Zatížení sněhem na pultových a sedlových střechách

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem

Zobrazit původní text

V Německu se zatížení sněhem řídí normou DIN EN 1991-1-3 s národní přílohou DIN EN 1991-1-3 / NA. Tato norma se vztahuje na inženýrské stavby v nadmořské výšce až 1 500 m.

Aby bylo možné v definovaných návrhových situacích podle kombinační normy DIN EN 1990 kombinovat zatížení sněhem s dalšími zatíženími (vynucené zatížení, vítr atd.), Zatěžuje se příslušně zatížení s proměnným, pevným a statickým účinkem [1] , [2]. ] . Je důležité, zda se na příslušném místě stavby vyskytují normální nebo mimořádné podmínky. Za normálních okolností se předpokládá, že na tomto místě pravděpodobně nenastane mimořádná sněžení. V takovém případě je třeba stanovit zatížení pro návrhovou situaci s trvalým/přechodným zatížením. Výjimečná podmínka se předpokládá, pokud v tomto místě pravděpodobně nastanou sněhové podmínky. V Severoněmecké nížině bylo v ojedinělých případech zaznamenáno zatížení sněhem až do násobku číselných hodnot. V takovém případě je třeba stanovit zatížení pro návrhovou situaci s trvalým/přechodným a mimořádným zatížením. Zatížení sněhovou návějí nejsou podle Národní přílohy žádná mimořádná.

[3]Normální podmínkyMimořádné podmínky
StavPřípad A
DIN EN 1991-1-3 3.2 (1)
b1
DIN EN 1991-1-3 3.3 (1)
PopisŽádné výjimečné sněžení
Žádné mimořádné zatížení sněhovou návějí
Mimořádné sněžení
Žádné mimořádné zatížení sněhovou návějí
Návrh
Stav 1
Trvalá/dočasnáTrvalá/dočasná
Zatížení sněhem na střešeBez posunu: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$Bez posunu: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$
Unášený: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$Unášený: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$
Návrh
Stav 2
-Výjimečné (v případě náhodného působení sněhu)
Zatížení sněhem na střeše-Bez posunu: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm{Ad}$
s $ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} \; = \; {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; \ cdot \; {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
Unášený: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm{Ad}$
s $ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} \; = \; {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; \ cdot \; {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
$ {\ mathrm \ mu} _ \ mathrm i $ = tvarový součinitel zatížení sněhem
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm e $ = Expoziční součinitel (podle NA, $ {\ mathrm C} _ \ mathrm e \; = \; 1,0 $ se použije)
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm t $ = Teplotní součinitel (podle NA, $ {\ mathrm C} _ \ mathrm t \; = \; použije se 1,0 $)
$ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $ = Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi
$ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} $ = Návrhová hodnota pro mimořádné zatížení sněhem na zemi
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} $ = Součinitel zatížení sněhem (podle [5] , $ {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; = \; 2,3 $ v Severoněmecké nížině)

Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi

"Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi je 98% s ročním překročením pravděpodobnosti 0,02 a obdobím návratu 50 let." [3] Tato hodnota je definována v národní příloze Německa a počítá se v závislosti na oblasti zatížení sněhem a nadmořské výšce. Národní příloha [2] ukazuje na obrázku NA.1 mapu Německa s vyznačením oblastí. Přesné přiřazení zatížení sněhem správních jednotek, zejména na okrajích oblastí, je třeba zkontrolovat u příslušných úřadů [5] . Německé centrum stavební kompetence (DIBt) nabízí v němčině na svých webových stránkách tabulku „Kategorizace oblastí zatížení sněhem podle správních limitů“ pro každé z nich. Kromě toho se v této tabulce uvádí pro každou správní oblast přiřazení k návrhu mimořádné návrhové situace pro Severoněmeckou nížinu.

Obr. 01 - Oblasti zatížení sněhem Německa

Oblast [2] , [4]Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi v kN/m² $ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
$0,19\;+\;0,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;0,65$
1a$1,25\;\cdot\;\left[0,19\;+\;0,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;0,81$
 2$0,25\;+\;1,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;0,85$
2a$1,25\;\cdot\;\left[0,25\;+\;1,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;1,06$
31)$0,31\;+\;2,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;1,10$
3 a a 3 a 2)$1,25\;\cdot\;\left[0,31\;+\;2,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;1,10$
A = nadmořská výška v m
1) V zóně 3 mohou být pro určitá místa rozhodující vyšší hodnoty než podle výše uvedené rovnice (např. Oberharz, vysoké nadmořské výšky Fichtelgebirge, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee). Informace o zatížení sněhem v těchto oblastech je třeba vyžádat u příslušných úřadů.
2) Nové zóny 3 a 3 a 3 na základě [4] podle údajů stavebního dozoru Bavorského ministerstva vnitřních věcí ze dne 19.01.2018

Stanovení pomocí služeb Dlubal Online

Online služba Dlubal Software kombinuje standardy s digitálními technologiemi a nabízí oblast zatížení sněhem, větrem a zemětřesením . Servisní místa umístí v závislosti na zvoleném typu zatížení (sníh, vítr, zemětřesení) a národní normu mapu oblastí nad mapu Google Maps. Hledání umožňuje pomocí značky, geografických souřadnic nebo lokálních podmínek umístit značku na plánované místo stavby. Charakteristické zatížení nebo zrychlení v daném místě stanoví aplikace na základě přesné výšky nad hladinou moře a daných údajů o oblasti. Jestliže pro umístění stavby dosud nelze zadat jednoznačnou adresu, můžeme mapu přiblížit a vybrat odpovídající místo. Výpočet se pak upraví na novou nadmořskou výšku a zobrazí se příslušná zatížení.

