17 до 0,85 кПа), и планировать бюджет объекта имеет смысл с учётом конкретного района площадки, а не усреднённых цифр «для склада вообще».

Снеговой и ветровой район — это не то же самое, что регион на карте России

Снеговой и ветровой район определяются по климатическим картам приложения Е к СП 20.13330.2016 (карта 1 — для снега, карта 2 — для ветра), а не по границам субъектов РФ. Это значит, что внутри одной области или края могут быть площадки, относящиеся к разным районам, а расчёт всегда привязан к конкретной точке строительства, а не к региону в бытовом смысле слова.

Для ряда крупных населённых пунктов нормативное значение веса снегового покрова закреплено отдельно в приложении К к своду правил — и по действующей редакции документа значение из приложения К имеет приоритет перед значением, определённым по номеру района на общей карте. Отдельный частный случай — остров Сахалин: снеговая нагрузка там определяется по отдельной карте 1а СП 20.13330.2016, и по некоторым районам общая таблица занижает фактическую нагрузку — для точного расчёта на Сахалине используются отдельные рекомендации по расчёту снеговых нагрузок для этой территории.

Таблица снеговых районов (СП 20.13330.2016, таблица 10.1)

Для ориентира: Краснодар относится к I снеговому району (0,5 кН/м² — один из самых низких показателей по стране), Москва и Московская область — ко II району (1,0 кН/м²).

Таблица ветровых районов (СП 20.13330.2016, таблица 11.1)

Как это отражается на реальном проекте

Мы уже показывали расчётные данные по нашим объектам в материале про арочные пролёты, и там же видна прямая связь: тентовый каток в Кирове (пролёт 31,8 м) рассчитан на снеговой район V (нормативная нагрузка 2,5 кН/м²) и ветровой район I (0,23 кПа), а склад металлопроката в Усть-Луге (пролёт 26,4 м, Ленинградская область) — на снеговой район III (1,5 кН/м²) при том же ветровом районе I. Более низкая снеговая нагрузка в Усть-Луге сама по себе работает в сторону экономии металла — но, как мы показывали в той же статье, итоговая металлоёмкость склада оказалась выше кировского объекта из-за дополнительных технологических нагрузок склада металлопроката. Это хороший пример того, что снеговой и ветровой район — важный, но не единственный фактор: он задаёт часть исходных данных расчёта, а не весь результат.

Расчёт арки (мы показывали это на примере кировского объекта в материале про беспрогонную арочную систему) учитывает снеговую нагрузку в нескольких вариантах загружения — равномерную и несимметричную с максимумом то слева, то справа от конька, — а ветровую нагрузку отдельно для активного (наветренного) и пассивного (подветренного) направления, а также отдельно для торцевых арок здания. Чем выше снеговой и ветровой район площадки, тем больше расчётные усилия в поясах и раскосах арки при том же пролёте и шаге, и тем более толстые профили и более высокий класс стали требуются для тех же элементов конструкции.

Практическое значение для инвестора на этапе бюджетирования

Ключевой практический вывод: расход металла и, соответственно, стоимость металлоконструкций одного и того же по размерам ангара можно предварительно оценить по разнице снегового и ветрового района ещё до выполнения полного расчёта — если известен адрес площадки, снеговой и ветровой район определяются по картам сразу, и это даёт первое приближение к тому, ждать ли объект в диапазоне «эконом» или закладывать более высокий бюджет на металл из-за климатических условий площадки.

Это особенно важно при сравнении предложений на строительство одинаковых по размеру зданий в разных регионах: не стоит ожидать одинаковой цены за квадратный метр металлоконструкций для склада в Краснодарском крае (снеговой район I) и для аналогичного склада в северных регионах с снеговым районом VI–VIII — разница в исходной нагрузке напрямую переходит в разницу по сечениям, шагу арок и общей массе стали.

Часто задаваемые вопросы

Как узнать снеговой и ветровой район для конкретной площадки? По картам приложения Е к СП 20.13330.2016 (карта 1 — снеговые районы, карта 2 — ветровые районы), либо по значению из приложения К, если площадка находится в одном из населённых пунктов, для которых нормативное значение зафиксировано отдельно.

Совпадает ли снеговой район с административной областью? Нет, район определяется по климатической карте и может отличаться для разных точек внутри одной области или края — расчёт всегда привязан к конкретному месту строительства.

Почему склад в Усть-Луге тяжелее по металлу, чем каток в Кирове, при более низком снеговом районе? Потому что снеговой и ветровой район — не единственный фактор металлоёмкости. В случае склада металлопроката дополнительный вклад вносят технологические нагрузки, характерные для этого типа объекта, которые перекрывают экономию от более низкого снегового района.

На сколько может отличаться расход металла для одного и того же здания в разных снеговых районах? Ощутимо — нормативная снеговая нагрузка между I и VIII районом отличается в восемь раз (с 0,5 до 4,0 кН/м²), и хотя расход металла растёт не строго пропорционально нагрузке, разница в сечениях поясов и раскосов арки между южным и северным регионом может быть весьма значительной.

Нужно ли отдельно уточнять нагрузку для площадки на Сахалине? Да, снеговая нагрузка там определяется по отдельной карте 1а СП 20.13330.2016, и для ряда районов общая таблица занижает фактическую нагрузку — рекомендуется использовать отдельные региональные рекомендации по расчёту снеговых нагрузок для Сахалинской области.

Материал носит информационный характер. Точный снеговой и ветровой район, а также итоговые расчётные нагрузки для конкретной площадки определяются по актуальной редакции СП 20.13330.2016 и, при необходимости, по данным гидрометеорологических организаций.

См. также: Беспрогонная арочная система: маскировка, антидроновая сетка и минимум металла · Арочные пролёты до 80 метров без внутренних опор · Сэндвич-панели: какой утеплитель выбрать