ОРЛЕНА ТРУДОВОГО НРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НЛУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСНИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ НОНСТРУНЦИЙ им. В.А. НУЧЕРЕННО ГОССТРОЯ СССР
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ НЕНОТОРЫХ ТИПОВ ПОКРЫТИЙ
МОСНВА-1983
Рекомендованы к изданию секцией 'Теория сооружений' Научно-технического совета ЦНИИСК им.Куче-ренко.
Рекомендации по определению снеговой нагрузки для некоторых типов покрытий - М.: ЦНИИСК им.Куче-ренко, 1883, с. 22.
Рекомендации составлены в дополнение к разделу 'Снеговые нагрузки' СНиП 0-6-74 'Нагрузки и воздействия'. Содержат положения об определении снего -вой нагрузки на покрытия различной конфигурации, получившие в настоящее время распространение в строи — тельстве.
Рекомендации предназначены для работников про -ектных организаций.
Табл.1, ил. 14.
© ЦНИИ строительных конструкций им.В.А.Кучеренко,
1083
Иъ.7_ следует определять по формуле
пг
( при J
4.6. Бели нм-жерасп ол оженные покрытия, рассматриваемые в пунк — тах 4,4 и 4.5, имеют уклон в сторону от перепада ( jb > О ),то определенные по
этим пунктам значения величин иг?.
с
и , а также
u Hi л
возможно прини -мать в уменьшенном размере, для чего их следует умножать на понижающее соотношение иг
иг
иг
|
|
Рис.7. Определение параметра для покрытий с сегментной формой поперечного сечения |
/п
Пг . Члены соотно-
H(f“ О)
шения определяются для данной ширины кам (gHc.5) при имеющем место jb > О jb * О (знаменатель).
4.7. Для покрытий, рассматриваемых в пунктах 4.4 и 4.5, коэффициент пги между точками 1 и 2 (рис.4в,г)
принимается по интерполяции между значениями пг*4
м с с
4 по графи -(числитель) и
иг f - ' н-i -иг
Примечание. Данная рекомендация соответствует правилу определения параметров С0 и 5 в пункте 8 табл. 5 норм нагрузок для случаев, когда нижерасположенные покрытия, имея в поперечном сечении плоскоскатный или сегментный профиль, харакг-териэуются разными значениями высоты перепада W, по ширине покрытия. В этих случаях значения С0 и S следует, независимо от ширины покрытия, определять при наибольшем и наименьшем значениях \ъ с интерполяцией для промежуточных точек.
4.8. Примеры определения значений пьн для покрытий, рассматриваемых в пунктах 4^4 и 4.5, при исходных параметрах Ь * 12 м и - 15 .
1) Односкатное и двускатное покрытия с углом наклони dL - 10 • При условии J3 - 0 принимается согласно графику (рис. 6) - 0,3. и вычисляется:
(I - 0,05 х 10) х 0,3 - 0,15.
Для учета фактической величины угла JS со -гласно пункту 4.0 из графиков (рис.5) определяется:
и (0°)
аюшее соотношение составляет:
Окончательные значения коэффициента ггьн :
т,’, - 0,3 х 0,45 - 0,14;
n^la. “ 0,13 * 0,43 “ °>07-
2) Сегментное покрытие со стиэелой подъема J * 1,2 и. Определяем: j/Ь - - 0,1 .
При условии - 0° принимается по графикам (рлс.7) пъ^. “ 0,20 и вычисляется: т° ■( 1-3x0,1)х
И4 М2
х0,2б - 0,18.
При понижающем соотношении, равном 0,45, полу-чаются окончательные значения коэффициента т,и :
“ °»26 * 0,45 “ 0,12;
ПЬ* - 0,18 X 0,45 - 0,08.
5. НАЛИЧИЕ РАЗРЫВА МЕЖДУ НИЖЕ РАСПОЛОЖЕННЫМ ПОКРЫТИЕМ И СТЕНКОЙ ПЕРЕПАДА ВЫСОТ
5.1 • Для покрытий, находящихся на разных уровнях, возможно решение с наличием разрыва между стенкой перепада высот и нижерасположенным покрытием. При определении снеговой нагрузки на нижераспсложенное покрытие в зоне у стенки перепада влияние разрыва на количество снега, сносимого ветром с вышерасполо-женыого покрытия, представляется несущественным. Однако наличие разрыва должно способствовать заметному уменьшению массы снега, задерживающегося у края ни-жерасположенного покрытия в ходе ветрового снегопе -реноса по его поверхности в сторону перепада.
|
|
Рис.8. Схема перепада высот при наличии разрыва и эпюра коэффициента С |
5.2. При наличии разрыва между нижерасполо -женным покрыти -ем и стенкой пе -репада, когда об — разуется горизонтальный проем, местную повы -шейную снеговую нагрузку на по -крытие в зоне у перепада следует определять на основе указаний
пункта 8 табл.5 норм нагрузок. При этом для нижерас-положенного покрытия принимается только приходящаяся на него часть трапециевидной эпюры коэффициента С.
При вычислении величины С0 рекомендуется учитывать, как и в случаях отсутствия разрыва, размер перепада tv , в м (рис.8).
5.3. Величину гуън 1 предусмотренную в нормах нагрузок для определения С0 , допускается в случаях наличия разрыва не учитывать ( ггън *0), если соблюдается условие а > CLP , где <ХР - 1 +0,25 к - горизонтальный параметр разрыва, в м, (индекс р характеризует перепад с разрывом).
13
Если при данном перепаде высот к» имеет место О- ^ йр , то при определении С0 рекомендуется использовать пониженное значение величины для
перепадов с разрывом:
м* = ) .
При величине разрыва ct < 1 м следует принимать
ГП'Н = ^ Н •
5.4. Содержащиеся в пункте 5.3 рекомеядадии*поз-воляюшие при наличии разрыва не учитывать величину или принимать ее пониженное значение, действительны только при значениях вертикального параметра разрыва Ьр > CLP или, соответственно, h,p > CL (в случаях ct <Хр ).
в. НАЛИЧИЕ ОТКРЫТОГО ЛЕНТСННОГО
ПРОЕМА В СТЕНКЕ У ПЕРЕПАДА ВЫСОТ
6.1. Через открытый проем, устроенный в нижней части стенки перепада высот покрытий, часть снега,по-ступающего при ветровом переносе с нижележащего покрытия, будет удаляться с него. Этот фактор способствует уменьшению интенсивности местного снегоотложе — ния на нижерасположенном покрытии в зоне у перепада.
6.2. При наличии в нижней части стенки перепада открытого (незастекленного, необрешеченного и т.п. ) ленточного проема (рис.0) коэффициент т,и , используемый при определении величины 0о в соответствии С пунктом 8 табл.5 норм нагрузок, допустимо учиты -вать с пониженным значением пя,° (индекс О характеризует открытый проем).
63. При высоте открытого проема (в м) не
менее 0,02 Р0 и не менее 2дл ( PQ - нормативный вес снежного покрова в кгс/м , определяемый для
района строительства по указаниям норм нагрузок) рекомендуется учитывать * 0,1 независимо от укло
на нижерасположенного покрытия, если при этом соблюдаются совместно следующие условия:
1) высота распо —
ложенной над проемом части стенки (расстояние от верха проема до покрытия) к,^ не превышает 2 ;
2) высота нижней, парапетной части стенки К у не превышает -0.5 м при рв £в0 кгс/м ,
0. 8 м при 00 < Ро ^ -
^ 120 кгс/м ,
Ряс«9. Схема перепада высот с открытым ленточным проемом в стенке перепада
1,2 м при 120 < Рв ^ 2 * 240 кгс/м ,2
1, в м при рв> 240 ктчУм*;
3) расстояние cl от стенки перепада до противостоящей стенки повышенного корпуса составляет не менее 4 м.
