Коэффициент снова снега с покрытия

65. Расчет покрытий. Применение снеговой нагрузки на поверхность.

Задание снеговой нагрузки на покрытие здания может быть не таким очевидным, как кажется на первый взгляд. Инженеру-расчетчику приходится учитывать снеговой район, снос и таяние снега, а также наличие снеговых мешков, которые образуются из-за криволинейной поверхности покрытия, наличия перепадов высот и парапетов.

В версии ЛИРА 10.10 появился новый тип нагрузок, позволяющий уменьшить затраты по времени для сбора нагрузок на покрытие.

Разбираемся в деталях

Ранее мы уже писали в заметке об особенностях произвольной нагрузки.

Снеговая нагрузка на поверхность обладает теми же свойствами, только теперь для построения площади загружения пользователь может вносить исходные данные непосредственно в программу.

Для начала в окне необходимо выбрать вид нормативного документа, по которому будет производится расчет.

По СП 20.13330.2016 нам доступны коэффициенты:

• Се — учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов
• Сt — термический коэффициент
• ɣ — коэффициент надежности по нагрузке (если коэффициент учитывается в загружениях, то ɣ=1)
• μ — коэффициент формы, учитывающий переход от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие

Вдоль Х/ Вдоль Y — ось в направлении которой будет изменяться значение μ

Использование в расчетах

Для примера использования новой функции возьмем плоскую кровлю здания, ограждённую парапетом высотой 1.2 м. В одной из части покрытия разместим лестнично-лифтовой узел высотой 2.8 м. Здание расположим в третьем снеговом районе с нормативным значением веса снегового покрова равным 1.5 Мпа

Снеговая нагрузка возле парапета

Рисунок 3. Схема распределения снеговой нагрузки в районе парапета

Снеговая нагрузка возле лестнично-лифтового узла

Рисунок 4. Схема распределения снеговой нагрузки в районе лестнично-лифтового узла

Источник

buildingbook.ru

Информационный блог о строительстве зданий

• Home
• /
• Нагрузки на здания и сооружения
• /
• Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

СП 20.13330.2016 существенно изменил расчётные снеговые нагрузки, по сравнению с предыдущим. С новым СП вы можете ознакомиться по этой ссылке: СП 20.13330.2016.

Расчёт снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016

Прежде всего необходимо определить что такое нормативная снеговая нагрузка и что такое расчетная снеговая нагрузка.

Нормативная нагрузка — это наибольшая нагрузка, отвечающая нормальным условиям эксплуатации, учитываемая при расчетах на 2-е предельное состояние (по деформации). Нормативную нагрузку учитывают при расчетах на прогибы балок, при расчетах по раскрытию трещин в ж.б. балках (когда не применяется требование по водонепроницаемости).

Расчетная нагрузка — это произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Данный коэффициент учитывает возможное отклонение нормативной нагрузки в сторону увеличения при неблагоприятном стечении обстоятельств. Для снеговой нагрузки коэффициент надежности по нагрузке равен 1,4 ( п.10.12 СП 20.13330.2016) т.е. расчетная нагрузка на 40% больше нормативной. Расчетную нагрузку учитывают при расчетах по 1-му предельному состоянию (на прочность). В расчетных программах, как правило, учитывают именно расчетную нагрузку.

Определение расчетной нагрузки

Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле 10.1 СП 20.13330.2016:

Вес снегового покрова Sg

Sg в формуле — это нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии по данным таблицы 10.1 СП 20.13330.2016 в зависимости от района строительства

Снеговые районы (принимаются по карте 1 Приложения Е)	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Sg, кПа	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0

Снеговой район определяем по карте 1 приложения Е (карта с нового СП отличается от предыдущего, будьте внимательны при назначении снегового района).

Карту в высоком разрешении можно скачать на сайте Минстроя.

Также есть интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Снеговая нагрузка на Сахалине определяется по карте 1а СП 20.13330.2016

По Сахалину в СП занижены снеговые нагрузки для некоторых районов. В частности там есть районы, снеговая нагрузка в которых достигает 1000 кг/м². Чтобы узнать вес снегового покрова на о. Сахалин нужно заглянуть в «Рекомендации по расчету снеговых нагрузок на сооружения в Сахалинской области» .

В следующей таблице приведены рекомендуемые нагрузки снега для о. Сахалин

Как видим некоторые снеговые нагрузки отличаются от СП, сравнивайте и берите наибольшее.

Вот пара фотографий с острова Сахалин, для тех кто не верит что могут быть такие снеговые нагрузки

Кроме того данные по снеговой нагрузке вы можете найти в ТСН (Территориальные строительные нормы).

