СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ - накопление снега, накопление снега нагрузки воздействия нагрузки от снега нагрузки от снега

  Вся электронная библиотека >>>

 Усиление каркасов зданий >>

 

НАУКА-СТРОИТЕЛЬНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

3.2. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ

 

 

В соответствии с нормами на нагрузки воздействия нагрузки от снега определяются в зависимости от района расположения объекта. По весу снегового покрова вся территория страны разбита на шесть районов, при этом каждый район охватывает огромную территорию, изменчивость снеговой нагрузки в пределах каждого района весьма значительна. Учет местных метеорологических условий позволяет уточнить снеговую нагрузку и в некоторых случаях снизить ее расчетное значение. Дополнительное снижение снеговой нагрузки может быть получено при учете фактических условий формирования снежного покрова на кровле, наличия подтаивания, интенсивности сдувания и переноса снега. Весьма осторожные рекомендации норм по учету этих факторов в каждом конкретном случае могут быть уточнены на основе наблюдений за состоянием снегового покрова на кровле.

Как известно, накопление снега на земле представляет собой нестационарный случайный процесс [40], что вызывает определенные трудности при теоретическом анализе снеговых нагрузок. Изменчивость снеговых нагрузок крайне велика и ежегодные реализации снеговой нагрузки существенно различаются, что не позволяет использовать для их аппроксимации какую-либо одну кривую распределения. Исключение составляет распределение ежегодных максимумов, достаточно хорошо описываемое законом Гум-беля. Однако использование годовых максимумов для определения расчетных значений снеговых нагрузок требует большой длительности наблюдений — не менее 40 лет, что не всегда может быть получено на местных метеостанциях. Кроме того, использование для анализа снеговой нагрузки годовых максимумов не позволяет проанализировать вопросы сочетания снеговой нагрузки с другими кратковременными нагрузками.

Как показали исследования [46], накопление снега на покрытиях производственных зданий значительно отличается от накопления снега на земле. Для отапливаемых зданий и горячих цехов при нормальной работе системы водоотвода это различие обусловлено прежде всего  подтаиванием   снега   на кровле.

 

 

Стаивание снега приводит к саморегуляции нагрузки на кровле, При достижении снежным покровом определенной высоты (в зависимости от температуры наружного воздуха, плотности снега, внутренней температуры помещения и теплопроводности кровли) точка нулевой температуры перемещается в толщу снегового покрова и начинается стаивание. После уменьшения толщины покрова стаивание прекращается до следующего снегопада или повышения температуры. Для плоских кровель без перепада высот важную роль играет перенос и сдувание снега, зависящие от температуры наружного воздуха, скорости ветра и высоты здания.

В результате действия перечисленных факторов нагружение конструкций снеговой нагрузкой после установления устойчивого снежного покрова приближается к стационарному со случайными колебаниями около среднего значения.

На основании результатов экспериментальных исследований была предложена модель снеговой нагрузки. При этом снеговая нагрузка на покрытие производственного здания представлена как сумма импульсной функции с периодом повторяемости один год и стационарного случайного процесса отклонений нагрузки от многолетнего среднего значения, Амплитуда импульсной функции равна максимальному из средних пятисуточных значений нагрузки, а длительность ее действия А — среднему времени залегания устойчивого снежного покрова. Как показал анализ [34], распределение отклонений нагрузки от среднего значения удовлетворительно аппроксимируется нормальным законом, что значительно упрощает задачу.

При использовании изложенной модели расчетный уровень снеговой нагрузки может быть определен по формуле

В большинстве статистических исследований нагрузок корреляционная связь между случайной величиной нагрузки и скоростью ее изменения не учитывается. Однако при изучении снеговых нагрузок подобной связью пренебрегать нельзя, так как максимальные отклонения снеговой нагрузки от среднего уровня связаны с выпадением большого количества осадков в короткий срок, т.е. с увеличением скорости изменения снеговой нагрузки. Хотя коэффициент корреляции р между отклонением снеговой нагрузки и скоростью ее изменения мал и составляет 0,10—0,4, его влияние на интенсивность выбросов весьма сильно.

Точное решение задачи а влиянии коэффициента корреляции на число выбросов весьма трудоемко и не может быть рекомендовано для практических расчетов. В работе [34] приводится приближенное решение этой задачи; различия с точным решением не превышают 2,3%.  

При практических расчетах снеговые нагрузки на покрытие зданий уточняются на основании данных ближайшей метеостанции, расположенной на расстоянии не более 20 км от реконструируемого объекта и имеющей срок наблюдений за снеговой нагрузкой не менее 15—20 лет. Если в регионе в радиусе до 100 км находится несколько метеостанций, то нагрузка в месте расположения объекта определяется интерполяцией.

