Приложение В (обязательное). Распределение снеговой нагрузки на отдельные типы покрытий

Приложение В
(обязательное)

Распределение снеговой нагрузки на отдельные типы покрытий

B.1 Простые двускатные покрытия

Распределение снеговой нагрузки на простые двускатные покрытия показано на рисунке В.1. Для несимметричных простых двускатных покрытий каждую сторону покрытия следует рассматривать как половину соответствующего симметричного покрытия.

Рисунок В.1 - Распределение снеговой нагрузки на простое двухскатное покрытие

Базовое нагружение:

- для наветренной стороны - s = s_b;

- для подветренной стороны - s = s_b.

Неравномерное нагружение:

- для наветренной стороны - s = 0;

- для подветренной стороны - s = s_b + s_d.

Базовая часть нагрузки:

.

(В.1)

Часть нагрузки вследствие переноса:

,

(В.2)

,

(B.3)

где 5° <  < 60°,

Рисунок В.2 - Произведение как функция уклона покрытия при С_m = 1,0

В.2 Простые плоские и односкатные покрытия

Для покрытий такой формы следует учитывать только базовую снеговую нагрузку s_b (см. рисунок В.3):

,

.

(В.4)

Рисунок В.3 - Распределение снеговой нагрузки для односкатного покрытия

В.3 Многопролетные покрытия

Для простого односкатного покрытия можно ожидать, что при достаточно крутом уклоне снег будет сползать с него. Однако для многопролетного покрытия сползание снега приводит к перераспределению снеговой нагрузки на самом покрытии. Это учитывается отдельно случаями базовой нагрузки и нагрузки от сползания, как показано на рисунке В.4. Случай нагрузки от сползания учитывает возможность как сползания, так и переноса снега. Рекомендуется устанавливать значение плотности снега  = 300 кг/м³. Внешние скаты многопролетных покрытий учитывают согласно В.1.

Рисунок В.4 - Распределение снеговой нагрузки для многопролетного покрытия

Случай базовой нагрузки:

.

(B.5)

Нагрузка от сползания, случай 1:

,

(B.6)

,

(B.7)

,

(B.8)

.

(B.9)

Нагрузка от сползания, случай 2:

,

(B.10)

,

(B.11)

,

(B.12)

.

(B.13)

В.4 Простые криволинейные покрытия, стрельчатые арки и купола

Для криволинейных покрытий и стрельчатых арок при h/b  0,05 распределения базовой снеговой нагрузки и нагрузки от переноса определяют согласно рисунку В.5. Если же h/b < 0,05, то снеговые нагрузки определяют согласно В.2. Стрельчатые арки с углом   5° вдоль линии конька (х = 0) следует рассматривать как односкатные покрытия (см. В.1).

Для куполов, имеющих в плане форму окружности, базовую нагрузку принимают согласно рисунку В.6 и прикладывают осесимметрично. Нагрузку от переноса, действующую вдоль центральной оси купола параллельно направлению ветра, принимают также, как для арок, а коэффициент изменяется с расстоянием y от этой оси так, как показано на рисунке В.5.

Рисунок В.5 - Распределение базовой нагрузки и нагрузки от переноса для криволинейных покрытий

Случай базовой нагрузки:

.

(B.14)

Случай нагрузки от переноса:

.

(B.15)

,

(B.16)

,

(B.17)

.

(B.18)

где при  = 30° и .

Коэффициент переноса нагрузки для куполов (см. рисунок В.6):

.

(В.19)

Примечание - Стрелкой указано направление ветра.

Рисунок В.6 - Коэффициент переноса нагрузки на купола в плане

В.5 Покрытия с перепадами высот (нижние покрытия с уклоном )

Для нижних покрытий (рисунок В.7) базовую часть нагрузки определяют по формуле

,

(В.20)

где

,

(В.21)

здесь х - расстояние по горизонтали от перепада;

h - высота перепада.

Переносимая часть снеговой нагрузки s_d(x) определяется как наихудший из трех возможных случаев, показанных на рисунке В.8.

Случай а: перепад расположен по направлению ветра, и снег сносится с верхнего покрытия на защищенную область у перепада.

Случай b: перепад обращен навстречу ветру, и снег переносится по нижнему покрытию в область перепада.

Случай с: концевая область перепада обращена по направлению ветра, и снег переносится в защищенную область перепада из-за угла.

s_d(x) описывается треугольной функцией х, которая имеет максимум при х = 0 и линейно убывает до нуля в конце зоны снегоотложений при х = l_d. Там, где конец зоны переноса распространяется за пределы нижнего покрытия, зона снегоотложений усекается до трапецеидальной формы.

Рисунок В.7 - Распределение снега и коэффициенты по снеговой нагрузке для примыкающих покрытий нижнего уровня

Длину зоны повышенных снегоотложений определяют по формуле

.

(В.22)

Максимальная нагрузка от переноса задается следующими выражениями:

,

(В.23)

,

(В.24)

,

(В.25)

,

(В.26)

,

(В.27)

где - высота парапета по периметру исходной области покрытия, с которой сносится снег;

- базовая снеговая нагрузка на исходную область покрытия;

- плотность снега;

g - ускорение силы тяжести.

Высоту h_p принимают равной нулю, если парапеты имеются не по всему контуру исходной области покрытия.

Рекомендуется принимать  = 300 кг/м³. Альтернативные формулы для расчета плотности снега приведены в приложении А.