7. УГЛОВАЯ ЗОНА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ДВУХ СТЕНОК ПЕРЕПАДОВ ВЫСОТ
7.1, При пересечении двух взаимно перпендикуляр
ных стенок перепадов высот местное повышенное сне-гоотложеяне в образуемом пространственном углу обычно является следствием ветрового снегопереноса в преобладающем направлении, нормальном к одной из сте -нок. Однако некоторая часть снежного скопления в зоне у угла может также возникать как следствие переноса снега в смежных направлениях, а также специфического вихревого проявления в данной зоне,При атом все же не наблюдалось образования в данной зоне
столь крупных скоплений снега, которые близки к суммарной величине отдельных снегоотложений у каждого из перепадов,
7.2, Снеговую нагрузку в зоне в угла, образованного пересечением двух стенок перепадов высот, следует учитывать на основе указаний пункта 8 табл.5 норм нагрузок с использованием двух эпюр коэффициента С »
15
соответствующих двум перепадам. С этой целью на основе двух плоских эпюр строится пространственная эпюра (рис.10).
|
|
Рис.10* Определение снеговой нагрузки в углу перепадов высот 1,2- очередность надвижки плоских эпюр; абвга - поверхность первоначальной пространственной эпюры; адеа - поверхность достроенной эпюры; абвдеа - поверхность расчетной пространственной эпюры; ад - линия смыкания |
При этом одну из них следует довести вплотную до перпендикулярной стенки (рис. 10, действие 1) с образованием первоначальной пространственной эпюры с шириной основания на участке длиной . За
тем эпюру у другого перепада следует надвинуть в сторону угла (рис.10, действие 2) до смыкания верхних поверхностей первоначальной и достраиваемой пространственных эпюр. В результате формируется окончательная расчетная пространственная эпюра на площади с разме -рами Sd * . Для удобства построения целесообраз
но первоначально провести надвижку той плоской эпюры, которая отличается более высоким значением коэффициента С в месте у стенки перепада.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В климатических условиях территории СССР снеговая нагрузка во многих случаях составляет весьма значимую долю всех нагрузок, действующих на кон — струкдии покрытий зданий и других сооружений. В настоящее время расширяется номенклатура архитектурно-конструктивных схем сооружений. Однако указания по учету снеговой нагрузки, содержащиеся в СНнП U-6-74 ^Нагрузки и воздействия*, охватывают в основном схемы покрытий массового применения. Многочисленные запросы по определению снеговой нагрузки по различным видам покрытий, поступающие от проектных организаций в ЦНИИСК им.Кучеренко, вызвали необходимость дополнить указания по снеговым нагрузкам, содержащиеся в нормах.
В настоящих Рекомендациях нашло отражение оп -ределение для некоторых типов покрытий параметра С -коэффициента перехода от веса снежного покрова земли к снеговой нагрузке на покрытия. При этом рассматриваются, с одной стороны, покрытия, профили которых приводятся в нормах, но распределение и значения коэффициента С нуждаются в уточнениях. Вместе с тем, в документ включены покрытия, не охваченные указаниями норм.
Следует отметить, что при выборе покрытий для включения в Рекомендации в первую очередь принима -лась во внимание возможность снижения значений коэффициента С по сравнению со значениями, регламентируемыми нормами или принятыми в практике проектирования, хотя было признано целесообразным предусмот -реть также схемы, для которых рекомендуемое опреде -ление величины С продиктовано необходимостью повышения надежности конструкций.
Сведения об определении коэффициента С по не -которым видам покрытий обоснованы специально прове -денными исследованиями снеговой нагрузки. Наряду с
3
этим при создании рекомендательного документа учтены результаты многолетнего экспериментального изучения снеговых нагрузок на покрытиях разнообразной конфигурации, которое осуществлялось на основе подходов, при -нятых и отработанных В.А.Огставновым применительно к задачам проектирования. Это позволило выявить ос о -бедности формирования снегоотложен и й на характерных элементах поверхностей сооружений.
Ссылки на нормы нагрузок, содержащиеся в тексте рекомендаций, относятся к изданию СНиП Д-8-74 'Нагрузки и воздействия' (М„ Стройиздат, 1976).
Следует обратить внимание на необходимость при пользовании рекомендациями соблюдения требовании пункта 5.3 норм нагрузок об учете частичного эагруже-ния в случаях, когда при этом возникают более небла -гоприятные условия работы элементов конструкций.
Рекомендации разработаны в лаборатории надежности отделения расчета сооружений ЦНИИСК им.Кучеренко инженером Л.С.Розенбергом; научное редактирование проведено д-ром техн.наук В Л. Рейзером.
