На кирпичное здание склада падает снег назовите вид и направление нагрузки

Обновлено: 17.04.2024

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f следует принимать равным 1,4.

Рассчитать снеговые нагрузки можно используя различные программы или воспользоваться этим файлом:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

Согласно СП 20.13330.2016:

10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

где с_e — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5-10.9;

c_t — термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10;

η — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;
S_g — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с 10.2.
10.2 Нормативное значение веса снегового покрова S_g на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района для территории Российской Федерации по данным таблицы 10.1.

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

Нормативное значение веса снегового покрова допускается уточнять в установленном порядке на основе данных Росгидромета для места строительства (см. 4.4). В этом случае значение S_g следует вычислять по формуле S_g=0,7 S_g_,50, где S_g_,50 — превышаемый в среднем один раз в 50 лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый по данным многолетних маршрутных снегосъемок о запасах воды в снеговом покрове.

Для пунктов, расположенных в горных и малоизученных районах, обозначенных на карте 1 приложения Е, в местах со сложным изменением рельефа и (или) высоты и в других подобных случаях, нормативное значение веса снегового покрова необходимо корректировать на основе данных Росгидромета или определять по формуле, приведенной в примечании к карте 1 приложения Е, с учетом высотного коэффициента, принимаемого по таблице Е.1.
10.3 В расчетах необходимо рассматривать схемы равномерно распределенных и неравномерно распределенных снеговых нагрузок на покрытия в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.
10.4 Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента η для покрытий следует принимать в соответствии с приложением Б.

Для зданий и сооружений, имеющих габаритные размеры покрытия, превышающие 100 м в обоих направлениях, за исключением плоских покрытий однопролетных и многопролетных зданий (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б), а также во всех случаях, не предусмотренных приложением Б (при иных формах покрытий, при необходимости учета различных направлений переноса снега по покрытию, близко расположенных зданий и сооружений окружающей застройки и т.п. случаях), схемы распределения снеговой нагрузки по покрытиям и значения коэффициента η необходимо устанавливать в специальных рекомендациях, разработанных на основе результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах, или с учетом данных, опубликованных в технической литературе.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении покрытия, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти его площади (для покрытий с фонарями — на участках шириной b).

1 В необходимых случаях снеговые нагрузки следует определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

2 В приложении Б следует учитывать нормативное значение снеговой нагрузки S₀=S_g.

3 При расчетах конструкций допускается применение упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам нагрузок, приведенным в приложении Б.

4 При расчете прогонов покрытий следует учесть локальную неравномерность снегоотложений введением дополнительного коэффициента η =1,1 к нормативным значениям снеговой равномерно распределенной нагрузки.

10.5 Коэффициент с_e, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, устанавливается в зависимости от типа местности (см. 11.1.6), формы покрытия и степени его защищенности от прямого воздействия ветра согласно 10.6-10.9.

10.6 Для покрытий зданий, защищенных от прямого воздействия ветра, в том числе: соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10h₁, где h₁ — разность высот соседнего и проектируемого зданий; сплошными элементами конструкций, возвышающимися над покрытием с двух и более сторон; более высоким лесным массивом; для покрытий, расположенных ниже окружающей местности, проектируемых на местности типа С (см. 11.1.6), а также во всех случаях, не предусмотренных в 10.7 и 10.8, следует принимать c_e=1,0.
10.7 Для пологих (с уклонами до 12% или с f/l ≤ 0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий, проектируемых на местности типов А или В и имеющих характерный размер в плане l_c не более 100 м (см. схемы Б.1, Б.2, Б.5 и Б.6 приложения Б), следует установить коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле (10.2), но не менее 0,5:

, (10.2)

где k — принимается по таблице 11.2 для типов местности А или В (см. 11.1.6);

— характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b — наименьший размер покрытия в плане;

l — наибольший размер покрытия в плане.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20% однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типов А или В (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б) с_e=0,85.

10.8 Для купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане, регламентируемых схемами Б.13, Б.14 приложения Б, при задании равномерно распределенной снеговой нагрузки значения коэффициента с_e следует устанавливать в зависимости от диаметра d основания купола:
с_e =0,85 при d ≤ 60 м;

При определении снеговых нагрузок для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, приводящими к таянию снега, при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует вводить термический коэффициент c_t=0,8. В остальных случаях c_t =1,0.
Примечание — Значения коэффициента c_t допускается устанавливать в специальных рекомендациях с учетом термоизоляционных свойств материалов и формы конструктивных элементов.

10.11 Для районов со средней температурой января минус 5°С и ниже (по таблице 5.1 СП 131.13330) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки (см. 4.1) определяется умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,5. При этом коэффициенты с_e и с_t принимаются равными единице.

Для районов со средней температурой января выше минус 5°C пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается.

10.12 Коэффициент надежности по нагрузке γ_f для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4.

ВНИМАНИЕ! СП 20.13330.2011 — БОЛЬШЕ НЕ ДЕЙСТВУЕТ!

ТЕПЕРЬ ИСПОЛЬЗУЕМ СП 20.13330.2016!

Расчет снеговых нагрузок

Снеговые нагрузки принимаются в соответствии с СП 20.13330.2011.

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f следует принимать равным 1,4.

Рассчитать снеговые нагрузки можно используя различные программы или воспользоваться этим файлом:

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА ЯНДЕКС.ДИСК

СКАЧАТЬ ФАЙЛ НА GOOGLE.ДИСК

Для определения снеговых нагрузок потребуются следующие исходные данные:

1. Снеговой район строительства.

Снеговые районы принимаются по карте 1 (приложения Ж) . Зная снеговой район, определяем вес снегового покрова S_g, кПа. Принимается в зависимости от снегового района по таблице 10.1

Снеговые районы (принимаются по карте 1 приложения Ж)	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
S_g , кПа — вес снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от снегового района	0,8	1,2	1,8	2,4	3,2	4,0	4,8	5,6

2. Тип местности.

Определяем тип местности. Он бывает трех типов:

А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
	В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
		С — городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Эти данные необходимы для расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

3. Тип схемы.

Тип схемы выбираем в соответствии с приложением Г (СП 20.13330.2011). Существуют следующие типы схем:

Г.1 Здания с односкатными и двускатными покрытиями;

Г.2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.3 Здания с продольными фонарями;

Г.4 Шедовые покрытия;

Г.5 Двух- и многопролетные здания с двускатными покрытиями;

Г.6 Двух- и многопролетные здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.7 Двух- и многопролетные здания с двускатными и сводчатыми покрытиями с продольным фонарем;

Г.8 Здания с перепадом высоты;

Г.9 Здания с двумя перепадами высоты;

Г.10 Покрытие с парапетами;

Г.11 Участки покрытий, примыкающие к возвышающимся над кровлей вентиляционным шахтам и другим надстройкам;

Г.12 Висячие покрытия цилиндрической формы;

Г.13 Здания с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями;

Г.14 Здания с коническими круговыми покрытиями.