Бывает, что в территориальных нормах требования по снеговой нагрузке меньше чем в СП, но хочу отметить один важный момент: ТСН носит рекомендательный характер, СП обязательный, т.е. если в ТСН снеговая нагрузка ниже чем в СП, то нужно пользоваться данным по СП. Например есть ТСН по нагрузкам для Краснодарского края (ТСН 20-302-2002), в нём приведена карта районирования веса снегового покрова. Часть территории Краснодарского края отмечена как 1-ый снеговой район, тогда как в СНиП это 2-ой снеговой район (т.е. нагрузка по СП выше). Если вы строите коттедж или другой объект, не подлежащий экспертизе, то по согласованию с заказчиком вы можете снизить снеговые нагрузку в этих районах до 1-го. Но если объект подлежит экспертизе, то снеговая нагрузка должна приниматься по СП если в ТСН она не будет выше.

Снеговая нагрузка для Крыма

Естественно не могли упустить и Крым, теперь Карта снеговых районов есть и для Крыма. Для определения снегового района для республики Крым смотрите карту 1б СП 20.13330.2016

Коэффициент μ

μ — это коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, рассчитываемый согласно приложению Б СП 20.13330.2016. Этот коэффициент отражает форму кровли. Промежуточные значения коэффициента μ определяются линейной интерполяцией.

Для плоской кровли этот коэффициент равен единице. В местах выступов (зенитные фонари, парапеты, примыкание к стене) образуются снеговые мешки, что и отражается в коэффициенте μ, но это тема для отдельной статьи.

Для двухскатной кровли коэффициент μ зависит от уровня уклона:

1) при угле наклона до 30° коэффициент μ равен единице (согласно СНиП 2.01.07-85* до 25°, согласно СП 20.13330.2011 до 30°, лучше принимать до 30° μ=1 т.к. это будет в запас);

2)при угле наклона кровли от 20° до 30° коэффициент μ равен для одной стороны ската 0,75, для другой 1,25;

3) при угле наклона кровли от 10° до 30° и наличии аэрационных устройств по коньку покрытия коэффициент μ принимается по следующей схеме:

4) при угле наклона кровли в промежутке от 10° до 30° считаются по нескольким вариантам, которые приведены выше, в том числе и с μ=1 и принимается наихудший вариант;

5) при угле выше 60° коэффициент μ принимается равным нулю, т.е. снеговая нагрузка не действует на кровлю со слишком большим углом наклона;

6) промежуточные значения следует определять методом линейной интерполяции, т.е. для угла 45° коэффициент μ будет равен 0,5 (30°=1, 60°=0).

Особенно стоит обратить внимание на коэффициент μ при расчете снеговой нагрузки на ступенчатой кровле. Возле стены образуется снеговой мешок, а с верхнего ската снег сбрасывается на нижнюю и здесь μ может быть равен даже 6.

Также для прогонов необходимо ещё дополнительно увеличивать нагрузку на 10% (п.10.4 СП 20.13330.2016), не забываем про это.

Я не буду расписывать здесь остальные варианты, посмотрите их в приложении Б СП 22.13330.2016, а некоторые особенно актуальные мы рассмотрим позже.

Коэффициент Ce

Это коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра (Ce), принимаемый согласно п.10.5-10.9 СП 20.13330.2016.

Для покрытий, защищённых от прямого воздействия ветра, в том числе более высокими зданиями, а также для городской застройки Се=1,0 (п.10.6 СП 20.13330.2016).

Коэффициент Ce учитывающий снос снега с покрытий зданий под давлением ветра для райнов типа А и Б учитывается для плоских (с уклонами до 12% или 6°) кровель однопролетных или многопролетных зданий без зенитных фонарей или других выступающих частей кровли, если здание строится в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца более чем 2 м/с по формуле 10.2 СП 20.13330.2016

k — коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 для типов местности А или Б;

lc=(2b-b²/l) — характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b — наименьший размер покрытия;

l — наибольший размер покрытия.

Коэффициент k определяется по таблице 11.2 СП 20.13330.2016 в зависимости от типа местности:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

B — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

C — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м (для городских райнов Се=1,0).

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны на расстоянии 30h (h — высота здания) — при высоте здания до 60 м и 2 км — при большей высоте.

z в данной таблице это высота здания до уровня рассматриваемой кровли.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20% (от 6° до 11°) однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типа А и Б, Ce=0.85 (п.10.7 СП 20.13330.2016).

