關於雪荷載你需要知道的一切
本文總結了您需要了解的有關雪荷載的所有信息。您可以根據 SNiP 了解按地區劃分的計算和監管負載。此外,您還可以在這裡了解俄羅斯各地區的估計雪量,大約 3、4 和其他雪區,以及此信息的實際應用。
這是什麼?
在我國,冬天的危險不僅僅是寒冷和刺骨的風。嚴重的風險可能與雪荷載有關。這是一個直接影響各種建築物的使用壽命和運行可靠性的因素的名稱。 即使冬天干燥,屋頂和支撐結構上的積雪壓力也會非常大;潤濕後,壓力顯著增加。
雪荷載可讓您清楚地計算:
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屋頂;
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椽子;
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承重牆;
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建設基礎。
雪荷載的確切參數記錄在俄羅斯地區的 SNiP 中。考慮到這些信息,安裝和鋪設所有建築和裝飾材料。在設計桁架系統和屋面護板時,它們會被排斥。此外,在選擇特定的屋頂建築材料時必須考慮這些信息。在建築領域的區域自律組織中盡可能準確地找到所需的信息。
可能會出現一個問題 - 如果您仍然忽略按地區劃分的合資企業中的規範性或從積雪量計算的負載,將會發生什麼。 乍一看,沒有這樣的規定,建築物的建造和維修已經進行了數百年甚至數千年。但是,必須牢記,正是無法準確計算,才害了人,拒絕現代建築商和規劃師所擁有的這種優勢是愚蠢的。在計算建築物的承重結構時,所有專家都從所謂的極限狀態方法著手。這些狀態包括當屋頂元件和其他部分停止執行其功能時的所有事件(它們無法抵抗新的影響或耗盡必要的安全邊際)。
如果它用盡了,那麼建築物幾乎會立即發展,倒塌。但即使這種情況不發生,也無法進一步運營這座建築。損壞或磨損的結構將需要拆除。 將嚴格更換所有屋頂材料,不排除金屬瓦和瓦楞紙板。 還值得注意的是,有時在作用於屋頂的力的影響下,會形成靜態或動態變形,這些變形不會破壞結構,但會使其無法使用。
通常——這在 GOST 和其他國家的標準中都有明確規定——雪荷載是根據第一種狀態計算的。 這使您可以盡可能認真地處理問題。必須理解,屋頂水平的這種負載通常大於地面。這是由於主要的風向和屋頂的坡度。在某些地區,雪花的集中程度比其他地方更大。
然而,在大多數情況下,雪荷載是針對平屋頂計算的。 SNiP 中沒有說明對圓頂的影響程度。因此,它是根據一個特殊的方案,每次單獨計算的。還必須了解,除了穩定之外,每1/m2還存在長期和臨時(短期)負載。在確定這些參數時,它們當然首先從某個地區的氣候參數開始。
每 1 平方公里的雪影響值。屋頂表面的 m. 按地區劃分(以帕斯卡為單位):
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1 — 500;
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2 — 1000;
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3 — 1500;
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4 — 2000;
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5 — 2500;
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6 — 3000;
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7 — 3500;
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8 — 4500.