4. Средняя скорость ветра.

Средняя скорость ветра V за три наиболее холодных месяца принимается по карте 2 обязательного приложения Ж. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

5. Ширина покрытия

Ширина покрытия b принимается по схеме крыши, но не более 100 м. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

6. Высота крыши над землей.

Высота крыши над землей Z_e. Этот параметр необходим для выбора метода расчета коэффициента Сe, который учитывает снос снега.

7. Уклон кровли.

Уклон кровли определяется по чертежам.

8. Наличие фонарей на крыше.

Определяет тип схемы и влияет на выбор методики расчета коэффициента Сe.

9. Средняя температура января.

Средняя температура января определяется по карте 5 прил. Ж . Параметр влияет на снижение снеговой нагрузки по пункту 10.9.

10. Уточнения.

Является ли покрытие здания, защищенным от прямого воздействия ветра соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10h1, где h1 — разность высот соседнего и проектируемого зданий (Отвечать да/нет)
Рассматривается ли в данном случае участок покрытий длиной b, b1 и b2, у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Г.8 — Г.11 приложения Г).
Проектируется здание с неутепленным покрытием с повышенными тепловыделениями при уклонах кровли свыше 3 % и обеспечении надлежащего отвода талой воды.

Формулы расчета.

Нормативное значение снеговой нагрузки: S₀=0,7c_в c_t μ S_g,

c_в — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра.

Высота z_в , м	Коэффициент k для типов местности
А — открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра	В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м	С — городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м
	0,75	0,5	0,4
10	1,0	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1,0
80	1,85	1,45	1,15
100	2,0	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,65	2,3	2,0
300	2,75	2,5	2,2
350	2,75	2,75	2,35
>= 480	2,75	2,75	2,75

с_t — термический коэффициент принимается 0,8 для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, во всех остальных случаях принимается равным 1.

μ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f следует принимать равным 1,4.

2 комментария

Файл не загружается. Исправьте.

Здравствуйте, можно услышать ваше мнение расчету снеговых нагрузок.
μ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Для рассмотрения даны 3 варианта: действующая равномерно, на половине, или на четверти площади, в моем случае Уклон кровли в % — 44, это 23,7 в градусах. μ = 1.
Мы же попадаем под второй вариант 20 < a < 40 —
μ = 0.75
μ = 1.25
Мне просто интересно самому в этом разобраться, когда мы принимаем 1,25. И какое значение нам брать в качестве расчетного значения при сборе нагрузок на покрытие здания.
Заранее спасибо

Так ее наверное не будет, потому что снег вполне может иметь откос 90 градусов, то есть отвесная такая стенка. Грунт же рассыпется в стороны.

Господин хороший, ни в одной нормативной литературе вы не найдете нагрузки от бокового давления снега

вы конечно молодцы, только где написано, что снег не дает боковой нагрузки ?? Обоснование ? У меня сомнения, что большой снеговой мешок на крыше, примыкая к стене высокой части здания ничего на дает на эту стену .

СНиП 2.01.07-85*
п.5.1 Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия.

Это я к тому, что площадь горизонтальной проекции поверхности стены равна 0.
Если Вы подразумеваете нагрузку от сползания снега по скату кровли,то можно посмотреть: Катюшин В.В. "Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения".

Недавно тоже задумывался на тему бокового давления снега. Все же снег - это связаная субстанция. Высокое удельное сцепление не позволяет снегу расползаться как грунту. Если навалить этого снега под стенку, а потом стенку убрать - снег никуда не денется, а останется "стоять".

я это все понимаю, просто мне недавно коллеги задали вопрос про боковую нагрузку от снега, а я не бе не ме. Куда их послать, где по русски написано, что от снега боковая не берется. Снег по консистенции тоже разный как и грунт, бывает мокрый, крипинками и т.д. Возьмешь горсть снега , а он рассыпается, из такого снеговика не слепишь )))) короче он тоже разный как и грунт )))

Обосновывать отсутствие чего-либо? Толково.

Тогда определи механизм явления, проведи расчеты и подтверди экспериментом. А то сомнения у тебя, а делать должны другие.

Конечно, это не доказательство. Но в СНиПах существенные моменты не упускаются. Значит, возникновение давления на преграду маловероятно.
Снег - по сути связный материал. Если уж он улегся, значит, связался. Чтобы его стронуть, собственного веса в обычной ситуации не хватит. Лавинообразующим уклоном считается угол примерно 25 градусов - это угол скольжения снега по снегу, т.е. если в сторону преграды нет такого уклона кровли или же есть, но снег "примерз", то снег может съехать под 25 и более градусов. Но для этого нужна достаточно большая высота снежного мешка. И естественно, к этому моменту снег должен иметь "наихудшие" свойства.
В-общем, маловероятно.

Раз уж поднимается тема, подскажите плиз, где в СНиПе написано, что нагрузка от собственного веса конструкций направлена вниз?

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2017

Интересная информация, открыл для себя много нового.

Очень интересная и актуальная статья!

Интересен подход авторов к понятию сервиса, есть не совсем расшифрованные утверждения, но в целом, интересно.

Актуальнейшая на сегодняшний день тема. Пишите больше, интересен взгляд именно через аспекты сервиса.

Благодарю за ответ! Очень полезная, крайне интересная и познавательная статья!

2. В то же время, пониженная температура питательной воды на входе в водяной экономайзер способствует снижению температуры уходящих газов, выбрасываемых в дымовую трубу. 3. Дымовая (металлическая) труба не изолирована. Температура ее поверхности – порядка 70–100 °C, что также является нарушением правил ПТЭ и техники безопасности. С точки зрения энергосбережения на рассматриваемой котельной следует реализовать три основных мероприятия.

АНАЛИЗ ОПАСНОЙ ЗОНЫ ПАДЕНИЯ СНЕЖНЫХ МАСС И НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЙ С КРОВЛИ ЗДАНИЙ

К сожалению, все чаще можно услышать о том, что съехавшая лавина льда травмировала прохожего или нанесла повреждения припаркованному автомобилю.В зимнее и весеннее время на крышах зданий может скапливаться большое количество снега, а также могут образовываться сосульки, которые достигают значительных размеров. Во время оттепели происходит сход снега с крыш зданий и падение сосулек. Сход скопившейся на крыше снежной массы очень опасен! Зачастую, такая масса неоднородна по своему составу и содержит как рыхлые массы подтаявшего снега, так и куски слежавшегося льда, зачастую значительного объёма и массы. Находясь в опасной зоне, человек может получить от падающего снега и сосулек очень тяжелые и опасные травмы, иногда не совместимые с жизнью.

