Відрив і зсув від вітру

Вітер на похилу панель дає силу F, перпендикулярну до її площини. Вертикальна складова F_z = F · cos α намагається підняти стіл (відрив), горизонтальна F_x = F · sin α — зсунути його. Сила F дорівнює W_m, помноженому на коефіцієнт c_f на відрив і на площу панелей.

Відрив

Утримують стіл власна вага і баласт. Оскільки тут вага працює на користь стійкості, її беруть зі зниженим коефіцієнтом: табл. 5.1 ДБН В.1.2-2:2006 дає в дужках 0,90 для бетону і для металевих конструкцій, у яких власна вага становить 50 % зусиль і більше, — саме для перевірки на перекидання.

Важливо, де прикладена рівнодійна. Для односхилого навісу EN 1991-1-4:2005 (п. 7.3(6), рис. 7.16) розміщує її на відстані d/4 від навітряного краю. Коли вітер дме ззаду, навітряний край — верхній, і задня лінія опор отримує більшу частку відриву, ніж передня. Розподіляти баласт порівну між опорами недостатньо.

Зсув

Зсуву опирається тертя між опорою і поверхнею. Відрив зменшує притискання, тому необхідна вага зростає з обох причин одночасно. Коефіцієнт тертя залежить від поверхні: щебінь, ґрунт, бетон, гумовий мат на мембрані — усі різні.

Приклад: Київ, 30°

Тиск відриву 466 Па на 1 м² панелей дає F_z = 466 · cos 30° ≈ 404 Н. Панель вагою 12 кг/м² з коефіцієнтом 0,9 утримує ≈ 106 Н. Решту має дати баласт: (404 − 106) / (0,9 · 9,81) ≈ 34 кг на кожен квадратний метр панелей, ще до врахування нерівномірного розподілу між опорами і зсуву.

Двигун Solispec рахує баласт на відрив як (F_z − 0,9 · вага панелей) / 0,9 і на зсув як (F_x / μ + F_z) / 0,9 мінус вага панелей, приймаючи вагу панелей 12 кг/м². Розрахунковий коефіцієнт тертя μ_d = μ_k / 1,25 береться за поверхнею: ущільнений щебінь 0,35, пісок 0,30, трава чи ґрунт 0,24, сухий бетон 0,45, фольгований мат 0,15; виміряне на місці значення можна ввести самостійно (до 0,8). Окремо двигун визначає частку відриву на найбільш навантажену лінію опор за положенням рівнодійної d/4 і перевіряє баласт саме під нею.

Калькулятор баласту