Таблица В.1 - Коэффициенты С_е и

x	Се
0	Се  1,0
0 < х  ld	Се  1,0
ld < х  10h	Се  1,0	0
x > 10h	Се  0,8	0

Соответствующие значения параметра для каждого из случаев а), b) и с) приведены в таблице В.2. l_сs - характерная длина соответствующей исходной области переноса снега для каждого из трех случаев, представленных на рисунке В.8.

,

(B.28)

где L - больший размер исходной области переноса снега.

Если верхнее покрытие двускатное, то размеры W и L основаны на общих размерах верхнего покрытия для случая а).

1 - нижнее покрытие; 2 - верхнее покрытие; 3 - длина перепада; - исходная область переноса снега; - зона "снегового мешка"; - направление ветра

Примечание - Измерения L и W, показанные на рисунке, будут меняться местами в зависимости от того, какое из них больше.

Рисунок В.8 - Случаи снегопереноса и параметры для покрытий нижнего уровня

Таблица В.2 - Значения параметра для каждого из случаев а), b) и с)

Параметр	Случай а)	Случай b)	Случай с)
	1,0	0,67	0,67
hр	Высота парапета верхнего покрытия	Высота парапета нижнего покрытия	Высота парапета нижнего покрытия
lcs	W и L - меньшее и большее измерения верхнего покрытия соответственно	W и L - меньшее и большее измерения исходной области сноса соответственно на нижнем покрытии для подветренного перепада	W и L - меньшее и большее измерения исходной области сноса соответственно на нижнем покрытии для наветренного перепада

На рисунке В.9 показана в графической форме зависимость от для случаев а) и b) для нескольких значений . Для случая с) применим график для случая b) при .

А - верхний предел при С_е = 0,8; В - верхний предел при С_е = 1,0; С - верхний предел при С_е = 1,2

Примечание - Для случая с) применим график, для случая b) при .

Рисунок В.9 - График зависимости от для случаев а) и b)

Для наружного угла, где сходятся две грани перепадов (см. рисунок В.10), треугольную нагрузку от переноса у менее нагруженной области перепада принимают распространяющейся радиально от угла. Для внутреннего угла нагрузки от переноса, вычисляемые для каждого перепада, следует прикладывать по биссектрисе угла, как показано на рисунке В.11.

1 - грань перепада с большим ; 2 - грань перепада с меньшим

Примечание - Радиус зоны "снегового мешка" r равен l_d.

Рисунок В.10 - Снеговая нагрузка от переноса для наружного угла

1 - нижнее покрытие; 2 - верхнее покрытие; 3 - грань перепада 1; 4 - грань перепада 2; 5 - биссектриса угла между двумя гранями перепада

Рисунок В.11 - Снеговая нагрузка от переноса возле внутреннего угла

Если покрытие сооружения находится на расстоянии менее 5 м от покрытия соседнего более высокого здания, оно должно быть рассчитано на отсеченную часть треугольного распределения снеговой нагрузки от переноса, как показано на рисунке В.7.

Если уклон верхнего покрытия превышает 5° и не имеет краевого парапета или снегового ограждения, препятствующего сползанию снега, то добавочную снеговую нагрузку от сползания на нижнее покрытие предполагается принимать треугольной формы (см. рисунок В.11) и вычислять следующим образом:

,

(В.29)

,

(В.30)

,

(B.31)

,

(B.32)

где

,

(В.33)

,

(B.34)

.

(B.35)

Рисунок В.12 - Коэффициент сползания снеговой нагрузки

Снеговую нагрузку от сползания следует рассматривать совместно с базовой нагрузкой и с половиной нагрузки от переноса. Следует отметить, что вышеуказанная снеговая нагрузка от сползания не включает в себя ударного воздействия снега при его падении на нижнее покрытие.

В.6 Дополнительная нагрузка от переноса и сползания на землю или на покрытие нижнего уровня, действующая на верхнее арочное или двускатное покрытие

Покрытие нижнего уровня следует проверять на нагрузку от сползания, как альтернативный случай нагружения случаям, рассмотренным в В.5. При этом необходимо учитывать и ударные воздействия (см. рисунок В.13).

Рисунок В.13 - Добавочные нагрузки от переноса и сползания, действующие на верхнее арочное или двускатное покрытие

,

(B.36)

,

(B.37)

,

(B.38)

,

(B.39)

,

(B.40)

,

(B.41)

где - уклон покрытия;

- плотность снега;

g - ускорение силы тяжести.

В.7 Покрытия с локальными преградами

Базовую часть нагрузки на покрытия с локальными преградами, такими как грузоподъемные устройства, кожухи кондиционеров и вентиляционных установок, небольшие надстройки и широкие дымовые трубы, определяют точно также, как и для нижних покрытий (см. В.5). Нагрузку от переноса на участках, примыкающих к преградам, определяют как треугольную функцию расстояния х от преграды, имеющую максимум при х = 0 и линейно убывающую до нуля к концу зоны переноса при х = l_d:

,

(В.42)

где - наибольший горизонтальный размер препятствия (см. рисунок В.14).

Рисунок В.14 - Коэффициент нагрузки от переноса для локальных преград

.

(В.43)

Нагрузка от переноса распространяется во все стороны от препятствия и в радиальном направлении от углов (см. рисунок В.10). Нагрузки от переноса не учитывают, если l₀ < 3 м. Следует, однако, и меть в виду, что с увеличением горизонтального размера преграды l₀ нагрузка от переноса, полученная по формуле (В.43), может превысить нагрузку на нижнее покрытие, описанную в В.5. В этом случае предпочтительнее рассматривать выступ или преграду как покрытие верхнего уровня и использовать для определения действующих на нее нагрузок от переноса формулы из В.5.