Не так давно, по пути в университет мы сами стали пострадавшими от схода снега с крыши здания и поэтому, нас заинтересовала данная проблема и мы решили исследовать, как в нашем городе соблюдается техника безопасности в данной области.

Основная цель нашего исследования:

Изучить нормы безопасности при сходе наледи и рассчитать опасной и безопасной зон при этом процессе.

Для реализации этой цели мы поставили следующие задачи:

1. Найти и изучить данные нормы безопасности.

2. Рассчитать опасную зону при сходе наледи.

3. Выявить нарушения и дать рекомендации по решению этой проблемы.

Что же является причиной образования наледи на крышах? Вызвать ее могут разные факторы:

Нарушение системы водоотведения. Зачастую банальной причиной обледенения кровли может служить засорение или повреждение водостока. При повышении окружающей температуры влага, образующаяся от таяния снега, не удаляется по трубам вниз, а накапливается на поверхности крыши и замерзает.

Особенности климата. В зимнее и весеннее время суточные перепады температур также вызывают образование наледи на крышах. То есть снег, сверху согретый солнцем, ночью покрывается коркой льда, причем толщина этого слоя будет расти раз от раза.

Конструктивные особенности устройства крыши. Появление корки льда и сосулек напрямую связано с выделением тепла от самого здания, а точнее от его кровли. Все чаще стало применяться устройство бесчердачной кровли. То есть помещения, находящиеся непосредственно под крышей, используются в качестве жилых или технических, что приводит к излишнему нагреву кровли и подтайке снежного покрова, который в дальнейшем превращается в лед.

Материал кровли. Например, кровля, покрытая полимером, снижает вероятность задержки и накопления снега за счет своей гладкой структуры.

Повреждение теплоизоляционного слоя кровли. Также ведет к излишнему выделению тепла и, как следствие, образованию наледи.

Учитывая индивидуальные особенности, для получения серьезных травм иногда достаточно удара небольшой силы, особенно это касается детей.По данным статистики за последний месяц, только в Самарскую городскую клиническую больницу №1 им. Н.И. Пирогова обратилось около 50 человек, пострадавших от схода наледи. Результаты анализа несчастных случаев показывают, что травмы головы происходят, если энергия удара превышает 15 Дж. Удар большей силы, без причинения вреда человеку, способна выдержать только строительная каска. Каска должна выдерживать вертикальный удар с энергией не менее 80 Дж, для облегченной каски – не менее 20 Дж.

Так же, рассчитав опасную зону схода наледи с крыш, мы сделали вывод, что расстояние 2,3-3 м. от фасада здания является самым опасным. Из этого следует нарушение техники безопасности о расположении тротуаров. В зоне схода наледи с крыш стоит высаживать газон, что бы в зимнее и весеннее время ничего не угрожало жизни людей.

Для расчета было выбрано 2 дома хрущевского проекта, один дом с уклоном крыши в 20˚, другой – 50˚.

Высота дома = 13,7м

Падение на балкон:

Прибавив длину балкона, получим искомое расстояние:

Изучив нормы безопасности и выполнив наши исследования, мы пришли к следующим выводам:

– при обнаружении оборванного снегом электропровода, свисающего с крыши, ни в коем случае не касайтесь его и держитесь на безопасном расстоянии не ближе 8 метров. Немедленно сообщите об обрыве в обслуживающую организацию или в единую дежурную диспетчерскую службу. До прибытия аварийной бригады не подпускайте к оборванному проводу прохожих, особенно детей.

– если во время движения по тротуару вы услышали наверху подозрительный шум – нельзя останавливаться, поднимать голову и рассматривать, что там случилось. Возможно, это сход снега или ледяной глыбы. Нужно как можно быстрее прижаться к стене, козырек крыши послужит укрытием.

– также не следует оставлять автомобили вблизи зданий и сооружений, на карнизах которых образовались сосульки и нависание снега. В случае если все же сосулька упала и повредила ваш автомобиль, необходимо вызвать сотрудников ГИБДД и составить акт, который будет служить доказательством того, что гражданину причинен вред.

– если из-за падения с крыши сосульки или снега пострадал человек, необходимо незамедлительно вызвать скорую помощь.

Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега?

В гражданском малоэтажном строительстве наиболее распространённым, рациональным и экономически целесообразным видом крыши опытные строители называют скатные конструкции. Они могут состоять из одного, двух, трех или даже четырех скатов, плоскостей, смыкающихся в одной точке, называемой коньком. От плоских кровель скатные отличает угол наклона, который согласно строительным нормам должен превышать 2,5 градуса. Выбор уклона – важный этап создания проекта, от которого зависит прочность, несущая способность и долговечность конструкции. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона, чтобы облегчить сход снега в зимний период.

Определение угла

Угол наклона крыши – параметр инженерного расчета кровельных конструкций, отражающий отношение высоты конька к ширине основания ската. Скатные кровли могут иметь уклон 2,5-80 градусов, однако, оптимальный диапазон значений угла наклона составляет 20-450. От этого параметра зависит площадь скатов, ветроустойчивость и снеговая нагрузка. В специальной литературе встречаются следующие термины:

Минимальный уклон. Минимальный угол наклона в целом для скатных крыш составляет 2,5 градуса, но в зависимости от используемого гидроизоляционного материала этот параметр может увеличиваться. Меньше всего минимальный угол у рулонных битумных и мембранных покрытий, он составляет 2-4 градуса. Минимально допустимое значение для металлочерепицы и профнастила составляет 11-12 0 , для керамической черепицы – 22 0 .
Оптимальный. Оптимальным называют наиболее подходящий уклон крыши в данных климатических условиях при использовании определенного гидроизоляционного материала. Оптимальный угол наклона обеспечивает самостоятельный сход снега, облегчая обслуживание кровли.

Важно! Уклон крыши может выражаться в градусах, в процентах или в виде соотношения сторон. Чтобы вычислить этот параметр кровельной конструкции, необходимо разделить половину ширины фасада на высоту, а затем умножить на 100 процентов.