以下是每個地區具有特定雪負荷的城市的一些示例:
- 第一阿斯特拉罕,布拉戈維申斯克;
- 第2符拉迪沃斯托克、伏爾加格勒、伊爾庫茨克;
- 第3大諾夫哥羅德,布良斯克,別爾哥羅德,弗拉基米爾,沃羅涅日,葉卡捷琳堡;
- 4 阿爾漢格爾斯克、巴爾瑙爾、伊万諾沃、茲拉托烏斯特、喀山、克麥羅沃
- 第 5 基洛夫,馬加丹,摩爾曼斯克,下貝列日涅切爾尼,新烏連戈伊,彼爾姆;
- 人口稠密地區以外的第六名;
- 7、堪察加彼得羅巴甫洛夫斯克;
- 在人口稠密地區以外排名第 8。
計算功能
公式
自 2016 年起生效的一套規則中給出了必要的計算原則。 此處指出了以下通用公式(因子相乘): S 0 \u003d c b x c t x µ x S g,其中:
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Sg 為規範負荷指數;
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cb 為風除雪係數;
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ct - 熱(更準確地說是熱)係數,確定通過屋頂的散熱強度;
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µ 是另一個係數,由屋頂坡度相對於水平面的傾斜度決定。
一個重要的指標是雪荷載持續時間的比例。 計算強度較低的長效因子是有用的。在這種情況下,應用了 0.5 的校正因子(假設年平均溫度超過 5 度)。但短期影響主要是通過增加指數來計算的,這些指數的值是專家從專業文獻中得出的。根據類似的規則,也計算了簷篷上的載荷。
係數的定義
但所有這些都只涉及極其普遍的情況。分析所有這些公式如何工作的具體示例很有用。假設有一個尺寸低於 100 m 的建築物,它沒有復雜的屋頂幾何形狀。 對於大型房屋或地形破碎,將需要更複雜的計算方案。 雪壓強度與屋頂坡度傾斜角度的相關性是相當客觀的。
可靠性最低的是平坦的或具有非常輕微的屋頂坡度。 對他們來說,係數 µ 等於 1。該指標在屋面坡度不大於 25 度時有效。增加相對於地球水平面的陡度會增加落雪分佈的屋頂面積。對於 25 到 60 度的角度範圍,µ 取等於 0.7。
在更陡峭的表面上,降水根本不會積聚。 對於大於 60 度的角度,假定載荷係數為 0。 這些簡單的規則可以讓您準確地確定從土地覆蓋權重到覆蓋率的過渡指數。但除此之外,還必須考慮所謂的熱係數。它用於判斷當熱量通過屋頂表面釋放時雪融化的強度。
所有現代建築商都獨特地設計了低熱損失的屋頂結構。因此,係數將是統一的。只有在少數情況下,它們的值為 0.8。
必要條件是:
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缺乏屋頂絕緣或其效率極低;
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表面坡度超過 3 度;
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有效去除廢水和融水。
但也有必要記住,風總是從屋頂表面吹雪。默認情況下,對應的係數為 1,因為漂移效率很小。有時計算的指數取為 0.85。 您必須首先確保:
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冬季風速穩定,不低於4m/s;
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平均而言,在一個典型的冬季,氣溫將低於 5 度(只有在這種情況下,才會有足夠數量的易於運輸的顆粒);
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屋面坡度不低於12度,不超過20度。
但這還不是全部! 在直接設計中使用之前,需要將前一階段得到的結果乘以可靠性因子(即1.4)。 這種操作的目的是考慮建築物結構材料的強度隨時間的損失。至於雪的質量,在其正常狀態下,它每 1 立方米重約 100 公斤。 m. 但是濕雪每 1 立方米已經重 300 公斤;這些信息足以從僅從覆蓋層的厚度開始計算。
該厚度應在沿表面的開放區域中測量。 另外,該指標乘以準備金率,即增加50%。這通常可以彌補即使是最嚴酷的冬天。官方雪荷載地圖有助於準確考慮當地特徵。 SNiP 標準就是在這些地圖的基礎上建立起來的。
如何使用負載信息?
如前所述,在建造房屋時,有關屋頂負載的信息可讓您正確選擇主要材料。幾乎所有製造商在其產品的官方描述中都標明了允許的暴露水平。 與既定特性的簡單比較足以了解塗層是否合適。 例如,一旦雪開始以每 1 平方米 480 公斤的力壓下,就絕對不可能使用軟瓷磚,但對於 ondulin 來說,這是一種完全正常的操作模式。
誠然,塗層的正確安裝起著重要作用。通過準確計算雪荷載,即使在問題點和節點處,也可以防止屋頂、框架的變形和破壞。已經確定,隨著負載增加到每 1 平方米 400 公斤,山谷往往會被過度嚴重的雪袋覆蓋。因此,在這些地方,有必要在開始安裝之前提供椽子的雙腿並加強板條箱。
雪袋可能出現在屋頂的背風面。 滑動時,它們會對懸垂的表面施加非常強大的壓力。它的邊緣可以被機械破壞。然而,防止這種事件的發展並不是那麼困難——您只需要限制懸垂本身的大小。這裡只是幾個例子,讓我們能夠說明在建築物的建造中,特別是在屋頂的設計中,雪荷載不僅需要作為理論值。
值得考慮一些更微妙的地方:
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理想情況下,雪荷載應根據兩種極限狀態進行;
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長期堆積的、完全堆積的雪比鬆散的新鮮雪具有更大的影響;
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一月平均氣溫在-5度以上時,雪會不斷地從下面融化,在凝固過程中大大增加了表面的負荷。
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