Снижение нагрузки, учитывающее снос снега, не предусматривается (п.10.9 СП 20.13330.2016):

1) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5°С (см.таблицу 5.1 СП 131.13330);

2) на участки покрытий, примыкающих к препятствиям (стенам, парапетам и др.) которые мешают сносу снега (см. схемы Б8-Б11 приложения Б СП 20.13330.2016);

3) как было уже сказано для городской застройки Се=1,0.

Думаю нужно также учесть и застройку территории в будущем т.к. если рядом с вашим зданием построят более высокое, то снос снега уменьшится. Я рекомендую использовать коэффициент Ce равным единице, т.к. не факт, что со временем здание не закроет более высокое.

Коэффициент Ct

Для неутепленных покрытий цехов с повышенными тепловыделениями при уклонах выше 3% коэффициент Ct=0.8.

Но я рекомендую всегда брать его равным единице т.к. производство может остановиться на переоборудование или просто временно остановить производство (например на каникулы) и в этом случае снег таять не будет.

Литература

Интерактивная карта, которую можно посмотреть по Этой ссылке.

Статья про снеговые нагрузки на о. Сахалин ( в формате pdf )

This article has 4 Comments

Спасибо за статью. 2 замечания
S в формуле 10.1 это не расчётная нагрузка
Пункты 10.? СП носят необязательный характер в соотв.
Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»,
поскольку туда они не попали

Формула коэффициента сноса снега с покрытий зданий написана не правильно в СП 20.13330.2016 первая цифра 1.4, а у вас 1.2 из СП за 2011 год.

Это учтено в Изменениях №3 к СП, но они вступают в силу с 01.07.2021г.

Все верно но эти деятели же не написали что S нулевое это расчетная нагрузка а вы пишете расчетная. Читаю СП так и не понял как найти РАСЧЕТНУЮ снеговую нагрузку!

Источник

Коэффициент снова снега с покрытия

ГОСТ Р ИСО 4355-2016

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Определение снеговых нагрузок на покрытия

Bases for design of structures. Determination of snow loads on roofs

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»), Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-исследовательский центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 4355:2013* «Основы строительных конструкций. Метод определения снеговых нагрузок на крыши» (ISO 4355:2013 «Bases for design of structures — Determination of snow loads on roofs», IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Интенсивность и распределение снеговой нагрузки на покрытия могут быть описаны как функции климатических условий, топографических особенностей, формы сооружения, материала кровли, потока тепла через покрытие и времени. В настоящее время для определения таких функций имеется весьма ограниченный набор данных локального характера, вследствие чего в рамках настоящего стандарта было принято решение о рассмотрении вышеуказанной задачи в полувероятностной постановке.

Характеристическое (нормативное) значение снеговой нагрузки на площадь покрытия или на любую другую площадку над землей, подверженную накоплению снега, определено в настоящем стандарте как функция характеристического (нормативного) значения веса снегового покрова s для заданного района и коэффициента формы, описываемого мультипликативной функцией, в которой различные физические параметры представлены номинальными коэффициентами.

Значения коэффициентов формы будут зависеть от климатических условий, в особенности от продолжительности снегового сезона, от ветра, топографии местности, геометрии рассматриваемого сооружения и окружающих зданий, материала кровли, изоляции здания и т.п. Снег может перераспределяться под действием ветра, талая вода может стекать на отдельные участки и снова замерзать; снег может сползать или перемещаться.

Для обеспечения возможности применения ИСО 4355 в каждой стране должны быть установлены национальные данные о географическом распределении веса снегового покрова на ее территории в виде карт и/или другой информации. Процедуры статистической обработки метеорологических данных описаны в приложении А.

1 Область применения

В настоящем стандарте устанавливаются методы определения снеговой нагрузки на покрытия.

ИСО 4355 может служить основой для разработки национальных стандартов по определению снеговых нагрузок на покрытия.

Статистические данные по весу снегового покрова в виде карт районирования, таблиц или формул следует принимать по национальным стандартам.

Коэффициенты формы, представленные в настоящем стандарте, предназначены для применения при проектировании и поэтому могут использоваться непосредственно в тех случаях, когда отсутствует обоснование применения иных значений.

Для определения снеговых нагрузок на покрытия нестандартной формы или форм, не охватываемых настоящим стандартом, рекомендуется проводить специальные исследования. Такие исследования могут включать в себя испытания на масштабных моделях в аэродинамической трубе или в водяном лотке, специально оборудованных для воспроизведения явления снегонакопления, и должны включать в себя методы учета местных метеорологических статистических данных.

Примеры использования численных методов, исследований на масштабных моделях и сопутствующих методов статистического анализа описаны в приложении G.