В качестве исходной информации для уточнения снеговых нагрузок используются данные снегомерных съемок на "защищенных" участках, к которым относятся "лес" и "поляна в лесу". Данные снегосъемок "в поле" могут дать заниженные значения снеговой нагрузки, особенно для зданий, которые . находятся в защищенных условиях. Данные по снегомерным съемкам могут быть получены в территориальных управлениях Госкомгидромета и его специализированных организациях. Кроме того, можно пользоваться материалами, содержащимися в метеорологических ежегодниках "Снегомерные съемки", издаваемые территориальными гидрометеорологическими организациями.

Если метеостанция не располагает данными о запасе воды, то можно использовать результаты замеров высоты снежного покрова, определенной по рейкам, и средней плотности снега в рассматриваемый интервал времени.

Обычно снегомерные съемки проводятся не реже чем через 5 сут, поэтому весь период tj залегания снежного покрова в i-м году разбивается на пятисуточные интервалы и для каждого года наблюдений в рассматриваемый интервал времени определяется значение снеговой нагрузки prj. В многоснежных районах интервал снегосъемок может быть увеличен до 10 сут. В этом случае для получения однородной информации определяется промежуточное значение снеговой нагрузки

Расчетное значение снеговой нагрузки на земле определяется по фрмуле. Обработку результатов замеров снеговой нагрузки удобно проводить в табличной форме. Определив расчетную снеговую нагрузку на земле, вычисляют нагрузку на покрытие здания

Коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие с принимается в соответствии с нормами проектирования.

При обеспечении удовлетворительной работы ВОДООТВОДА щи х устройств учет стаивания снега возможен, однако интенсивность стаивания зависит от многих факторов и требует дополнительного изучения. Более детально исследован вопрос о сдувании и переносе снега на плоских кровлях. Основными факторами, определяющими этот процесс, являются скорость ветра и температура воздуха. В настоящее время известны значения коэффициентов снижения снеговой нагрузки км в зависимости от климатических характеристик района. Исходя из средней скорости ветра за три наиболее холодных месяца и средней январской температуры воздуха полученные значения составили 0,4—0,75 [42].

Поскольку с увеличением высоты скорость ветра возрастает, получены также дополнительные коэффициенты снижения снеговой нагрузки для зданий высотой более 10 м — кн. Суммарное снижение снеговой нагрузки для плоских кровель может достигать 70%, однако малый объем натурных наблюдений не позволяет рекомендовать эти результаты для широкого использования и требует дополнительной проверки.

 

 

 Общие принципы проектирования несущих и ограждающих конструкций ...

Нормативные снеговые нагрузки в зависимости от района строительства разнятся в 5 раз (0,5 ... 2,5 кН/м2). Поэтому для снежных районов существенна форма ...
bibliotekar.ru/spravochnik-157-arhitektura/7.htm

 

 Рычаг, момент, нагрузки. Рычаг — это жесткое тело, вращающееся ...

снеговые нагрузки, встречающиеся на крышах, террасах и балконах. На балку могут действовать сосредоточенные силы. Сосредоточенная сила приложена к одной ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-153-stroitelnaya-tehnika/40.htm

 

 ВИДЫ СТРОПИЛ. Треугольная двускатная балка-ферма. КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Расстояние между стропилами (шаг стропил висит от сечения стропил, веса кровельного по тия, уклона, ветровых и снеговых нагрузок ...
bibliotekar.ru/spravochnik-78/110.htm

 

 КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК

Нагрузки от веса конструкций, а также установленные нормами величины полезной нагрузки, снеговой нагрузки, давления ветра и других внешних воздействий, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-128-stroitelnye-raboty/106.htm

 

 Крыши и кровли зданий малой и средней этажности. Скатные крыши и ...

... из которых важнейшими являются: временные снеговые нагрузки (их нормативные ... нагрузки, возникающие при эксплуатации покрытия (ремонты и т. д.). ...
bibliotekar.ru/spravochnik-157-arhitektura/28.htm

 

 ПРОЗРАЧНЫЕ КРОВЛИ - СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ. Светопропускающий ...

Прочность панелей достаточно высока и для того, чтобы выдержать значительные ветровые и снеговые нагрузки, и для более локальных механических воздействий ...
bibliotekar.ru/spravochnik-78/132.htm

 

 Крыши и кровли. Типы и конструкции крыш

При большой снеговой нагрузке на пологих крышах это расстояние следует уменьшить до 0,8—0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2—1 ...
bibliotekar.ru/dom8/15.htm

 

К содержанию книги:  Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции

 

Смотрите также: