Carichi di neve

5.1. Il valore calcolato del carico di neve sulla proiezione orizzontale del rivestimento dovrebbe essere determinato dalla formula

dove sg - il valore stimato del peso del manto nevoso per 1 m 2 della superficie orizzontale della terra, presa conformemente al punto 5.2;

m è il coefficiente di transizione tra il peso del manto nevoso della terra e il carico di neve sul rivestimento, in conformità con i paragrafi. 5.3 - 5.6.

(Modificato, Modifica. Numero 2).

5.2. Peso stimato del manto nevoso Sg in base alla regione innevata della Federazione Russa, secondo la tabella, deve essere prelevato 1 m 2 della superficie orizzontale della terra. 4.

Nota. Nelle aree montuose e poco studiate, indicate sulla carta 1 dell'allegato 5 obbligatorio, in punti con un'altezza sul livello del mare superiore a 1500 m, in luoghi con terreno difficile, e anche con differenze significative nei dati locali da quelli indicati nella tabella 4, i valori calcolati del peso del manto nevoso devono essere fissati basato su dati Rosidromet. In questo caso, come valore calcolato di Sg Il valore massimo annuo del peso del manto nevoso, determinato sulla base dei dati del rilevamento della neve del percorso sulle riserve idriche in aree protette dall'esposizione diretta al vento (nella foresta sotto le corone degli alberi o nelle radure della foresta) per un periodo di almeno 20 anni, dovrebbe essere superato in media una volta ogni 25 anni.

(Modificato, Modifica. Numero 2).

5.3. Gli schemi di distribuzione del carico di neve e i valori del coefficiente m dovrebbero essere adottati conformemente all'appendice 3 obbligatoria e i valori intermedi del coefficiente m dovrebbero essere determinati mediante interpolazione lineare.

Nei casi in cui si verificano condizioni più sfavorevoli per il funzionamento degli elementi strutturali durante il caricamento parziale, devono essere considerati schemi con carichi di neve che agiscono su metà o un quarto della campata (per rivestimenti con lanterne, su sezioni di larghezza b).

Nota. Se necessario, i carichi di neve dovrebbero essere determinati tenendo conto della prevista ulteriore espansione dell'edificio.

5.4. Le varianti con carichi locali innevati, indicati nell'appendice 3 obbligatoria, dovrebbero essere prese in considerazione nel calcolo di lastre, pavimentazioni e piste di rivestimento, nonché nel calcolo di tali elementi di strutture portanti (capriate, travi, colonne, ecc.) Per le quali le varianti indicate determinano dimensioni delle sezioni.

Nota. Nel calcolo delle strutture, è consentito l'uso di schemi semplificati di carichi di neve, equivalenti in termini di effetto agli schemi di carico, riportati nell'appendice 3 obbligatoria. Nel calcolo di telai e colonne di edifici industriali, è consentito prendere in considerazione solo carichi di neve uniformemente distribuiti, ad eccezione delle aree di differenze di rivestimento dove è necessario tenere conto dell'aumento dei carichi di neve.

5.5 *. I coefficienti m, stabiliti conformemente alle istruzioni degli schemi 1, 2, 5 e 6 dell'allegato 3 obbligatorio per gli edifici piani (con pendenze fino al 12% o da 0,05 sterline) per edifici a campata unica e a più campate senza lanterne, progettati in zone con una velocità media del vento oltre i tre mesi più freddi v ³ 2 m / s devono essere ridotti moltiplicando per un fattore il punto in cui k è preso dalla tabella. 6; b - la larghezza del rivestimento, presa non più di 100 m.

Per i rivestimenti con pendenze dal 12 al 20% di edifici a campata unica e a più campate senza lanterne, progettati in zone con v ³ 4 m / s, il coefficiente m, fissato conformemente alle istruzioni degli schemi 1 e 5 dell'allegato 3 obbligatorio, deve essere ridotto moltiplicando per un fattore uguale a 0.85.

La velocità media del vento v per i tre mesi più freddi dovrebbe essere presa sulla mappa 2 allegato obbligatorio 5.

La riduzione del carico di neve previsto da questa clausola non si applica a:

a) per coprire edifici in zone con una temperatura media mensile dell'aria a gennaio al di sopra di meno 5 ° С (cfr. mappa 5 dell'allegato 5 obbligatorio);

b) per i rivestimenti di edifici protetti dall'esposizione diretta al vento da edifici vicini più vicini a meno di 10 ore di distanza1, dove h 1 - la differenza di altezza degli edifici vicini e proiettati;

c) su aree di rivestimento di lunghezza b, b 1 e b 2, ad altitudini di edifici e parapetti (vedere gli schemi 8 - 11 dell'allegato 3 obbligatorio).

5.6. I coefficienti m nel determinare i carichi di neve per i rivestimenti non isolati delle officine con una maggiore produzione di calore sulle pendenze del tetto superiore al 3% e assicurare un'adeguata rimozione dell'acqua di fusione dovrebbero essere ridotti del 20% indipendentemente dalla riduzione prevista dal punto 5.5.

5.7. Il valore standard del carico di neve è determinato moltiplicando il valore calcolato per un fattore di 0,7.

Carichi di neve e vento

Quando si progettano e costruiscono hangar, è necessario tenere conto dei carichi di neve che la struttura di supporto deve sopportare. Ciò è necessario affinché durante l'operazione dell'hangar, a causa dell'eccessiva pressione del manto nevoso, il tetto dell'edificio non collassi. In diverse regioni della Russia, il peso della copertura nevosa per metro quadrato può variare in modo significativo. Durante il calcolo, è possibile utilizzare le mappe del carico di neve, su cui è facile determinare il numero dell'area e calcolare correttamente il carico.

L'intero territorio della Federazione Russa è diviso in 8 distretti, con un diverso indicatore del carico di neve. Nel primo, il peso della copertura sarà minimo, rispettivamente, il carico più grande cade su aree con indici 8. Qui il peso della neve (bagnato e appiccicoso) può raggiungere 560 kg / m2.

Carico di neve

La resistenza e la durata delle strutture del tetto sono significativamente influenzate da neve, vento, pioggia, cadute di temperatura e altri fattori fisici e meccanici che influenzano l'edificio.

Il calcolo delle strutture portanti di edifici e strutture viene eseguito secondo il metodo degli stati limite, in cui le strutture perdono la loro capacità di resistere a influenze esterne o ricevono deformazioni inaccettabili o danni locali.

Esistono due possibili stati per limitare le condizioni per il calcolo delle strutture di supporto del tetto:

  • Il primo stato limite è raggiunto nel caso in cui la capacità portante (forza, stabilità, resistenza) sia esaurita in una struttura edificante e, semplicemente, la struttura venga distrutta. Il calcolo delle strutture portanti viene eseguito al massimo carico possibile. Questa condizione è scritta dalle formule: σ ≤ R o τ ≤ R, il che significa che le tensioni che si sviluppano nella struttura quando il carico è applicato non devono superare il massimo consentito;
  • Il secondo stato limite è caratterizzato dallo sviluppo di eccessive deformazioni da carichi statici o dinamici. Nel progetto, si verificano deflessioni inaccettabili, nodi congiunti aperti. Tuttavia, in generale, la costruzione non viene distrutta, ma la sua ulteriore operazione senza riparazione è impossibile. Questa condizione è scritta dalla formula: f ≤ ftana, il che significa che la deflessione che si verifica nella struttura quando il carico è applicato non deve superare il massimo consentito. La deflessione normalizzata della trave, per tutti gli elementi del tetto (travi, travi e listelli), è L / 200 (1/200 della lunghezza della luce della trave L da controllare), vedere

Il calcolo del sistema di copertura dei tetti a falde viene eseguito in base a entrambi gli stati limite. Lo scopo del calcolo: impedire la distruzione di strutture o la loro deflessione oltre il limite consentito. Per i carichi di neve che agiscono sul tetto, il telaio di supporto del tetto è calcolato in base al primo gruppo di stati: il peso calcolato del manto nevoso è S. Questo valore viene solitamente chiamato carico calcolato, può essere designato come Sgare. Per il calcolo del secondo gruppo di stati limite: il peso della neve viene preso in considerazione in base al carico normativo - questo valore può essere designato come Stane.. Il carico di neve standard differisce dal coefficiente di affidabilità calcolato γf = 1.4. Cioè, il carico di progettazione dovrebbe essere 1,4 volte superiore rispetto alla normativa:

Il carico esatto del peso del manto nevoso richiesto per calcolare la capacità portante dei sistemi di copertura in uno specifico cantiere deve essere chiarito presso le organizzazioni di costruzione distrettuali o installato utilizzando le mappe SP 20.13330.2016 "Carichi e impatti" investiti in questo Codice di condotta.

Nella fig. 3 e la tabella 1 mostra il carico sul peso del manto nevoso per il calcolo del primo e del secondo gruppo di stati limite.

L'effetto sul carico di neve dell'angolo di inclinazione del tetto, delle valli e degli abbaini

A seconda della pendenza del tetto e della direzione dei venti nevosi prevalenti sul tetto può essere molto meno e, stranamente, più che su una superficie piana della terra. Quando si verificano nell'atmosfera di fenomeni come una tempesta di neve o tormenta, i fiocchi di neve, raccolti dal vento, vengono trasferiti sul lato sottovento. Dopo aver superato l'ostacolo sotto forma di una sporgenza del tetto, la velocità di movimento dei flussi d'aria inferiori diminuisce rispetto a quelli superiori e i fiocchi di neve si depositano sul tetto. Di conseguenza, da una parte del tetto della neve è inferiore alla norma, e dall'altra più (Fig. 4).

Fig. 4. Formazione di "sacchi" di neve su tetti con pendenze di pendenza da 15 a 40 °

La diminuzione e l'aumento dei carichi di neve, a seconda della direzione del vento e dell'angolo di inclinazione, varia di un fattore μ, che tiene conto del passaggio dal peso del manto nevoso a terra al carico di neve sul tetto. Ad esempio, su tetti a doppia pendenza con pendenze superiori a 15 ° e inferiori a 40 ° sul lato sopravvento ci sarà il 75%, e sul lato sottovento il 125% della quantità di neve che si trova su una superficie piana della terra (Fig. 5).

Fig. 5. Schemi di carichi di neve standard e coefficienti μ (il valore dei coefficienti μ tenendo conto della geometria più complessa dei tetti è indicato in SNiP 2.01.07-85)

Uno spesso strato di neve che si accumula sul tetto e supera lo spessore medio è chiamato "sacco" di neve. Si accumulano nelle valli - luoghi in cui due tetti si intersecano e in luoghi con finestre abbaini ravvicinati. In tutti i luoghi in cui vi è un'alta probabilità di occorrenza di un "sacco" di neve, essi mettono le gambe del rafter accoppiate e svolgono una cassa continua. Anche qui fanno un substrato di subroofing, il più delle volte in acciaio zincato, indipendentemente dal materiale del tetto principale.

Il "sacco" di neve, che si forma sul lato sottovento, gradualmente si insinua e preme sulla sporgenza del tetto, cercando di romperlo, quindi la sporgenza del tetto non deve superare le dimensioni raccomandate dal produttore del rivestimento del tetto. Ad esempio, per un tetto in ardesia convenzionale, si presume che sia di 10 cm.

La direzione del vento prevalente è determinata dalla rosa dei venti per la regione di costruzione. Quindi, dopo aver eseguito il calcolo, verranno installate singole travi sul lato sopravvento e saranno installate due travi gemelle sul lato sottovento. Se i dati sulla rosa dei venti non sono disponibili, è necessario considerare modelli di carichi di neve uniformemente distribuiti e distribuiti in modo non uniforme nelle loro combinazioni più sfavorevoli.

Con un aumento dell'angolo di inclinazione delle pendenze nevose sul tetto, meno rimane, si insinua sotto il proprio peso. A angoli di pendenza uguali o superiori a 60 °, non c'è affatto neve sul tetto. Il coefficiente μ è zero in questo caso. Per i valori intermedi degli angoli di pendenza, μ viene trovato per interpolazione diretta (media). Quindi, per esempio, per pendenze con un angolo di inclinazione di 40 °, il coefficiente μ sarà uguale a 0,66, per 45 ° - 0,5, e per 50 ° - 0,33.

Così, il requisito per la selezione della sezione trasversale delle travi e il passo della loro installazione, il disegno e il carico normativo dal peso della neve tenendo conto delle pendenze dei pendiiμ.ras e Qμ.nor), deve essere moltiplicato per il coefficiente μ:

Sμ.ras= Sgare× μ - per il primo stato limite;
S μ.nor= Stana× μ è per il secondo stato limite.

Effetto vento sul carico di neve

Su tetti inclinati con pendenze fino al 12% (fino a circa 7 °) proiettati su terreni di tipo A o B, si verifica una rimozione parziale della neve dal tetto. In questo caso, il valore di carico calcolato in base al peso della neve deve essere ridotto applicando il coefficiente ce, ma non meno di ce= 0,5. Coefficiente ce calcolato dalla formula:

dove lc - dimensione stimata presa dalla formula lc = 2b - b 2 / l, ma non più di 100 m; k - preso secondo la tabella 3 per i tipi di terreno A o B; b e l - le dimensioni più piccole della larghezza e della lunghezza del rivestimento nel piano.

Sugli edifici con tetti inclinati dal 12 al 20% (approssimativamente da 7 a 12 °) situati sui terreni di tipo A o B, il valore del coefficiente ce = 0,85. Riduzione del carico di neve di ce = 0,85 non si applica:

  • sui tetti degli edifici in zone con temperatura media mensile dell'aria a gennaio superiore a -5 ° C, poiché la brina periodicamente formata impedisce la deriva di neve dal vento (Fig. 6);
  • a dislivelli di edifici e parapetti (dettagli in SP 20.13330.2016), poiché parapetti e tetti a più livelli uno accanto all'altro impediscono la fuoriuscita di neve.
Fig. 6. Zonizzazione del territorio della Federazione russa in base alla temperatura media mensile dell'aria, ° С, a gennaio

In tutti gli altri casi, per tetti inclinati viene applicato un fattore c.e = 1. Le formule per la determinazione della progettazione e l'onere normativo del peso della neve, tenendo conto della deriva del vento della neve, avranno il seguente aspetto:

Ss.ras.= Sgare.× ce - per il primo stato limite;
S s.nor.= Stane.× ce - per il secondo stato limite

Influenza del regime di temperatura dell'edificio sul carico di neve

Sugli edifici con una maggiore produzione di calore (con un coefficiente di trasmissione del calore superiore a 1 W / (m² × ° C)), il carico di neve diminuisce a causa dello scioglimento della neve. Quando si determinano i carichi di neve per i rivestimenti non isolati di edifici con una maggiore produzione di calore con conseguente scioglimento della neve, con pendenze del tetto superiori al 3% e garantendo una corretta rimozione dell'acqua di fusione, è necessario introdurre un coefficiente termicot = 0.8. In altri casi, ct = 1.0.

Formule per determinare il disegno e l'onere normativo del peso della neve, tenendo conto del coefficiente termico:

St.ras.= Sgare.× ct - per il primo stato limite;
S t.nor.= Stane.× ct - per il secondo stato limite

Determinazione del carico di neve tenendo conto di tutti i fattori

Il carico di neve è determinato dal prodotto del carico normativo e di progetto preso dalla mappa (Figura 3) e dalla Tabella 1 per tutti i fattori che influenzano:

Ssneg.ras.= Sgare.× μ × ce× ct - per il primo stato limite (calcolo della resistenza);
Ssneg.nor.= Stane.× μ × ce× ct - per il secondo stato limite (calcolo per deflessione)

3 area di carico neve

Ogni versione precedente di SNiP "Carichi e impatti" stabiliva le proprie regole per la contabilizzazione del carico di neve. Quindi, fino al 2003, ad esempio, per il III distretto della neve il carico normativo era di 1,0 kPa; il valore calcolato è stato ottenuto moltiplicando per fattori di 1,4 o 1,6 (a seconda del rapporto tra il peso del tetto e il peso della neve). Inoltre, un valore inferiore è stato ottenuto moltiplicando per il coefficiente:

0.3 - per la III regione di neve;

0,5 - per il quarto distretto;

0.6 - per i distretti V e VI.

Dopo le modifiche del 29 maggio 2003, il valore standard è stato ottenuto moltiplicando il valore calcolato specificato nelle norme modificate per il coefficiente. 0,7; il fattore di riduzione per tutte le aree era lo stesso ed era considerato pari a 0,5.

Il 20 maggio 2011 SP 20.13330.2011 (versione aggiornata di SNiP 2.01.07-85 *) sono stati introdotti "Carichi e impatti", in cui sono state apportate modifiche di nuovo. Secondo questo documento, questo articolo è stato scritto.

Come possiamo vedere, le regole per la contabilizzazione del carico di neve sono cambiate più di una volta, è necessario monitorare attentamente tutti i tipi di modifiche nella letteratura normativa e utilizzare i documenti esistenti nel proprio lavoro. Vorrei anche evitare di utilizzare libri di testo disponibili come riferimento, poiché nella migliore delle ipotesi sono stati scritti nel periodo fino al 2011 e contengono informazioni irrilevanti sui carichi di neve.

La quantità di carico di neve che cade sulla superficie dipende dalla regione di neve della costruzione, dal profilo e dalle pendenze del tetto. Nel caso generale, il valore normativo del carico di neve sulla proiezione orizzontale del rivestimento è determinato dalla formula:
S0= 0,7 * se* cont* μ * Sg

dove cone - coefficiente che tiene conto della deriva di neve dai rivestimenti degli edifici sotto l'azione del vento o di altri fattori;

cont - coefficiente termico;

μ è il coefficiente di transizione dal peso del manto nevoso della terra al carico di neve sul rivestimento, prelevato secondo l'allegato G (SP-20.13330.2011 Carichi e urti);

Sg - peso del manto nevoso per 1 m 2 - superficie orizzontale della terra, presa secondo la tabella 1.

La neve e le regioni del vento della Russia

Durante la costruzione di edifici e strutture, è necessario prendere in considerazione fattori ambientali che influenzano il sito di costruzione, dal momento che hanno un impatto significativo sulla resistenza e la durata delle strutture durante il funzionamento.

Il carico esatto del peso del manto nevoso può essere stabilito utilizzando le mappe di SP 20.13330.2011 "Carichi e impatti" allegati a questo codice di condotta.

Carico di neve

La quantità di carico di neve sul pavimento degli hangar dalla struttura metallica può essere calcolata con la formula: s = so?, dove so - un certo valore del peso del manto nevoso per metro quadrato della superficie orizzontale della terra,? - fattore di conversione dal peso del manto nevoso del terreno al carico di neve sul pavimento degli hangar.

Mappa delle aree nevose

Carico del vento

Il carico del vento sugli hangar è la somma della normale pressione We, che colpisce la superficie esterna dell'hangar, le forze di attrito Wf, diretto tangenzialmente alla superficie esterna e riferito all'area della sua proiezione orizzontale o verticale e alla pressione normale Wio, diretto verso le superfici interne dell'hangar con recinzioni permeabili o aperture.

O come al solito la pressione Wx, Wy, a causa della resistenza totale dell'hangar nella direzione degli assi x e y e condizionatamente applicata alla proiezione della struttura su un piano perpendicolare all'asse corrispondente.

Mappa delle regioni del vento

Il valore calcolato della componente media del carico del vento su strutture w ad un'altezza z sopra il terreno deve essere calcolato con la seguente formula: w = wgk (z) c dove wg - valore calcolato della pressione del vento, k (z) - coefficiente tenendo conto della variazione della pressione del vento in altezza z, c - coefficiente aerodinamico.

Calcolo dei carichi di neve e vento.


Come suggerisce il nome, questa è la pressione esterna che verrà esercitata sull'hangar per mezzo di neve e vento. I calcoli sono fatti al fine di gettare nei futuri materiali da costruzione con caratteristiche che resisteranno a tutti i carichi nel complesso.
Il calcolo del carico di neve viene effettuato secondo SNiP 2.01.07-85 * o secondo SP 20.13330.2016. Al momento, lo SNiP è obbligatorio e la joint venture è di natura consultiva, ma in generale entrambi i documenti contengono la stessa cosa.

Carico di neve

Noti i concetti "Carico regolatorio" e "Carico di progettazione".

Carico della neve: carichi che agiscono sulla struttura portante dei tetti a falda

Carichi che agiscono sulla struttura portante dei tetti a falda.

La resistenza e la durata delle strutture del tetto sono significativamente influenzate da neve, vento, pioggia, cadute di temperatura e altri fattori fisici e meccanici che influenzano l'edificio.

Carico di neve

Il peso esatto del manto nevoso richiesto per calcolare la capacità portante dei sistemi di copertura in uno specifico cantiere deve essere chiarito presso le organizzazioni di costruzione distrettuali o installato utilizzando SNiP 2.01.07-85 "Carichi e impatti", e in particolare, utilizzando le mappe incluse in "Modifiche a SNiP 2.01.07-85 ". È necessario attirare la vostra attenzione sul fatto che le modifiche apportate a SNiP sono entrate in vigore dal 2008 e sono state ristampate numerose mappe, inclusa la mappa di zonizzazione del manto nevoso. "Changes" è praticamente un nuovo SNiP, che sostituisce lo SNiP del 1985. Nella nuova edizione dello SNiP, i confini delle zone non coincidono con la vecchia mappa, e il calcolo del carico dal peso del manto nevoso è armonizzato con la struttura delle norme europee.

Nella fig. 3 mostra il carico sul peso del manto nevoso per il calcolo del secondo gruppo di stati limite (con un fattore di 0,7). Il carico di neve totale (senza un coefficiente di 0,7) secondo la zonizzazione è riportato nella Tabella 1.

Regioni della neve della Federazione Russa

Regionalizzazione del territorio della Federazione Russa in base al valore calcolato del peso del manto nevoso.

Fig. 3. Zonizzazione del territorio della Federazione Russa in base al valore calcolato del peso del manto nevoso.

Il calcolo delle strutture portanti di edifici e strutture viene eseguito secondo il metodo degli stati limite, in cui le strutture perdono la loro capacità di resistere a influenze esterne o ricevono deformazioni inaccettabili o danni locali.

Esistono due possibili stati per limitare le condizioni per il calcolo delle strutture di supporto del tetto:

  • Il primo stato limite è raggiunto nel caso in cui la capacità portante (forza, stabilità, resistenza) sia esaurita in una struttura edificante e, semplicemente, la struttura venga distrutta. Il calcolo delle strutture portanti viene eseguito al massimo carico possibile. Questa condizione è scritta dalle formule: σ ≤ R o τ ≤ R, il che significa che le tensioni che si sviluppano nella struttura quando il carico è applicato non devono superare il massimo consentito;
  • Il secondo stato limite è caratterizzato dallo sviluppo di eccessive deformazioni da carichi statici o dinamici: si verificano deflessioni inaccettabili nella struttura, i nodi articolari vengono rivelati. Tuttavia, in generale, la costruzione non viene distrutta, ma la sua ulteriore operazione senza riparazione è impossibile. Questa condizione è scritta dalla formula: f ≤ fnor, nel senso che la deflessione che si verifica nella struttura quando il carico è applicato non deve superare la deflessione massima consentita. La deflessione normalizzata della trave, per tutti gli elementi del tetto (travi, travi e listelli), è L / 200 (1/200 della lunghezza della luce della trave L da controllare), vedere

Il calcolo del sistema di copertura dei tetti a falde viene eseguito in base a entrambi gli stati limite. Lo scopo del calcolo: impedire la distruzione di strutture o la loro deflessione oltre il limite consentito. Per i carichi di neve che agiscono sul tetto, il telaio di supporto del tetto viene calcolato in base al primo gruppo di stati: il peso totale del manto nevoso Q. Questo valore è chiamato carico calcolato perché in questo caso stiamo parlando solo del peso della neve, quindi può essere designato come Qr.sn. Per calcolare il secondo gruppo di stati limite: il peso della neve viene preso in considerazione con un fattore di 0,7, cioè il calcolo viene eseguito su un carico di neve pari a 0,7Q - questo valore può essere designato come Qn.sn. (carico normativo calcolato del peso della neve).

A seconda della pendenza del tetto e della direzione dei venti nevosi prevalenti sul tetto può essere molto meno e, stranamente, più che su una superficie piana della terra. Quando si verificano nell'atmosfera di fenomeni come una tempesta di neve o tormenta, i fiocchi di neve, raccolti dal vento, vengono trasferiti sul lato sottovento. Dopo aver superato l'ostacolo sotto forma di una sporgenza del tetto, la velocità di movimento dei flussi d'aria inferiori diminuisce rispetto a quelli superiori e i fiocchi di neve si depositano sul tetto. Di conseguenza, da una parte del tetto della neve è inferiore alla norma, e dall'altra più (Fig. 4).

Fig. 4. La formazione di "sacchi" di neve sui tetti con pendenze di pendenza da 20 a 30 °

La diminuzione e l'aumento dei carichi di neve, a seconda della direzione del vento e dell'angolo di inclinazione, sono presi in considerazione dal coefficiente μ. Ad esempio, nei tetti a doppia pendenza con pendenze superiori a 20 ° e inferiori a 30 ° sul lato sopravvento ci sarà il 75%, e sul lato sottovento il 125% della quantità di neve che si trova su una superficie piana della terra. Il valore di altri coefficienti μ è indicato in SNiP 2.01.07-85 e in Figura 5.

Fig. 5. Schemi di carichi e coefficienti nevosi normativi μ

Uno spesso strato di neve che si accumula sul tetto e supera lo spessore medio è chiamato "sacco" di neve. Si accumulano nelle valli - luoghi in cui due tetti si intersecano e in luoghi con finestre abbaini ravvicinati. In tutti i luoghi in cui vi è un'alta probabilità di occorrenza di un "sacco" di neve, essi mettono le gambe del rafter accoppiate e svolgono una cassa continua. Anche qui fanno un substrato di subroofing, il più delle volte in acciaio zincato, indipendentemente dal materiale del tetto principale.

Il "sacco" di neve, che si forma sul lato sottovento, gradualmente si insinua e preme sulla sporgenza del tetto, cercando di romperlo, quindi la sporgenza del tetto non deve superare le dimensioni raccomandate dal produttore del rivestimento del tetto. Ad esempio, per un tetto in ardesia convenzionale, si presume che sia di 10 cm.

La direzione del vento prevalente è determinata dalla rosa dei venti per la regione di costruzione. Quindi, dopo aver eseguito il calcolo, verranno installate singole travi sul lato sopravvento e saranno installate due travi gemelle sul lato sottovento. Se i dati sulla rosa dei venti non sono disponibili, il carico massimo deve essere selezionato per il calcolo, come se tutte le pendenze del tetto si trovassero sul lato sottovento e vi fosse più neve su di esse che sul terreno.

Con un aumento dell'angolo di inclinazione delle pendenze nevose sul tetto, meno rimane, si insinua sotto il proprio peso. A angoli di pendenza uguali o superiori a 60 °, non c'è affatto neve sul tetto. Il coefficiente μ è zero in questo caso. Per i valori intermedi degli angoli di pendenza, μ viene trovato per interpolazione diretta (media). Quindi, per esempio, per pendenze con un angolo di inclinazione di 40 °, il coefficiente μ sarà uguale a 0,66, per 45 ° - 0,5, e per 50 ° - 0,33.

Quindi, il requisito per la selezione della sezione delle travi e il passo della loro installazione, i carichi calcolati e regolatori dal peso della neve tenendo conto delle pendenze delle piste (Qr.sn e Qn.sn), sono calcolati come il prodotto del pieno carico dal peso della neve (Q) e il coefficiente μ:

Qr.sn = Q × μ - per il primo stato limite (calcolo della resistenza);
Qn.sn = 0,7Q × μ - per il secondo stato limite (calcolo per deflessione)

Per calcolare il primo stato limite, prendiamo il carico neve totale (Q) dalla tabella 1. Per calcolare il secondo stato limite, moltiplichiamo i dati della tabella del peso del manto nevoso di un fattore di 0,7 o non eseguiamo questa operazione aritmetica e selezioniamo immediatamente il carico sulla mappa fig. 3.

Nelle regioni di costruzione, dove la velocità media del vento di tre mesi invernali supera i 4 m / s, su tetti inclinati con una pendenza dal 12 al 20% (approssimativamente da 7 a 12 °), c'è una parziale rimozione della neve dal tetto. In questo caso, il valore di carico calcolato in base al peso della neve deve essere ridotto applicando il coefficiente c = 0,85. In tutti gli altri casi, per tetti di bestiame, si applica il coefficiente c = 1. Le formule finali per determinare il carico di progetto e il carico normativo di progetto del peso della neve, tenendo conto dell'inclinazione delle pendenze e della deriva del vento di neve, saranno simili a questo:

Qr.sn = Q × μ × c - per il primo stato limite (calcolo della resistenza);
Qn.sn = 0,7Q × μ × c - per il secondo stato limite (calcolo per deflessione)

La diminuzione del carico di neve c = 0,85 non si applica: sui tetti degli edifici in zone con temperatura media mensile dell'aria a gennaio superiore a -5 ° C, poiché la brina periodicamente formata impedisce che la neve venga abbattuta dal vento; sui tetti di edifici protetti dall'esposizione diretta al vento da edifici vicini più vicini o da una foresta a meno di 10 ore di distanza, dove h è la differenza di altezza tra edifici vicini e proiettati; La velocità del vento e la temperatura media giornaliera a gennaio sono determinate dalle carte "Modifiche a SNiP 2.01.07-85" (Fig. 6 e 7).

Fig. 6. Zonizzazione del territorio della Federazione russa in base alla velocità media del vento, m / s, per il periodo invernale

Fig. 7. Zonizzazione del territorio della Federazione Russa in base alla temperatura media mensile dell'aria, ° С, a gennaio.

Carico di neve sul tetto Il carico che agisce sul sistema del tetto

Qualsiasi struttura portante del progetto - sistema traliccio deve essere sviluppata per specifiche condizioni operative. La costruzione del tetto non fa eccezione.

Travi - sistema portante del tetto a falde. Il sistema di travi è costituito da travi inclinate (gambe del rafter), montanti verticali e montanti inclinati. In alcuni casi, sono collegati al fondo con elementi aggiuntivi - travi secondarie o travi secondarie. Le travi sono una delle strutture costruttive più importanti.

Durante l'operazione di qualsiasi edificio l'affidabilità e la durata del suo tetto sono significativamente influenzate dai seguenti fattori principali:

  • qualità del progetto, completezza e accuratezza dei calcoli ingegneristici;
  • il tipo di strutture di supporto (capriate del tetto, sistema di tralicci) e la qualità dei materiali da costruzione effettivamente utilizzati;
  • materiale di copertura utilizzato e sue caratteristiche associate (peso, durata, fase di rivestimento o pavimento solido, metodo di fissaggio, qualità degli elementi di fissaggio);
  • neve e carichi correlati (carichi di neve);
  • vento, rosa dei venti su un sito specifico (carico del vento su un edificio);
  • fluttuazioni di temperatura e loro impatto sulle strutture e sui materiali del tetto;
  • altri fattori fisici e meccanici che influenzano gli edifici (sismica, ecc.).

Tutti questi fattori dovrebbero essere considerati quando si erige un tetto. Senza conoscenze ed esperienze particolari, è praticamente impossibile portare avanti con competenza il progetto di strutture portanti del tetto. Pertanto, uno dei problemi più importanti è la progettazione del telaio elettrico del tetto, tenendo conto delle condizioni operative specifiche.

I progettisti di specialisti coinvolti nella progettazione di strutture portanti di tetti tengono conto di tutti i suddetti fattori e dei requisiti di SNiP 2.01.07-85 "Carichi e impatti". Nelle moderne condizioni del loro lavoro usano software specializzati.

Carico di neve sul tetto

Uno dei fattori più significativi che influenzano la scelta della struttura del tetto è il carico di neve. Per determinare l'esatta area nevosa, è possibile contattare il progetto o l'organizzazione di costruzione o determinarlo in base a SNiP 2.01.07-85 "Carichi e impatti". Qui è necessario fare riferimento alle carte incorporate nello SNiP. L'ultima volta che sono stati modificati è stato nel 2008 (vedere "Modifiche a SNiP 2.01.07-85").

"Modifiche a SNiP 2.01.07-85", è praticamente un nuovo SNiP, che sostituisce lo SNiP del 1985. Nella nuova edizione di SNiP, i confini delle zone di zonazione sono stati modificati e non coincidono con la vecchia mappa, e il calcolo dei carichi dalla copertura nevosa è stato finalizzato e coordinato con i requisiti delle norme europee.

Carico di neve

Pubblicato il 16 settembre 2013
Rubrica: sulla vita | 13 commenti

Il tema della neve a settembre non è molto rilevante anche per noi, residenti in Siberia. Tuttavia... le "slitte" dovrebbero essere già pronte, nonostante il fatto che continuiamo a guidare i "carrelli". I momenti vengono in mente quando, dopo una fitta nevicata in inverno e prima che la neve si sciolga in primavera.

. I proprietari di vari edifici - da vasche, capannoni e serre a enormi piscine, stadi, officine, magazzini - sono sconcertati da due domande che si sollevano l'una dall'altra: "Il tetto resisterà al peso della neve accumulata o no? Per scaricare questa neve dal tetto o no? "

Il carico di neve sul tetto è una questione di approccio amatoriale serio e non tollerante. Cercherò di riassumere le informazioni sulla neve nel modo più breve possibile e fornirò assistenza per risolvere i problemi sopra esposti.

Quanto pesa la neve?

Tutti quelli che hanno dovuto pulire la neve con una pala sanno bene che la neve può essere molto leggera e incredibilmente pesante.

Una palla di neve leggera e soffice che cadeva in condizioni meteorologiche relativamente rigide con una temperatura dell'aria di circa -10 ° C ha una densità di circa 100 kg / m3.

Alla fine dell'autunno e all'inizio dell'inverno, il peso specifico della neve che giace su superfici orizzontali e leggermente inclinate è solitamente 160 ± 40 kg / m3.

Nei momenti di disgelo prolungato, la gravità specifica della neve inizia a crescere in modo significativo (la neve "tramonta" come in primavera), raggiungendo talvolta valori di 700 kg / m3. Ecco perché nelle zone più calde la densità della neve è sempre maggiore rispetto alle zone fredde del nord.

Entro la metà dell'inverno, la neve è compattata dall'azione del sole, del vento e della pressione degli strati superiori di cumuli di neve sugli strati inferiori. Il peso specifico diventa pari a 280 ± 70 kg / m3.

Entro la fine dell'inverno, sotto l'influenza del sole più intenso e dei venti di febbraio, la densità di una crosta di neve può diventare pari a 400 ± 100 kg / m3, raggiungendo talvolta 600 kg / m3.

In primavera prima dello scioglimento intenso, il peso specifico della neve "bagnata" può essere di 750 ± 100 kg / m3, avvicinandosi alla densità del ghiaccio - 917 kg / m3.

La neve, che è stata ammucchiata, spinta da un posto all'altro, aumenta la sua quota di 2 volte.

La densità media più probabile di neve compatta "secca" è compresa tra 200... 400 kg / m3.

Per informazioni sul rilascio di nuovi articoli e per poter scaricare i file del programma di lavoro, ti chiedo di iscriverti agli annunci nella finestra che si trova alla fine dell'articolo o nella finestra nella parte superiore della pagina.

Inserisci il tuo indirizzo e-mail, fai clic sul pulsante "Ricevi annunci di articoli", conferma l'iscrizione in una lettera che arriverà immediatamente al tuo indirizzo e-mail specificato!

Per pulire la neve dai tetti o no?

È necessario capire una cosa semplice: la massa di neve che giace sul tetto, in assenza di nevicata, rimane invariata indipendentemente dalla densità. Cioè, il fatto che la neve "diventasse più pesante" non aumentava il carico sul tetto.

Il pericolo è che uno strato di neve a debole coesione possa assorbire, come una spugna, precipitazioni sotto forma di pioggia. Questo è quando la massa totale di acqua nelle sue varie forme, situata sul tetto, aumenterà drammaticamente - specialmente in assenza di deflusso, e questo è molto pericoloso.

Per rispondere correttamente alla domanda sulla rimozione della neve dal tetto, è necessario sapere per quale carico è progettata e costruita. È necessario sapere - quale pressione del carico distribuito - quanti chilogrammi per metro quadrato - il tetto può davvero reggere fino all'inizio di deformazioni inaccettabili della struttura.

Per una risposta obiettiva a questa domanda, è necessario esaminare il tetto, crearne uno nuovo o confermare uno schema di calcolo del progetto, eseguire un nuovo calcolo o prendere i risultati del vecchio progetto. Poi segue sperimentalmente per determinare la densità della neve - per questo, un campione viene tagliato, il suo volume viene pesato e contato, e quindi il peso specifico.

Se, ad esempio, il tetto secondo i calcoli deve resistere a una pressione specifica di 200 kg / m2, la densità della neve determinata sperimentalmente è di 200 kg / m3, quindi ciò significa che le derive della neve non dovrebbero essere più profonde di 1 m.

Se sul tetto è presente un manto nevoso con una profondità superiore a 0,2... 0,3 me un'alta probabilità di pioggia e successivo raffreddamento, è necessario adottare misure per eliminare la neve.

Carico di neve normativo e di progettazione.

Qual è il carico di neve calcolato nella progettazione e costruzione di strutture? La risposta a questa domanda è prevista per gli specialisti in SP 20.13330.2011 Carichi e impatti. Versione aggiornata di SNiP 2.01.07-85 *. Non "prenderemo il pane" dai costruttori-designer e approfondiremo le opzioni di tipi geometrici di rivestimenti, angoli di pendenza, fattori di rimozione della neve e altre difficoltà. Ma faremo l'algoritmo generale e scriveremo il suo programma. Impareremo a determinare la pressione di neve normativa e calcolata sulla proiezione orizzontale del rivestimento per oggetti in qualsiasi area di interesse per noi in Russia.

Ricorda alcuni "assiomi". Se la pendenza di una copertura è superiore a 60 punti su un semplice capannone o tetto a capanna, allora si considera che non ci può essere neve su tale tetto (μ = 0). È tutto un "rotolo". Se l'angolo di inclinazione del rivestimento è inferiore a 30 °, allora si considera che tutta la neve su un tale tetto è uguale a quella del terreno (μ = 1). Tutti gli altri casi sono valori intermedi determinati mediante interpolazione lineare. Ad esempio, con un angolo di 45 °, solo il 50% delle nevicate giacciono sul tetto (μ = 0,5).

I progettisti stanno calcolando gli stati limite, che sono divisi in due gruppi. La transizione oltre gli stati limite del primo gruppo è la distruzione e la perdita di un oggetto. Superando gli stati limite del secondo gruppo si superano le deflessioni dei limiti consentiti e, di conseguenza, la necessità di riparare l'oggetto, possibilmente quello capitale. Nel primo caso, nel calcolo viene utilizzato un carico di neve calcolato pari al carico standard aumentato del 40%. Nel secondo caso, il carico di neve calcolato è il carico di neve normativo.

Calcolo in Excel del carico di neve secondo SP 20.13330.2011.

Se sul computer non è presente un programma MS Excel, è possibile utilizzare un'alternativa molto potente distribuita liberamente: il programma OOo Calc dal pacchetto Open Office.

Prima di iniziare, cerca su Internet e scarica SP 20.13330.2011 con tutte le applicazioni.

Alcuni dei materiali importanti da SP 20.13330.2011 sono in un file che gli abbonati del sito possono scaricare al link situato alla fine di questo articolo.

Accendi il computer e avvia il calcolo in Excel del carico di neve sulla copertina.

Nelle celle con un riempimento turchese chiaro, scriveremo i dati sorgente selezionati da SP 20.13330.2011. Nelle celle con un riempimento giallo chiaro conta i risultati. Nelle celle con un riempimento verde pallido posizioniamo i dati originali, poco influenzati dai cambiamenti.