Критерии выбора

Выбор уклонности основывается на инженерном расчете, учитывающем климатические условия зоны, где ведется строительство, характеристики кровельного покрытия и несущую способность стропильного каркаса. Чтобы конструкция получилась надежной, необходимо принимать во внимание следующие критерии:

Ветровая нагрузка. Чем круче кровля, тем сильнее ее парусная способность. Поэтому в регионах с сильным, порывистым ветром предпочтительнее более пологие кровельные конструкции. Хотя с другой стороны, с низкоуклонных скатов ветром может срывать гидроизоляционный материал.
Снеговая нагрузка. Чем больше снеговая нагрузка, тем более крытыми делают скаты. Угол наклона кровли 40-45 градусов обеспечивает самостоятельный сход снега с поверхности кровельного материала.
Характеристики финишного покрытия. У каждого покрытия для возведения кровли существует оптимальный уклон, который необходимо учитывать при проектировании конструкции.
Несущая способность каркаса. Чем меньше сечение элементов каркаса и больше расстояние между ними, тем выше круче должен быть скат, чтобы выдержать снеговую нагрузку.

Оптимальный показатель для облегчения схода снега

Лимитирующим фактором при выборе угла наклона кровельных скатов в средней полосе России является высокая снеговая нагрузка, характерная для этой местности. Большое количество снега, выпадающее в зимний период, повышают давление на стропильную систему, приводя к деформациям каркаса и кровельного материала конструкции. Опытные мастера считают, что существует устойчивая корреляция между уклоном и сопротивлением снеговой нагрузке:

Если он меньше 30 градусов, то происходи накапливание снега на поверхности скатов. Снежные наносы и наледь имеет значительную массу, из-за которой повышается нагрузка на стропильный каркас, достигая критических показаний. Однако, часть снега сдувается с поверхности ветром. Если угол наклона кровли находится в этом диапазоне, то снегозадержатели на нее не устанавливают, особенно если кровельный материал имеет шероховатую поверхность.
При значении, равном 0 градусов (т.е. для плоских крыш), снеговая нагрузка на поверхность достигает максимальных значений. Снег на таких конструкциях скапливается в большие сугробы, которые приводят к обрушению каркаса, если крышу периодически не чистить.
Если он кровли составляет 45 градусов и выше, то в расчетах нагрузки на стропильный каркас весом снега можно пренебречь, так как снег со скатов соскальзывает самостоятельно, не задерживаясь на скате. Чтобы обезопасить эксплуатацию кровли, имеющей большой угол наклона, на нее устанавливают снегорезы, разрезающие пласт снега при сходе на более тонкие пластины, имеющие меньшую скорость и энергию падения.

Учтите! Согласно строительной климатологии территория России разделяется на 8 климатических зон, каждой из которых соответствует своя среднегодовая снеговая нагрузка. Это справочное значение используют для расчета уклона крыши, толщины сечения элементов стропильного каркаса и выбора кровельного покрытия.

Влияние на конструкцию

Важно, что изменение уклона для облегчения схода снега сильно влияет на конструкцию кровли в целом. Увеличение крутизны влечет за собой следующие последствия:

Увеличение веса кровельного пирога. Вес 1 квадратного метра кровельного пирога с уклоном 50 градусов в 2-2,5 раза выше, чем кровли с уклоном 2 градусов.
Увеличение площади скатов. Чем круче кровля, тем больше площадь ее скатов, тем больше расход, а, следовательно, и стоимость кровельного материала.
Облегчение стропильного каркаса. В отсутствии снеговой нагрузки, можно облегчить каркас крыши, чтобы сэкономить на древесине.
Невозможность использования рулонных материалов. Если уклон кровли превышает 40 градусов, не рекомендуется использовать битумные и мембранные рулонные материалы, так как они под воздействием высокой температуры могут просто «сползать» вниз.

Опытные мастера отмечают, что правильный выбор помогает увеличить срок службы кровельных конструкций, облегчить эксплуатацию и обслуживание крыши в условиях снежных российских зим. Ошибки в проекте, связанные с неправильным выбором оптимального угла приводят к деформациям стропил, обвалу обрешетки, заливанию атмосферной влаги в межшовное пространство во время косого дождя или при оттепелях.

Динамика схода снего-ледяных масс с крыш зданий

Статья посвящена динамике схода снего-ледяных масс с крыш зданий. Выведена формула, позволяющая определить зоны безопасности на земле, которые зависят от высоты здания, угла наклона ската крыши, коэффициента трения при движении (материала покрытия крыши) и длины ската.

Ключевые слова: зона безопасности, коэффициент трения, крыши зданий, материал кровли, снег и ледяные массы, угол наклона ската крыши

Динамика гетерогенных структур твердое тело (крыша), дискретная среда (снег) с фазовыми переходами на границе играет важную роль, как в природных, так и в искусственных системах [1].

Статистика свидетельствует, что каждую зиму только в Москве от сорвавшихся с крыш сосулек и кусков льда страдает около 50 человек и до 300 автомобилей, что приводит к выплатам компенсаций пострадавшим, а так же административной и уголовной ответственности.

Скопление льда на крыше дома повышает механическую нагрузку на элементы кровельной конструкции; задержка талой воды вследствие забитых льдом водостоков приводит к повреждению верхних жилых этажей и элементов фасада [2].

Борьба с обледенением крыш ведется давно [3]. Издавна, в условиях изменчивого северного климата с обледенением, строили дома с крутыми скатными крышами. Если угол склона крыши (в зависимости от ее шероховатости) более 40-60°, то при снегопаде снежный покров на них обычно не образуется и вероятность появления сосулек на краю карнизного свеса очень мала. Чем проще форма крыши и больше уклон ее скатов, тем меньше угроза обледенения кровельного покрытия. Специалисты считают лучшей для схода снега в условиях средней полосы России скатную крышу простой формы с уклоном ската не менее 30°, что при переходе массы снега в некое критическое состояние в совокупности с легким подтаиванием, периодически обеспечивает сход снега.

Для определения опасных зон схода необходимо изучить движение этих снежно-ледовых масс. При исследовании этого движения не будем учитывать сопротивление воздуха.

Движение снежно-ледяной массы будет состоять из двух участков:

– прямолинейного движения АВ по крыше под действием силы тяжести , силы трения и нормальной реакции ;

– свободного полета на участке ВС под действием силы тяжести (рисунок 1).

Рисунок 1 Схема движения снежно -ледяной массы по скату крыши

Рассмотрим движение массы на участке АВ и составим дифференциальное уравнение ее движения [4]

где – угол наклона плоскости.

Поскольку , то и сила трения ,

где f – коэффициент трения при движении.

Интегрируя дважды это дифференциальное уравнение, получим

Для момента, когда точка покидает участок АВ (; ).

