Kar yükü faktörlerini anlamak
Her faktör, haritalanmış zemin kar yükünü belirli bir saha ve çatı durumu için ayarlar — hiçbiri tahmin edilmemelidir, çünkü tasarım yükünü esaslı şekilde değiştirirler.
| Faktör | Burada kullanılan değerler | Etki |
|---|---|---|
| Maruziyet (Ce) | Korunaklı 1,2 / Normal 1,0 / Rüzgara açık 0,9 | Korunaklı sahalar daha fazla kar tutar (daha yüksek yük); rüzgara açık sahalar rüzgara kar kaybeder (daha düşük yük) |
| Termal (Ct) | Isıtılan 1,0 / Isıtılmayan 1,2 | Isıtılan binalar alttan erimeyle bir miktar kar kaybeder (daha düşük yük); ısıtılmayan yapılar tam yükü tutar |
| Eğim (Cs) | 30°'ye kadar 1,0; 70°'ye kadar 0'a düşer | Daha dik, kaygan çatılar karı daha kolay atar, eğimli çatı tasarım yükünü düz çatı değerinin altına düşürür |
- Zemin kar yükü (pg), geçerli yerel bina yönetmeliğinin kar yükü haritasından veya sahaya özgü bir çalışmadan alınmalıdır — bu hesaplayıcının tahmin edebileceği bir şey değildir ve yanlış bir değer kullanmak sonraki her sonucu geçersiz kılar.
- 'Tasarım rehberliği' sonucu her zaman 'designPerLocalCode' okur — her hesaplamaya eklenen sabit bir hatırlatıcı; nihai çatı kar yükü tasarımının, bu basitleştirilmiş ASCE 7 formundan farklı maruziyet kategorileri, termal durumlar, önem faktörleri veya eğim faktörü eğrileri (kaygan ve kaygan olmayan çatı yüzeyleri arasında bir ayrım dahil) belirtebilecek geçerli yerel bina yönetmeliğini izlemesi gerektiğini gösterir.
- Bu hesaplayıcı, korkuluklara, komşu daha yüksek çatılara veya diğer engellere karşı kar birikmesini hesaba katmaz ki bunlar burada hesaplanan tekdüze yükün çok üzerinde yerel yükler oluşturabilir.
Çatı kar yükü ve ASCE 7 formu nedir?
Çatı kar yükü, bir çatı yapısının birikmiş kardan taşıyabilmesi gereken, kilopascal (kN/m²) cinsinden ifade edilen tasarım yüküdür. Karlı bölgelerdeki bina yönetmelikleri onu, saha için haritalanmış bir 'zemin kar yükünden' (pg) türetir, ardından çatıya özgü faktörler için ayarlar: sahanın rüzgara ne kadar maruz olduğu (karı çatıdan savurabilir), binanın ısıtılıp ısıtılmadığı (karı çatıdan kısmen eritebilir) ve çatının kendi eğimi (dik çatılar karı düz çatılardan daha kolay atar).
Bu hesaplayıcı, yaygın olarak referans gösterilen ASCE 7 düz çatı kar yükü formunu kullanır: pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg; burada Ce maruziyet faktörü, Ct termal faktör ve Is önem faktörüdür (tipik konut kullanımı için burada 1,0'da sabitlenmiştir). Ardından düz çatı yükünü eğimli çatı yüküne çevirmek için bir eğim faktörü Cs uygulanır, çünkü daha dik çatıların daha fazla kar attığı varsayılır.
Bu çatı kar yükü hesaplama aracı nasıl kullanılır
- Sahanız için zemin kar yükünü (pg) kPa cinsinden girin — bu rakam sahada doğrudan ölçülmez, geçerli yerel bina yönetmeliğinin kar yükü haritasınca belirlenir.
- Arazi maruziyetini seçin: korunaklı (kar o kadar kolay savrulamayacağı için yükü artırır), normal/engelsiz veya rüzgara açık/tamamen maruz (rüzgar daha fazla kar götürdüğü için yükü azaltır).
- Termal durumu seçin: ısıtılan yapılar yükü biraz azaltır (alttan bir miktar kar erimesi), ısıtılmayan veya soğuk yapılar ise daha yüksek bir faktör kullanır.
- Eğim azaltma faktörünü uygulamak için çatı eğimini X-in-12 olarak girin.
- Düz çatı tasarım kar yükünü (pf), eğim azaltmasından sonraki eğimli çatı tasarım kar yükünü (ps) ve derece cinsinden çatı açısını okuyun.