Замечания и предложения по Рекомендациям просьба направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д.6. ЦНИИСК им.Кучеренко.
Дирекция ЦНИИ строительных конструкций им.В.А.Кучеренко
4
1.1. На двускатных покрытиях при определенных значениях их уклона ? особенно в случаях расположения по коньку ходовых мостиков (и их перил), аэраци — онных устройств и подобных выступающих элементов возможно образование крупного скопления снега на заветренном скате в зоне вблизи конька (рис.1 )• Форм* — руемую при этом повышенную снеговую нагрузку рекоменду -ется учитывать до -полнительно к указаниям пункта 1 табл.5 норм нагрузок.
1.2* Схема (рис.1) применяется для симметричных покрытий с пролетом ( >/ 18 м и для не -симметричных с размером наветренного ската > 9 м, ког-
—I S 1—
|
|
Рис.1. Повышенное снегоотло-жение на двускатном покрытии вблизи конька и схема для его учета 1 - основное направление ветра; 2,3 - наветренный и заветренный скаты |
да уклон покрытия характеризуется углом 12 < оС < 20 .
Параметры принимаются равными:
С, - 0,03 I, ,
С2 ‘ 1 >8:
С* ■ 1,8 - 0,07 С± » но не менее 0,4;
S° ■ 0,5 Cj , но не более 12 м и не более
).
2.1. При определении снеговой нагрузки на покрытия стрельчатой формы ее целесообразно учитывать в зависимости от величины перелома в коньке или как для двускатных с плоскими скатами, или как для покрытий сегментного очертания.
|
|
Рис.2* Схема стрельчатого покрытия |
2.3. В случаях, когда ются схемы и указания пункта 1 норм нагрузок. При этом размер скатного покрытия принимаются равными соответствен — но размеру L и углу об ст на стрельчатом покрытии. Значение предельного угла принимается равным ^ и50 . Если угол $ на сечении стрельчатого покрытия отсутствует, значения L и не основания профиля.
2.2. Выбор зна-чеыий коэффициентов С для стрельчатых покрытий (рис. 2 )
рекомендуется производить в завися -мости от угла JS в месте перелома покрытия с учетом снеговой нагрузки только в пределах зоны L » размеры которой определяются положением на се — чении покрытия уг—
^рис.2), использу-(профиль (Г ) табл.5 t и угол об дву -
оС С7 определяются на уров -
2.4. В случаях, когда JS 4. 15^ коэффициент С для стрельчатых покрытий определяется по указаниям пункта 2 табл.5 норм нагрузок. При этом размер £ сегментного покрытия принимается равным размеру £ стрельчатого покрытия.
3.ПРОВИСАЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ
ФОРМЫ
3.1. В нормах нагрузок отсутствуют сведения об определении снеговой нагрузки на провисающие покры -тия цилиндрической формы (рис. 3,а). Такие покрытия могут быть загружены равномерным слоем снега по всему пролету. Вместе с тем^для них характерно возникающее при определенных условиях сползание снега со скатов, которое, наряду с возможным скоплением та—
в
лой воды, приводит к концентрации снеговой нагрузки у середины пролета.
3.2. Коэффициент С для провисающих покрытий цилиндрической формы рекомендуется учитывать по схемам двух вариантов (рис.3,6). Значения С следует принимать:
I;
0,8 S
Рис.3. Сечение провисающего покрытия (а) и варианты учета коэффициента С (б)
5 соответствуют положению угла ' ЛЛ° нии покрытия.
4. ПЕРЕПАД ВЫСОТ ПОКРЫТИЙ
4.1. Интенсивность снеговой нагрузки, формируе -мой на нижерасположенном покрытии в зоне у перепада высот, регламентируется пунктом 8 табл.5 норм нагрузок. Коэффициент т, принимается равным одному из двух значений (0,5 или 0,3) в зависимости от уклона покрытия. При этом не различается направление уклона.