Исключая время t1, получаем

Рассматриваем свободное падение точки на участке ВС можно записать

Интегрируя дважды эти уравнения, находим

Исключая время t, получаем уравнение траектории

С учетом формулы (1) можно записать

Тогда расстояние d, определяющее место падения снежно-ледяной массы (y = h) будет описываться уравнением:

Решая это уравнение, находим d:

Выражение (3) позволяет определить расстояние от стены до места падения точки на земле, которое будет зависеть от высоты здания h, угла наклона ската крыши, коэффициента трения f при движении и длины l.

Следует иметь в виду, что выражение получено из условия, когда движение точки начинается с «конька» крыши, на самом деле оно может начаться с любого положения участка АВ и при этом длина l, скорость VB и длина d при прочих равных условиях будут меньше.

На рисунке 2 приведены результаты системного численного анализа динамики различных структур типа крыша-лед. Результаты расчетов показали, что при различном материале кровли (f = 0,01…0,5), высоте здания h = 3, 6, 12, 22 м, длине крыши l = 3, 6 м оптимальным углом наклона ската крыши является = 30 о.

Чем больше коэффициент трения f, тем меньше опасная зона схода d снежно-ледовых масс.

При f = 0,01 d = 11,70 м;

На рисунке 2 показаны графики для f = 0,01 (металлическая крыша) и f = 0,5 (рубероид).

1 – для угла ската крыши = 15о, 2 – = 30о, 3 – = 45о, 4 – = 60о

Рисунок 2 Графики зависимости опасной зоны d от высоты здания h при различных углах ската крыши из различных материалов

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Хамитов Т.К.

В зимнее время встречаются случаи обрушения покрытий, вызванные сползанием и падением снежной массы на нижерасположенную крышу или конструкцию. Причиной данного явления являются отсутствие снегозадерживающих устройств на кровле, а также тепловыделение от чердака и колебания температуры воздуха, в результате которых происходит подтаивание и снижение сцепления снега с кровлей. В связи с этим возникает задача оценки величины динамической (ударной) нагрузки на покрытие от падения снежной массы с некоторой высоты. Принимая снежную массу за материальную точку, на основе общих теорем динамики находится величина ударной нагрузки на покрытие.

Evaluation of dynamic loads on the coating from snow falling in the appraisal of buildings with height difference

In winter there are cases of collapse of the buildings roofs caused by slipping and falling snow masses on the roof or underlying structure. The cause of this phenomenon are the lack of snow retention devices on the roof and heat from the attic and fluctuations in air temperature, resulting in melting and reduction of adhesion of snow from the roof. Analysis of the causes of collapse of the building roofs with height difference involving the fall of the snowpack, leads to the need to consider dynamic snow loads as avalanche. This raises the problem of estimating the magnitude of the dynamic loads on the coating from falling snow masses with a certain height. Currently in construction standard no procedures and recommendations governing the avalanche load, so the solution to this problem seems urgent. Taking a snow mass for a material point the magnitude of shock load on the coating in the article is found.

Текст научной работы на тему «Оценка динамической нагрузки на покрытие от падения снега при экспертизе зданий с перепадом высоты»

Хамитов Т.К. - кандидат технических наук, старший преподаватель

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1

Оценка динамической нагрузки на покрытие от падения снега при экспертизе зданий с перепадом высоты

Ключевые слова: здания с перепадом высоты, снежная масса, ударная нагрузка, коэффициент динамичности.

Для некоторых зданий и сооружений характерны покрытия с перепадом высоты -это фонарные конструкции, навесы, козырьки и т.п. Расчет несущих конструкций покрытий на статическую снеговую нагрузку достаточно полно отражено в нормативных документах. Однако в зимнее время встречаются случаи обрушения покрытий, вызванные сползанием и падением снежной массы на нижерасположенную крышу или конструкцию. Проблема особенно актуальна для таких покрытий, если на них не установлены снегозадерживающие устройства. Причиной сползания снежной массы с кровли являются также тепловыделение от чердака и колебания температуры воздуха, в результате которых происходит подтаивание и снижение сцепления снега с кровлей. На рис. 1 показан пример разрушения конструкций крыши корпуса № 9 на территории научного городка ФГУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», г. Казань.

Известно, что при падении тела с высоты сила удара во много раз может превосходить вес тела. Анализ причин обрушения покрытий зданий с перепадом высоты, связанных со сползанием и падением снежной массы, приводит к необходимости рассматривать динамическую снеговую нагрузку как лавинную. Имеется немало теоретических и экспериментальных исследований 1, посвященных определению давления снежных лавин о преграду или сооружение. В России до 1992 г. лавинные нагрузки рассчитывались на основе инструкции СН 517-80. В данной инструкции приводится квадратичная зависимость ударного давления от скорости лавины. Более поздние экспериментальные работы [5, 6] показали линейную зависимость ударного давления от скорости. Следует отметить, что в настоящее время в нормативной литературе (СП 20.13330.2011, СП 116.13330.2012) отсутствуют какие-либо методики и рекомендации, регламентирующие динамическую нагрузку (лавинные нагрузки) от снега при его падении с высоты. Отсутствие теоретических разработок, доведенных до практического использования, объясняется чрезвычайной сложностью данной задачи, в том числе отсутствием теории ударного взаимодействия рыхлых тел по жестким преградам. В данной статье сделана попытка определить величину ударной нагрузки на покрытие при падении на нее снежной массы с некоторой высоты. При этом для описания движения снежной массы используются модель материальной точки и элементарная теория удара из курса теоретической механики. Такой подход применялся в ранних работах [7, 8]. Очевидно, что такое упрощение задачи не претендует на полноту описания явления, однако может являться первым приближением оценки ударной нагрузки.

Рассматривается покрытие здания с перепадом высоты (рис. 2) со следующими данными: р - снеговая нагрузка на кровлю; m - масса снега; а - угол наклона верхней

кровли; в - угол наклона нижней кровли; к - перепад высоты; / - коэффициент трения скольжения снега по кровле; I - половина пролета стропил верхней кровли; у0 -начальная скорость снежной массы в момент отрыва от верхней кровли; у1 - скорость снежной массы в момент удара о нижнюю кровлю; Ь - длина участка нижней кровли, на которой падает снежная масса.

Рис. 1. Разрушение конструкций крыши здания (а) после аварии: б - стропил; в - обрешетки; г - кровли

Снежная масса т с некоторой площади верхней кровли смещается на расстояние 1/2 и в момент отрыва кровли имеет скорость у0. Воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии точки:

= т^ — •(8та - / 008а ) , (1)

v0 =yjgl ■ (sin a - f cosa ) . (2)

Определим скорость снега v¡ в момент удара о нижнюю кровлю. Запишем теорему об изменении кинетической энергии точки:

2 2 = mg• (h + a • tgb) , (3)

V =7 vo2 + 2 g •( к + a • tg b ) , (4)

где a = v0 cosa ■V2h / g .