ASCE 7 kar yükü tahmininin arkasındaki formül
Düz çatı kar yükü pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg'dir; burada Ce (maruziyet faktörü) 0,9'dan (rüzgara açık) 1,2'ye (korunaklı) kadar değişir, Ct (termal faktör) ısıtılan yapılar için 1,0 ve ısıtılmayan yapılar için 1,2'dir ve Is (önem faktörü) bu hesaplayıcıda tipik konut kullanımı için 1,0'da tutulur. Ardından eğimli çatı yükü bir eğim faktörü Cs uygular: Cs = 30°'ye kadar çatı açıları için 1,0, açı 30°'den 70°'ye arttıkça doğrusal olarak 0'a doğru azalır (karın daha dik, kaygan çatılardan daha kolay kaydığını yansıtır), ps = pf × Cs verir.
Çözümlü örnek (hesaplayıcı varsayılanları): pg = 1,5 kPa, normal maruziyet (Ce = 1,0), ısıtılan yapı (Ct = 1,0), 4:12 eğim. Düz çatı yükü pf = 0,7 × 1,0 × 1,0 × 1,0 × 1,5 = 1,05 kPa. Çatı açısı = arctan(4 ÷ 12) ≈ 18,43°, ki bu 30° eşiğinin altındadır, bu yüzden Cs = 1,0 ve eğimli çatı yükü ps de 1,05 kPa'ya eşittir.
Sık yapılan hatalar
- Zemin kar yükünü (pg) gerçek saha için geçerli yerel bina yönetmeliğinin kar yükü haritasından bakmak yerine tahmin etmek veya varsaymak.
- Yanlış maruziyet kategorisini seçmek — korunaklı sahalar (daha yüksek yapılar veya sık ağaçlarla çevrili) tamamen maruz, rüzgara açık sahalardan belirgin şekilde daha fazla kar tutar.
- Eğim azaltma faktörünü, yönetmelik tanımlarına göre 'kaygan' olmayan bir çatı yüzeyine uygulamak (örneğin, asfalt shingle ile metal çatı farklı ele alınabilir); bu, kar atma faydasını olduğundan fazla gösterebilir.
- Korkulukların, çatı kademelerinin veya komşu daha yüksek yapıların yakınındaki birikme yüklerini göz ardı etmek ki bina yönetmelikleri bunları burada hesaplanan tekdüze kar yükünden ayrı ele alır.
Sıkça Sorulan Sorular
Çatı kar yükü için ASCE 7 formülü nedir?
Düz çatı kar yükü formülü pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg'dir; burada pg zemin kar yükü, Ce bir maruziyet faktörü, Ct bir termal faktör ve Is bir önem faktörüdür. Ardından eğimli çatı tasarım yükünü elde etmek için ayrı olarak bir eğim faktörü uygulanır.
Sahamım için zemin kar yükünü nerede bulurum?
Zemin kar yükü (pg), geçerli yerel bina yönetmeliğince, tipik olarak bir kar yükü haritasından veya daha yüksek rakımlı ya da olağandışı arazi için sahaya özgü bir çalışmadan belirlenir — asla tahmin edilmemeli veya varsayılmamalıdır, çünkü bu hesaplayıcıdaki diğer tüm sonuçlar doğrudan ondan ölçeklenir.
Daha dik bir çatının kar yükü neden daha düşüktür?
Daha dik çatılar, özellikle kaygan çatı yüzeyleriyle, birikmiş karı kayarak daha kolay atar, bu yüzden yönetmelikler çatı açısı yaklaşık 30°'nin ötesine arttıkça tasarım kar yükünü düşüren bir eğim azaltma faktörü (Cs) uygular, yaklaşık 70°'lik çok dik açılarda sıfıra doğru iner.
Isıtılmayan bir binanın kar yükü faktörü neden daha yüksektir?
Isıtılan binalar, çatıdan kaçan ısı nedeniyle kademeli erimeyle bir miktar kar kaybeder ki bu birikmiş kar yükünü azaltabilir. Isıtılmayan veya soğuk yapılar (garajlar, ısıtmasız kulübeler) bu erime etkisini almaz, bu yüzden yönetmelikler tam kar yükünün tutulduğunu hesaba katmak için daha yüksek bir termal faktör (Ct = 1,2) uygular.
Bu hesaplayıcı yönetmeliğe uygun bir kar yükü hesabının yerine geçer mi?
Hayır. Genel ASCE 7 düz çatı formunu basitleştirilmiş faktör değerleri kullanan eğitim amaçlı bir tahmin olarak uygular. Gerçek çatı tasarım kar yükü — birikme yükleri, dengesiz yükler ve doğru yerel zemin kar yükü dahil — geçerli bina yönetmeliğine göre, tipik olarak lisanslı bir yapı mühendisinin katkısıyla belirlenmelidir.
Kaynaklar
- ASCE/SEI 7 — Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures: source of the flat-roof snow load form (pf = 0.7 · Ce · Ct · Is · pg) and slope-factor concept used here.
- International Code Council (ICC) — International Building Code (IBC) / International Residential Code (IRC), snow load provisions referencing ASCE 7.
- Local/state building code snow load maps — the authoritative source for ground snow load (pg) at a given site.