Коэффициент ггьн , характеризующий поднос снега к перепаду со стороны нижележащего покрытия, может в ряде случаев учитываться в уменьшенном размере,принимая во внимание благоприятные для этого факторы снегонакопления. К ним относится, во-первых, ширина нижерасположенного покрытия. Благодаря рысканью ветра по направлению и завихрениям снеговетрового потока у боковых карнизных
краев покрытия часть снега, перемещаемого ветром к перепаду, сносится с покрытия. Доля сносимого снега становится существенной при нешироких покрытиях, что
в таких случаях ведет к уменьшению снегоотложений в зоае у перепада. Во-вторых, затрудняется поднос снега к перепаду при уклоне нижележащего покрытия, направленном в сторону от перепада. В третьих, имеет значение поперечный профиль нижераспсложенного покрытия
При наличии уклона покрытия в поперечном направлении часть снега скаты -вается с него, сбрасывается ветром или оседает в виде уплотненного снеж -ного скопления, что ведет к уменьшению количества снега, подносимого к перепаду.
|
|
Рис.4. Схемы ннжерасположенных нешироких покрытий у перепада высот
а - продольные разрезы н план. Поперечные профили: плоские -
горизонтальный и пологий (б), скатные (в), сегментный (г)>
1,2 - характерные точки скатных и сегментного профилей |
4.2. При поль -эо ван и и пунктом 8 табл.5 норм нагрузок в случаях нижележащих нешироких покрытий, когда они прямолинейны в продольном направлении и при этом имеют продольный уклон в сторону от перепада высот или не имеют уклона, коэффициент
мгн , принимаемый для вычисления CQ • рекомендуется учн -тывать в пониженных размерах в зависимости от ширины (в м) и угла JS ( в град.) продольного наклона покрытия
8
(рис.4,а) и в соответствии с видом поперечного сечены покрытия (рис. 4,б,в,г).
В рассматриваемых случаях следует руководство — ваться следующими условиями:
- при J3> ^ 35 и b > 21 м значения гтъм принимаются в точном соответствии с указаниями пункта 8 табл.5 норм нагрузок;
- при б > 35 независимо от принимается
т'«’0: о 1
- при ^ 4 35 и 1)4 21 м значения ггъ^ определяются по пунктам 4.З..» 4.5 рекомендаций.
4.3. При полого-плоских видах поперечного сече — ния - горизонтальном или скатном с углом наклона
cJU < 8 (рис. 4,б) учитывается пьи ** щ." (индекс П характеризует полого-плоское покрытие).
|
п\ Дф"* |
|
|
Рис.5. Определение параметра для покрытий с полого-плоским видом поперечного сечены.
На номограмме показаны действия по примерам, приведенным в п. 43 |
Значение т,” принимается по номограмме (рис.5 ) в зависимости от угла при со
ответствующей ширине {} 4 21 м.
Примеры пользования номограм -мой: .
1) При v « 10 м и Jb =12°
ггъпн - 0,23.
2) При i - 10 м
и Л ’
W-н ” 0 .
4.4. Для покрытий с плоскими скатами - односкатных и двускатных с углом наклона dL^8° (рис.4,в), не имеющих продольного уклона(р "О величину пьи рекомендуется учитывать отдельное
1) по линии более низкого карниза у односкатных покрытий и по линиям карнизов у двускатных покрытий (в точках 1) принимается Упи = nv ^ ;
8
2) по линии более высокого карниза у односкатных по — крытий и по линии конька у двускатных покрытий (в точках 2) принимается m = т* (индекс У характе -
И MX
ризует скатное покрытие с постоянным уклоном;.
Значения ггъ^ определяются по графикам (рис.в) в зависимости от угла наклона с£ при ширине м.
При значениях t < 3 м следует учитывать как
для \) в 3 м.
Значение m,jj слв*хУет определять по формула
пх.1г- (1 - 0,05 оС ) т.^ , где угол оС - в град, (при сС > 20° принимает-
ся т'2а"
4.5. Для покрытий с сегментным видом поперечного сечения (рис. 4,г) при - 0 значения т-и реко
мендуется принимать аналогично указаниям пункта 4.4 с учетом по линии карниза их м = m.Jjj и по вершине (коньку) пь и = rrv^ (индекс С характеризует сегментный профиль).
Значения brv ^ принимаются по графикам (рис.7) в зависимости от величины f 14? ( f - стрела подъема в м) при ширине 'Ь ^ 21 м. При значениях Ь < 3 м следует учитывать пьс. как для {> ■ 3 м.