Tato online služba společnosti Dlubal Software je k dispozici na našich webových stránkách v sekci Řešení → Online služby.

V případě zadání parametrů...

1. Typ zatížení = sníh
2. Norma = EN 1991-1-3
3. Příloha = Německo | DIN EN 1991-1-3
 4. adresa = Zellweg 2, Tiefenbach

... získáme pro vybrané místo následující výstupní údaje:

 5. Oblast zatížení sněhem
6. případné doplňkové informace
7. Charakteristická hodnota zatížení sněhem $ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $

Obr. 02 - Dlubal online podpora

Pokud vyberete místo v Severoněmecké nížině, zobrazí se online služba v kroku 6 zprávu "Severoněmecká nížina". Poté je třeba ve výjimečné návrhové situaci vypočítané zatížení zohlednit jako mimořádné působení sněhu.

Tvarový součinitel vybraných střech

Sníh může nastat při mnoha různých rozložení zatížení na střeše [1] . Zatížení sněhem závisí mimo jiné na tvaru střechy, izolačních vlastnostech, drsnosti povrchu, nárůstu tepla pod střechou, na okolních budovách, na okolním prostředí a samozřejmě také na místním klimatu. Proto je nezbytné, aby se při návrhu zohlednilo nenaplavené a unášené rozložení zatížení sněhem. Použité zatížení sněhem působí kolmo a vztahuje se na vodorovný průmět plochy střechy.

Obr. 03 - Projektované zatížení sněhem

V zásadě je tvarový součinitel $ {\ mathrm \ mu} _ \ mathrm i $ závislý na sklonu $ \ mathrm \ alpha $ uvažované střešní plochy.

Součinitel tvaruSklon střechy v $ \ mathrm \ alpha $
$0^\circ\;\leq\;\mathrm\alpha\;\leq\;30^\circ$$30^\circ\;\leq\;\mathrm\alpha\;\leq\;60^\circ$$\mathrm\alpha\;>\;60^\circ$
${\mathrm\mu}_1\left(\mathrm\alpha\right)$0,8$\frac{0,8\;\cdot\;\left(60^\circ\;-\;\mathrm\alpha\right)}{30^\circ}$ Obr. 02 - Dlubal online podpora
Tvarové součinitele platí, pokud může sníh bez obtíží sklouznout ze střechy. Pokud brání sklouznutí například sněhovým krytem, podkrovím atd., Použije se tvarový součinitel 0,8.

U plochých a pultových střech je třeba uvažovat rovnoměrné zatížení.

Obr. 04 - Tvarový součinitel na ploché a pultové střeše

U sedlových střech je třeba posoudit tři uspořádání zatížení. V případu a) je znázorněn průběh zatížení bez působení větru. Případy b) a c) znázorňují průběh vlivů posunu a tání. Tato dvě přídavná rozdělení jsou často rozhodující pro konstrukce citlivé na nerovnoměrná zatížení.

Obr. 05 - Tvarový součinitel na sedlové střechy

Klíčová slova

Sníh Oblast Prostý Monopitch Duopitch Součinitel tvaru

Literatura

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 1‑3: General actions - Snow actions; EN 1991‑1‑3:2003 + AC:2009
[2]   National Annex - Nationally determined parameters - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1‑3: General actions - Snow actions; EN 1991‑1‑3/NA:2010‑12
[3]   Albert, A. (2018). Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23rd ed.). Cologne: Bundesanzeiger.
[4]   Wichura, B.; Hoffmann, K.: Flächenhafte Analyse von Schneelastmesswerten in fünf Landkreisen und ihr Vergleich mit den Schneelastzonendaten der DIN 1055-5:2005 als Pilotuntersuchung für die Überarbeitung der Schneelastzonenkarte. Stuttgart: Fraunhofer IRB, 2017
[5]   Deutsches Institut für Bautechnik: Zuordnung der Schneelastzonen nach Verwaltungsgrenzen. Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik, 2018

Odkazy

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Glued-Laminated Beam 2.xx

Samostatný program

Posouzení lepených lamelových nosníků

Cena za první licenci
1 120,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Roof 2.xx

Samostatný program

Posouzení dřevěných krovů

Cena za první licenci
360,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Continuous Beam 2.xx

Samostatný program

Analýza a návrh spojitých nosníků podle Eurokódu 5 nebo DIN 1052

Cena za první licenci
360,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Purlin 2.xx

Samostatný program

Posouzení sdružených vaznic a spojitých nosníků

Cena za první licenci
360,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Frame 2.xx

Samostatný program

Posouzení trojkloubových dřevěných rámů se zubovitými spoji

Cena za první licenci
360,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Column 2.xx

Samostatný program

Posouzení dřevěných sloupů podle EN 1995-1-1 (Eurokód 5) nebo DIN 1052:2008-12

Cena za první licenci
360,00 USD
Samostatné Dřevěné konstrukce
RX-TIMBER Brace 2.xx

Samostatný program

Posouzení střešních ztužidel dřevěných konstrukcí

Cena za první licenci
360,00 USD