Приложения, в которых описаны методы определения характеристического значения веса снегового покрова, коэффициента защищенности, термического коэффициента и нагрузок на снегозадерживающие преграды, являются справочными ввиду ограниченного количества документальных источников и доступных научных результатов.

В некоторых регионах в отдельные зимы с аномальными погодными условиями могут быть жесткие условия нагружения, не предусмотренные настоящим стандартом.

Указание стандартных процедур и средств измерений не входит в задачи настоящего стандарта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт*, целиком или по частям, который является обязательным к применению. Для датированной ссылки применяют только указанное издание. Для недатированной ссылки применяют последнее издание документа, на который имеется ссылка (включая все поправки).

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

ISO 2394 , General principles on reliability for structures (Общие принципы надежности конструкций)

На момент подготовки к печати ИСО 2394:1998 находился на стадии пересмотра. В настоящее время действует ИСО 2394:2015.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 характеристическое (нормативное) значение веса снегового покрова (characteristic value of snow load on the ground) s : Нагрузка с заданной ежегодной вероятностью ее превышения.

Примечание 1 — Ее значение выражается в килоньютонах на квадратный метр, кН/м .

Примечание 2 — В метеорологии применяется также термин-эквивалент «вес снегового покрова земли» (weight of the ground snow cover).

3.2 коэффициент формы (shape coefficient) : Коэффициент, определяющий значение и распределение снеговой нагрузки на покрытие по поперечному сечению строительного объекта и зависящий в основном от геометрических свойств покрытия.

3.3 значение снеговой нагрузки на покрытия (value of snow load on roofs) s: Функция характеристического (нормативного) значения веса снегового покрова s и соответствующих коэффициентов формы.

Примечание 1 — Значение s зависит также от защищенности кровли и теплового режима здания.

Примечание 2 — Данное определение относится к площади горизонтальной проекции покрытия.

Примечание 3 — Данное значение выражается в килоньютонах на квадратный метр, кН/м .

3.4 базовый коэффициент по нагрузке (basic load coefficient) : Коэффициент, определяющий снижение снеговой нагрузки на покрытие в зависимости от уклона кровли и от коэффициента С , характеризующего материал поверхности кровли.

3.5 коэффициент переноса нагрузки (drift load coefficient) : Коэффициент, определяющий значение и перераспределение дополнительной нагрузки на подветренную сторону или часть покрытия в зависимости от защищенности покрытия от ветра С и от геометрического профиля покрытия.

3.6 коэффициент сползания нагрузки (slide load coefficient) : Коэффициент, определяющий значение и распределение нагрузки, сползающей на нижнюю часть покрытия или на кровлю нижнего уровня.

3.7 коэффициент защищенности (exposure coefficient) C : Коэффициент, учитывающий влияние открытости кровли воздействию ветра.

3.8 коэффициент защищенности для малых покрытий (exposure coefficient for small roofs) C : Коэффициент защищенности для покрытий длиной менее 50 м.

3.9 эффективная длина покрытия (effective roof length) : Длина покрытия, определяемая коэффициентом защищенности, заданным как функция размеров покрытия.

3.10 термический коэффициент (thermal coefficient) C : Коэффициент, определяющий изменение снеговой нагрузки на покрытие как функцию теплового потока через кровлю.

Примечание — В некоторых случаях C может быть больше единицы. Порядок действий в этих случаях описывается в 6.2 и приложении D.

3.11 коэффициент по материалу поверхности кровли (surface material coefficient) C : Коэффициент, определяющий снижение снеговой нагрузки на наклонные покрытия из кровельных материалов с малой шероховатостью поверхности.

3.12 эквивалентная плотность снега (equivalent snow density) : Значение плотности при вычислении ежегодного максимума веса снегового покрова по ежегодному максимуму высоты снегового покрова.

3.13 плотность снега (snow density) : Отношение веса снегового покрова к высоте снегового покрова.

4 Снеговые нагрузки на покрытия

4.1 Обобщенная функция, описывающая интенсивность и распределение снеговой нагрузки на покрытия

Формально снеговую нагрузку на покрытия можно определить как функцию нескольких параметров:

, (1)

где обозначения представлены в разделе 3.

Если параметры С , C и С принимаются постоянными для покрытия или поверхности кровли, то , , и обычно изменяются в пределах кровли.

4.2 Приближенные формы представления снеговой нагрузки на покрытия

В настоящем стандарте полная снеговая нагрузка на покрытие представлена комбинацией трех составляющих: базовой , от переноса и от сползания . Таким образом, для наихудших условий (подветренная сторона нижней кровли):

где «+» обозначает совместное действие.

Воздействие различных параметров упрощается при введении мультипликативных функций:

, (3)

, (4)

Источник