Снеговая нагрузка. Покрытия зданий с перепадами высот
Исходные данные:
Размеры здания:
- Ширина сооружения b = 550 см = 550 / 100 = 5,5 м;
Здания с перепадом высоты:
- Перепад высот h = 300 см = 300 / 100 = 3 м;
- Угол наклона кровли более высокого сооружения a' = 32 град;
Схемы снеговых нагрузок:
- Размер b1 = 500 см = 500 / 100 = 5 м;
- Угол 1 наклона кровли двускатного покрытия a1 = 31 град;
- Угол 2 наклона кровли двускатного покрытия a2 = 31 град;
Коэффициенты надежности:
- Коэффициенты надежности временного воздействия gQi = 1,5 ;
Нагрузка от снега:
- Номер зоны Z = 2 ;
- Высота местности над уровнем моря A = 40000 см = 40000 / 100 = 400 м;
Результаты расчета:
Определение нормативного значения снеговой нагрузки на грунт
Климатический регион - Средиземноморский регион.
Характеристическое значение снеговых нагрузок на грунт:
sk = (0,498 Z-0,209) (1+(A /4=
= (0,498 · 2-0,209) · (1+(400/4= 1,40334 кПа.
Определение коэффициентов формы снеговых нагрузок
Условия местности - закрытые.
Коэффициент окружающей среды:
Ce = 1,2 .
Покрытия - без повышенной теплоотдачи.
Температурный коэффициент:
Ct = 1 .
Коэффициент перехода к чрезвычайным снеговым нагрузкам:
Cesl = 2 .
Расчетное значение для чрезвычайных снеговых нагрузок на грунт в конкретной местности:
sAd = Cesl sk = 2 · 1,40334 = 2,80668 кПа (формула (4.1); п. 4.3 ).
Продолжение расчета по п. 5.3
Форма кровли - покрытие здания с перепадами высот.
Схема нижестоящего здания - цилиндрическое покрытие.
Радиус цилиндрического покрытия:
R = 1/(2 h) (h 2+b 2/4) = 1/(2 · 3) · (3 2+5,5 2/4) = 2,76042 м.
Длина снегового заноса или площади, нагруженной снегом:
ls = 2 R sin(p/3) = 2 · 2,76042 · sin(3,14159/3) = 4,78119 м.
Угол между горизонталью и касательной к контурной кривой для цилиндрического покрытия:
b = arcsin(ls/(4 R)) 180/p = arcsin(4,78119/(4 · 2,76042)) · 180/3,14159 = 25,65892 град.
Угол наклона кровли:
a = arcsin(b/(2 R)) 180/p = arcsin(5,5/(2 · 2,76042)) · 180/3,14159 = 85,0201 град.
Т. к. b r 60 град :
m3 = 0,2+10 h/b = 0,2+10 · 3/5,5 = 5,65455 (формула (5.5); п. 5.3.5 ).
Т. к. m3 > 2 :
m3 = 2 .
Продолжение расчета по п. 5.3.6
m1 = max(m3 ; 0,8) = max(2;0,8) = 2 .
Длина снегового заноса или площади, нагруженной снегом:
ls = 2 h = 2 · 3 = 6 м.
Т. к. a' > 15 град; a = 32 град > 30 град и a = 32 град < 60 град :
Коэффициент формы снеговых нагрузок:
m1 = 0,8 (60-a)/30 = 0,8 · (60-32)/30 = 0,74667 .
Снегоудерживающие заграждения и другие преграды на кровле - отсутствуют.
Нижний край ската покрытия - не заканчивается парапетом.
Продолжение расчета по п. 5.3.6
Коэффициент формы снеговой нагрузки, учитывающий соскальзывание (снос) снега с более высокого покрытия:
ms = 0,5 m1 = 0,5 · 0,74667 = 0,37334 .
Удельный вес снега:
g = 2 кН/м 3 .
Коэффициент формы снеговой нагрузки, учитывающей влияние ветра:
mw = (b1+b2)/2 h = (5+5,5)/2 · 3 = 15,75 (формула (5.8); п. 5.3.6 ).
Т. к. mw > 4 :
Коэффициент формы снеговой нагрузки, учитывающей влияние ветра:
mw = 4 .
m2 = ms+mw = 0,37334+4 = 4,37334 (формула (5.7); п. 5.3.6 ).
Т. к. b2 = 5,5 м < ls = 6 м :
m1 = m1+(ls-b2) (m2-m1)/ls =
= 2+(6-5,5) · (4,37334-2)/6 = 2,19778 .
a) Нагрузка по п. 5.2(3)a
Снеговые нагрузки на покрытия :
s = m Ce Ct sk = 2,19778 · 1,2 · 1 · 1,40334 = 3,70108 кПа (формула (5.1); 5.2(3) ).
Расчетное значение снеговых нагрузок на покрытия :
sd = gQi s = 1,5 · 3,70108 = 5,55162 кПа.
Снеговые нагрузки на покрытия :
s = m Ce Ct sk = 4,37334 · 1,2 · 1 · 1,40334 = 7,36474 кПа (формула (5.1); 5.2(3) ).
Расчетное значение снеговых нагрузок на покрытия :
sd = gQi s = 1,5 · 7,36474 = 11,04711 кПа.
b) Нагрузка по п. 5.2(3)b
Снеговые нагрузки на покрытия :
s = m Ce Ct sAd = 2,19778 · 1,2 · 1 · 2,80668 = 7,40216 кПа (формула (5.2); 5.2(3) ).
Расчетное значение снеговых нагрузок на покрытия :
sd = s = 7,40216 кПа.
Снеговые нагрузки на покрытия :
s = m Ce Ct sAd = 4,37334 · 1,2 · 1 · 2,80668 = 14,72948 кПа (формула (5.2); 5.2(3) ).
Расчетное значение снеговых нагрузок на покрытия :
sd = s = 14,72948 кПа.