Nelle note a tutte le celle nella colonna C, inseriamo le formule e i collegamenti agli articoli SP 20.13330.2011.

1. Apriamo l'Appendice G nella joint venture 20.13330.2011 e sulla mappa "Suddivisione del territorio della Federazione Russa per peso della copertura nevosa" stabiliamo per la località in cui l'edificio è costruito (o sarà costruito) il numero del distretto di neve. Ad esempio, per Mosca, San Pietroburgo e Omsk - questa è la III regione della neve. Seleziona la riga corrispondente con il record III nel campo con un elenco a discesa situato sopra

celle D2: = INDICE (G4: G11; G2) = III

I dettagli su come funziona la funzione INDICE in combinazione con la casella combinata possono essere trovati qui.

2. Leggere la massa del manto nevoso per 1 m2 della superficie orizzontale del terreno Sg in kg / m2 per l'area selezionata

nella cella D3: = INDICE (H4: H11; G2) = 183

3. Accettato conformemente ai paragrafi 10.5-10.9 della joint venture 20.13330.2011 il valore del coefficiente che tiene conto della deriva di neve dai rivestimenti degli edifici da parte del vento Ce

Se non capisci come assegnare Ce - write 1.0.

4. Attribuire conformemente al paragrafo 10.10 SP 20.13330.2011 il valore del coefficiente termico Ct

Se non capisci come assegnare Ct - write 1.0.

5. Assegnare, conformemente al punto 10.4 dell'appendice D SP 20.13330.2011, il valore del coefficiente di transizione dal peso del manto nevoso del terreno al carico di neve sul coperchio μ

Ricordiamo gli "assiomi" dalla sezione precedente dell'articolo. Non ricordare e non capisci nulla - scrivi 1.0.

6. Leggere il valore standard del carico di neve sulla proiezione orizzontale del rivestimento S0 in kg / m2, calcolato

nella cella D7: = 0,7 * D3 * D4 * D5 * D6 = 128

7. Registrare, conformemente al paragrafo 10.12 della Joint Venture 20.13330.2011, il valore del coefficiente di affidabilità per il carico di neve γf

8. Infine, viene calcolato il valore calcolato del carico di neve sulla proiezione orizzontale del rivestimento S in kg / m2

nella cella D9: = D7 * D8 = 180

Pertanto, per gli edifici "semplici" del terzo distretto di neve con μ = 1, il carico di neve calcolato è di 180 kg / m2. Ciò corrisponde ad un'altezza del manto nevoso di 0,90... 0,45 m con una densità di neve di 200... 400 kg / m3, rispettivamente. Le conclusioni fanno ciascuno di noi!

Chiedo alle RICERCA dell'autore di scaricare il file DOPO LA SOTTOSCRIZIONE sugli annunci di articoli.

Link per scaricare il file: snegovaia-nagruzka (xls 1,05 MB).

Aspettando i tuoi commenti, cari lettori. Professionisti - costruttori per favore "non colpire duramente". L'articolo è stato scritto non per specialisti, ma per un vasto pubblico.

3 area di carico neve

a- per edifici con pendenze singole;

b - per edifici con tetti a capanna.

Figura 1 Schemi di carichi di neve e coefficienti 

2 carichi combinati

Le fondazioni fanno affidamento sulle combinazioni più sfavorevoli di carichi che danno il massimo sforzo. Queste combinazioni sono chiamate combinazioni di carico.

A seconda della struttura di carico da prendere in considerazione, è necessario distinguere:

- principali combinazioni di carichi costituiti da carichi permanenti, a lungo termine ea breve termine;

- combinazioni speciali di carichi consistenti in permanenti, a lungo termine, a breve termine e in uno dei carichi speciali.

Il calcolo della base per le deformazioni dovrebbe essere effettuato sulla combinazione principale di carichi; sulla capacità portante - sulla combinazione principale, e in presenza di carichi speciali - sulle combinazioni principali e speciali.

Quando questo carico sul pavimento e carichi di neve nel calcolo delle basi sulla capacità di carico sono considerati a breve termine e nel calcolo della deformazione - lungo.

I carichi temporanei con due valori standard dovrebbero essere inclusi nelle combinazioni a lungo termine - quando si prende in considerazione un valore standard più basso, come quelli a breve termine, quando si tiene conto del valore standard completo.

La probabilità di azione simultanea di diversi tipi di carichi viene presa in considerazione con l'aiuto della combinazione di carichi.

Quando si prendono in considerazione combinazioni che includono carichi permanenti e almeno due temporanei, i valori calcolati di questi ultimi sono moltiplicati per i coefficienti di combinazione uguali a:

- principalmente combinato per carichi lunghi  1= 0,95; in breve 2= 0,9;

- in combinazioni speciali, rispettivamente  1= 0,95,  2= 0.8.

3 Contabilità per la responsabilità di edifici e strutture

Il grado di responsabilità degli edifici e delle strutture è determinato dalla quantità di danno materiale e sociale che è possibile quando le strutture raggiungono le condizioni limite e viene preso in considerazione dal coefficiente di affidabilità per lo scopo previsto n secondo STSEV384-76.

Dal fattore di affidabilità alla destinazione n i valori limite di portata, i valori calcolati di resistenza, i valori limite delle deformazioni e l'apertura delle fessure devono essere divisi o moltiplicati per i valori calcolati dei carichi, sforzi (Tabella 5).

T e l e c e 5 - Fattori di affidabilità verso la destinazione n

Edifici di classe di responsabilità

Classe I. I principali edifici e strutture con

particolarmente importante, economico e (o)

Classe II. Edifici e strutture importanti

economico e (o) sociale

Classe III: edifici e strutture con

economico limitato e (o)

Per edifici temporanei e strutture con una durata