Для определения величины силы удара F о нижнюю кровлю воспользуемся теоремой об изменении количества движения точки при ударе. При этом упавшее количество снега на участок длиной b заменим полосой распределенной нагрузки с погонной массой g . Запишем теорему в дифференциальной форме:

g dxv2 -g dxv1 = dS , (5)

где g - погонная масса снега (распределенная нагрузка по площадке длиной b, куда

падает снег (рис. 2)); v1, v2 - векторы скоростей элементарного участка снежной полосы

до и после удара, dS - элементарный импульс силы удара F, направленный по нормали к нижней кровле; dx - длина элементарного участка снежной полосы; g dx - масса элементарного участка снежной полосы.

Модуль вектора dS находим из прямоугольного треугольника (рис. 3):

dS = v ■ g ■ dx ■ sin ф, (6)

где ф - угол между векторами vl и v2, который зависит от уклона в нижней кровли и угла падения S снежной массы до удара. Угол ф находим по рис. 3:

ф = 900 - b - d . (7)

Здесь d = arctg —, vlx = v0 cos a , v = v0 sin a +y¡2gh .

Разделив обе части равенства (6) на dt и учитывая, что ^^ = F , — = v, получим:

F = v12 • g • sinф . (8)

С учетом формул (2) и (4), окончательно получим:

F = g [vo2 + 2g •(к + a • tg b )]• sin ф (9)

F = g g [l ( sin a - f cos a ) + 2 (h + a^tg b )] • sin Ф . (10)

Приведем формулу для давления лавины о защитное сооружение по СН 517-80:

рл = Ы*.sin2 b , Н/м2, (11)

где в - угол между направлением лавины и поверхностью сооружения, град; vл - скорость лавины, м/с; ул - объемный вес снега, Н/м3; g = 9,81 м/с2.

Сравнение формул (8) и (11) показывает, что величина ударного давления снега квадратично зависит скорости, хотя это не подтверждается экспериментами [5, 6].

Рассмотрим движение снежной полосы шириной 1 м по верхней кровле при следующих данных:

p =100 кг/м2, l =3,5 м, h = 2 м, f = 0,015, а = ß = 9°, g = 9,81 м/с2. Масса снега m с площади 1-1 равна m =1-l-p =350 кг. Пусть b =1 м - длина участка на нижней кровле, на которую падает снежная масса. Тогда погонная масса снега g = m / b = 350 кг/м.

По вышеприведенным формулам имеем следующие выражения: v0 9,81 • 3,5 • (sin90 -0,015cos90) = 2,2м/с,

v1x = 2,2 • cos90 = 2,18 м/с; v1y = 2,2 • sin90 2 • 9,81 • 2 = 6,61 м/с,

ф = 900 -90 -arctg218»630; a = 2,2• cos90 •J2• 2/9,81 = 1,387м, 6,61

F = 350 • [2,22 + 2 • 9,81 • (2 +1,387 • tg 90)] • sin 630 = 15090 Н.

Коэффициент динамичности k, равный отношению силы удара к весу упавшей снежной полосы:

Таким образом, даже приближенный анализ показывает, что динамическая нагрузка может существенно превосходить статическую снеговую нагрузку и это необходимо учитывать при проектировании крыш с перепадом высот.

1. При экспертной оценке аварий покрытий (крыш) с перепадом высот, связанных со сползанием и падением снежной массы, а также при проектировании таких крыш, наряду со статическим воздействием необходимо учитывать также и динамическое воздействие снеговой нагрузки.

2. Более точная количественная оценка ударной нагрузки снега о покрытие требует проведения специальных экспериментов по изучению ударного взаимодействия рыхлых тел по жестким преградам.

Список библиографических ссылок

1. Катюшин В.В. Здания с каркасами из рам переменного сечения. - М.: Стройиздат, 2005. - 656 с.

2. Соловьев А.С., Калач А.В., Лебедев О.М. Математические модели лавинных процессов // Монография. - Saarbrucken: LAP, 2013. - 141 с.

3. Соловьев А.С., Калач А.В. Современное состояние вопроса изучения снежных лавин // Монография, 2013. - 137 с.

4. Дюнин А.К. В царстве снега. Изд-во «Наука». Сибирское отделение. -Новосибирск, 1983. - 161 с.

5. Ядрошников В.И. Исследование взаимодействия движущихся снежных масс с препятствиями. // Труды НИИЖТа, 1979, вып. 195. - С. 29-47.

6. Жилин А.М. Определение расчетных нагрузок при защите железнодорожного пути от снежных лавин. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Новосибирск, 1992. - 19 с.

7. Гофф А.Г., Оттен Г.Ф. Борьба со снежными обвалами // В кн.: Снег и снежные обвалы в Хибинах. - Л. - М.: Гидрометеоиздат, 1938. - С. 71-98.

8. Саатчян Г.Г. Снег и снежные обвалы // Труды Тбилисского НИИ сооружений, 1936, вып. 27.

Khamitov T.K. - candidate of technical sciences, senior lecturer

Kazan State University of Architecture and Engineering

The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1

Evaluation of dynamic loads on the coating from snow falling in the appraisal of buildings with height difference

Keywords: the building with height difference, weight of snow, impact load, dynamic factor.

1. Katyushin V.V. Buildings with frames made of frames of variable cross section. Publisher «Stroiizdat». - M., 2005. - 656 p.

2. Solovyov S.A., Kalach A.V., Lebedev A.M. Mathematical model of avalanche processes // Monograph. - Saarbrucken: LAP, 2013. - 141 p.

3. Soloviev A.S., Kalach A.V. Modern state of the problem the study of snow avalanches // Monograph, 2013. - 137 p.

4. Dyunin A.K. In the Kingdom of snow. Publishing House «Nauka». Siberian branch. -Novosibirsk, 1983. - 161 p.

5. Yadroshnikov V.I. Study of the interaction between moving masses of snow with obstacles. // Trudy VNIIZHTa, 1979, vol. 195. - P. 29-47.

6. Zhilin A.M. Determination of design loads while protecting the railroad tracks from avalanches. // The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical Sciences. - Novosibirsk, 1992. - 19 p.

7. Goff A.G., Otten G.F. Fight against snow avalanches // In kN.: Snow and avalanches in the Khibiny mountains. - L. - M.: Gidrometeoizdat, 1938. - P. 71-98.

8. Saatchyan G.G. Snow and avalanches // Proceedings of the Tbilisi research Institute of constructions, 1936, vol. 27.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Маршания Лаша Владимирович, Нефёдова Марина Александровна, Пестич Сергей Дмитриевич

Величина снеговой нагрузки на поверхность земли определяется в результате статистической обработки данных метеорологических наблюдений. Характеристика распределения , ссыпания, подтаивания снега на покрытии определяется конструктивными особенностями крыши. Ссыпание снега вызывается действием силы тяжести, а сдувание в том числе ветром. Уклон покрытия играет определяющую роль при ссыпании, но также надо упомянуть другие факторы, оказывающие влияние: гладкость поверхности кровли, ее теплопроводность, температура воздуха во время залегания снега. Эффект ссыпания снега с поверхности покрытия учтен в нормах совместно с явлением сдувания от действия ветра при разработке схем распределения снега по поверхности покрытия. На участках скатных, сводчатых, а также купольных покрытий снеговая нагрузка отсутствует при уклонах свыше 60°. При уклонах от 30° до 60° используется понижающий коэффициент.

Текст научной работы на тему «Снеговые нагрузки на купольные поверхности. Пример и обзор данной проблемы в разных источниках»

СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ НА КУПОЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ. ПРИМЕР И ОБЗОР ДАННОЙ ПРОБЛЕМЫ В РАЗНЫХ ИСТОЧНИКАХ Маршания Л.В.1, Нефёдова М.А.2, Пестич С.Д.3

'Маршания Лаша Владимирович — магистрант, кафедра железобетонных и каменных конструкций;

2Нефёдова Марина Александровна — кандидат технических наук, доцент; 3Пестич Сергей Дмитриевич — магистрант, кафедра теплогазоснабжения и вентиляции, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,

Аннотация: величина снеговой нагрузки на поверхность земли определяется в результате статистической обработки данных метеорологических наблюдений. Характеристика распределения, ссыпания, подтаивания снега на покрытии определяется конструктивными особенностями крыши.

Ссыпание снега вызывается действием силы тяжести, а сдувание в том числе ветром. Уклон покрытия играет определяющую роль при ссыпании, но также надо упомянуть другие факторы, оказывающие влияние: гладкость поверхности кровли, ее теплопроводность, температура воздуха во время залегания снега.

Эффект ссыпания снега с поверхности покрытия учтен в нормах совместно с явлением сдувания от действия ветра при разработке схем распределения снега по поверхности покрытия. На участках скатных, сводчатых, а также купольных покрытий снеговая нагрузка отсутствует при уклонах свыше 60°. При уклонах от 30° до 60° используется понижающий коэффициент.

Ключевые слова: снеговой покров, характеристика, распределение, натурные наблюдения, схемы распределения нагрузок, аэродинамический коэффициент, купольные покрытия.

Снеговой покров на зданиях и сооружениях является снеговой нагрузкой. Вес снегового покрова - величина которого измеряется кгс/м2, численно равна запасу воды в миллиметрах.

Характер распределения снеговой нагрузки на покрытия зданий и сооружений и также его величина определяются рядом факторов. При этом можно выделить четыре основных:

- количество выпадающих в зимнее время твердых осадков;

- ссыпание снега с наклонных поверхностей;

- подтаивание снега на тепловыделяющих покрытиях отапливаемых зданий;

- перенос снега, приводящий к неравномерным отложениям по поверхности покрытия и к сносу некоторой части выпавшего снега с покрытия.

Ссыпание снега вызывается действием силы тяжести, а сдувание - в том числе и от ветра. Уклон покрытия играет определяющую роль при ссыпании, но также надо упомянуть другие факторы, оказывающие влияние: гладкость поверхности кровли, ее теплопроводность, температура воздуха во время залегания снега. Эффект ссыпания снега с поверхности покрытия учтен в нормах совместно с явлением сдувания от действия ветра при разработке схем распределения снега по поверхности покрытия. На участках скатных, сводчатых, а также купольных покрытий снеговая нагрузка отсутствует при уклонах свыше 60°. При уклонах от 30° до 60° используется понижающий коэффициент.

Таяние снега на поверхности покрытия может происходить при малом сопротивлении теплопередачи ограждающих конструкций, когда поверхность кровли имеет положительную температуру. При проектировании тепловыделяющих покрытий (теплицы, парники, доменные цехи, светопрозрачные кровли), используется особый подход к определению снеговой нагрузки. Нормируется не полная снеговая нагрузка, а нагрузка от одного снегопада. Недостаточное сопротивление теплопередачи утепленных кровель над отапливаемыми зданиями в нормах проектирования учитывается дополнительными понижающими коэффициентами [1].

Основной фактор неравномерных нагрузок от снега - это его перенос под влиянием ветра по площади покрытия. В результате переноса снега возникают места, с которых снег выносится, и места со скоплением снега (так называемые снеговые мешки). Расположение этих

мест связано, главным образом, с профилем поверхности покрытия и так же с направлением ветров. Эти явления изучаются с помощью аэродинамической трубы, а также путем натурных наблюдений за отложениями снега на реальных кровлях. Результаты исследований отображены приведенными в нормах нагрузок коэффициентами перехода от нагрузки на поверхности земли к нагрузке на покрытии (коэффициенты ц).

Основные виды схем равномерного и неравномерного распределения снеговых нагрузок по поверхности покрытия с учетом ссыпания и сдувания приведены в нормах проектирования. Эти схемы можно условно разделить на четыре группы: покрытия однопролетных зданий, одноуровневые покрытия многопролетных зданий, покрытия с перепадами высот, локальные изменения формы покрытий. При этом следует заметить, что схемы отложения снега, приведенные в нормах, охватывают весьма ограниченный набор наиболее распространенных профилей. Если возникают задачи учета снеговой нагрузки на других профилях или уточнения приведенных в нормах данных, то необходимо проведение специальных исследований.

Наиболее достоверную картину распределения снеговой нагрузки на покрытии можно получить по результатам натурных наблюдений и измерений средней скорости ветра на поверхности покрытия и веса снегового покрова. Такие измерения требуют значительных трудовых, временных и материальных затрат. В связи с этим для определения величины и характера распределения снеговой нагрузки на покрытиях различного профиля наибольшее распространение получили модельные экспериментальные исследования в аэродинамических трубах климатического типа. Экспериментальное определение снеговых нагрузок невозможно без предварительного определения конкретных для данной поверхности покрытия аэродинамических коэффициентов, уровня турбулентности ветрового потока и скоростей ветра возле поверхности крыши [2].

В СНиП 2.01.07-85* отсутствуют схемы для определения характера распределения снеговой нагрузки с учетом ссыпания и снегопереноса на купольных сферических и конических покрытиях.

В актуализированной редакции этого документа СП 20.13330.2016 рекомендуется рассматривать несколько вариантов распределения снеговой нагрузки на купольные покрытия: равномерная нагрузка на всё покрытие, равномерная нагрузка на половину покрытия, а также в соответствии со схемами Г13 и Г14 . В данных схемах снег распределен неравномерно на половине покрытия. При этом величина нагрузки зависит от геометрических параметров купола (стрела подъема и диаметр). Интенсивность нагрузки определяется:

Рис. 1. Схемы для определения снеговой нагрузки на купольные и конические покрытия

В работах И.Л. Ружанского предложена схема распределения неравномерной снеговой нагрузки отличная от описанных выше схем. В соответствии с этой схемой нагрузка отсутствует на половине покрытия, а на второй половине интенсивность меняется в зависимости от радиального угла и угла наклона образующей купольной поверхности.

Рис. 2. Схемы для назначения неравномерной снеговой нагрузки на купольные покрытия по АБСЕ 7-95

Подход к определению снеговой нагрузки в зарубежных нормах, в целом, совпадает с подходом, реализованном в российских нормативах.

В европейских, японских, индийских нормах схемы для определения неравномерных снеговых нагрузок на купольные покрытия отсутствуют. При этом прямо указано на необходимость учитывать неравномерную (несбалансированную) нагрузку на покрытиях различной формы.

В канадских нормах указана необходимость учета неравномерной снеговой нагрузки на купольные покрытия, но схема распределения нагрузки не приведена. В работе Тейлора, которая содержит дополнения и пояснения к разделу по определению снеговых нагрузок в канадских нормах, представлены схемы распределения снеговых нагрузок на плоских,

уклонных, арочных покрытиях, покрытиях с перепадами высот, покрытиях многопролетных зданий. В целом, приведенные схемы совпадают с описанными в российских нормах. Схемы для определения на купольные покрытия на круглом плане не представлены [4].

В американских нормах описана схема приложения неравномерной снеговой нагрузки на купольные сферические покрытия. Интенсивность снеговой нагрузки необходимо назначать в соответствии со схемами для арочных покрытий (рисунок 2) в секторе с центральным углом 90° на подветренной стороне купола. С обеих сторон от этого сектора нагрузка должна линейно уменьшаться до 0 в секторах с центральным углом 22,5°. Наветренный сектор купола с центральным углом 225° должен быть свободен от снега.

1. Гордеев В.Н. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения / В.Н. Гордеев, А.И. Лантух-Лященко, В.А. Пашинский, А.В. Перельмутер, С.Ф. Пичугин; под общ. ред. А.В. Перельмутера. 3-е изд., перераб. М.: изд-во АСВ, изд-во СКАД СОФТ, изд-во ДМК Пресс, 2009. 528 стр.

2. Грудев И.Д. Определение нормативных и расчетных значений снеговыхнагрузок / И.Д. Грудев, В.В. Филиппов, Т.А. Корнилов, А.В. Рыков // Промышленное и гражданское строительство, 2007. № 4. С. 10-12.

3. Лебедева И.В. Региональное нормирование снеговых нагрузок в России / И.В. Лебедева, Ю.П. Назаров, Н.А. Попов // Строительная механика и расчет сооружений, 2006. № 3. С. 71-77.

4. Ледовский И.В. Современное состояние нормирования снеговых нагрузок / И.В. Ледовский // Промышленное и гражданское строительство, 2008. № 2. С. 31-33.

5. Ледовский И.В. Выбор статистической модели накопления снега на грунте / И.В. Ледовский // Промышленное и гражданское строительство, 2008. № 1. С. 45.

6. ANSI/ASCE 7-95. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers, 2005. 419 p.

7. IS 875 Code of practice for design loads (other than earthquake) for buildings and structures. Part 4 snow loads. Bureau of Indian standards, 2010. 11 p.

8. AIJ Recommendations for Loads on Buildings. Chapter 5 Snow Loads. 30 p.

9. Endo A., Tomabechi T. Wind channel experiment of the forming conditions of snow depth on various roofs with model snow // Memoirs of the Hokkaido Institute of Technology, 1983. № 11.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СПЕКТРОВ АНТОЦИАНОВ

Жигульский Роман Олегович — магистрант, физико-технический факультет, Астраханский государственный университет, г. Астрахань

Аннотация: в статье рассматривается возможность изучения антоцианного комплекса, а также перспективы его использования.

Ключевые слова: антоцианы, комплекс, спектры, колебания, структура, антоцианидин.

На протяжении долгих лет идет изучение группы водорастворимых пигментов -антоцианов, которые окрашивают фрукты и овощи в яркие тона (фиолетовый, красный, жёлтый, синий). Известно, что данные соединения благотворно влияют на человеческий организм, поскольку проявляют антиоксидантные, бактерицидные, противоспалительные свойства. Ягодные источники пигментов являются отличными природными красителями, широко использующимися в медицине, в пищевой индустрии (при изготовлении кондитерских изделий, йогуртов, напитков).

Термин «антоциан» был впервые введен Маркартом в 1835 году и происходит от двух греческих слов anthos - цвет, окраска и kyanos - лазоревый [1, 131 с]. Антоцианы - гликозиды антоцианидинов и производные одной и той же ароматической структуры - флавиевого катиона. Этот катион состоит из бензопирилиевого ядра и фенольного кольца (рис. 1).

Читайте также:

На кирпичное здание склада падает снег назовите вид и направление нагрузки

Расчет снеговых нагрузок

1. Снеговой район строительства.

3. Тип схемы.

4. Средняя скорость ветра.

5. Ширина покрытия

6. Высота крыши над землей.

7. Уклон кровли.

8. Наличие фонарей на крыше.

9. Средняя температура января.

10. Уточнения.

Формулы расчета.

2 комментария

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2017

АНАЛИЗ ОПАСНОЙ ЗОНЫ ПАДЕНИЯ СНЕЖНЫХ МАСС И НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЙ С КРОВЛИ ЗДАНИЙ

Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега?

Определение угла

Критерии выбора

Оптимальный показатель для облегчения схода снега

Влияние на конструкцию

Динамика схода снего-ледяных масс с крыш зданий

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Хамитов Т.К.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Хамитов Т.К.

Evaluation of dynamic loads on the coating from snow falling in the appraisal of buildings with height difference

Текст научной работы на тему «Оценка динамической нагрузки на покрытие от падения снега при экспертизе зданий с перепадом высоты»

Текст научной работы на тему «Снеговые нагрузки на купольные поверхности. Пример и обзор данной проблемы в разных источниках»