25699x
001530
1.8.2018

Zatížení sněhem na pultových a sedlových střechách

V Německu upravuje zatížení sněhem DIN EN 1991-1-3 s národní přílohou DIN EN 1991-1-3/NA. Das Normpaket gilt für Hoch- und Ingenieurbauwerke in einer Höhe bis 1.500 m über Meeresniveau.

Aby bylo možné zatížení sněhem podle kombinační normy DIN EN 1990 v definovaných návrhových situacích kombinovat s jinými účinky (užitné zatížení, vítr atd.), dělí se zatížení na proměnné, stacionární a statické zatížení [1] , [2]. Je důležité, zda se na příslušném místě stavby vyskytují běžné nebo mimořádné podmínky. Normální stav se předpokládá, pokud v tomto místě pravděpodobně nenastanou výjimečné sněžení. V takovém případě je třeba určit zatížení pro návrhovou situaci s trvalým nebo přechodným stavem. Výjimečná situace se předpokládá, pokud v tomto místě pravděpodobně dojde k sněžení. V Severoněmecké nížině bylo ve vzácných případech zaznamenáno zatížení sněhem až do násobku číselných hodnot. V takovém případě je třeba stanovit zatížení pro přetrvávající/přechodnou a mimořádnou návrhovou situaci. Zatížení sněhem na sněhu není podle národní přílohy náhodné.

[3]Normální podmínkyVýjimečné podmínky
PřípadPřípad 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
Výjimečné sněžení
Žádné mimořádné zatížení sněhovou návějí
Dimenzování,
Situace 1
Trvalá/dočasnáTrvalá/dočasná
Zatížení sněhem s na střešeBez unášení: Bez unášení:
Driftoval: Driftoval:
Dimenzování,
Situace 2
-Výjimečné (pokud je sníh mimořádnou událostí)
Zatížení sněhem s na střeše-Bez unášení:
s
Driftoval:
s
# formula@000346# = součinitel tvaru pro zatížení sněhem
# formula@000347# = environmentální součinitel (# formula@000348# je nutné použít podle NA)
# vzorec@000349# = teplotní součinitel (# vzorec@000350# je třeba použít podle NA)
# formula@000351# = charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi
# formula@000352# = návrhová hodnota pro náhodné zatížení sněhem na zemi
# formula@000353# = součinitel pro mimořádná zatížení sněhem (podle [5] ,# formula@000354# v severoněmecké nížině)

Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi

„Charakteristickou hodnotou zatížení sněhem na zemi je hodnota 98 % při křehkosti s roční hodnotou překročení pravděpodobnosti 0,02 a návratností 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] na obr. NA.1 ukazuje mapu Německa s vyznačením oblastí. Přesné přiřazení zatížení sněhem správním jednotkám, zejména na okrajích oblastí, je třeba zkontrolovat u příslušných orgánů [5]. Německé stavební středisko (DIBt) nabízí na svých webových stránkách v němčině tabulku „Kategorizace oblastí zatížení sněhem podle správních omezení“ pro každý pozemek. Kromě toho tato tabulka uvádí pro každou správní oblast zadání pro Severoněmeckou nížinu týkající se provedení mimořádné návrhové situace.

Oblast [2] , [4]Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zeminu v kN/m²
1
1a
2
2a
31)
3a a> 3a 2)
A = nadmořská výška v m
1) V zóně 3 mohou pro určité lokality platit vyšší hodnoty než podle výše uvedené rovnice (například Oberharz, vysoké nadmořské výšky Fichtelgebirge, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee). Informace o zatížení sněhem v těchto oblastech je třeba vyžádat si u příslušných úřadů.
2) Nové zóny 3a a> 3a na základě [4] podle oznámení Nejvyššího stavebního úřadu u bavorského ministerstva vnitra ze dne 19. ledna 2018

Stanovení pomocí Dlubal online služby

Online služba Dlubal pro oblasti zatížení sněhem, větrem a zemětřesením kombinuje standardní specifikace s digitálními technologiemi. Obsluhovaná místa v závislosti na zvoleném typu zatížení (sníh, vítr, zemětřesení) a příslušné normě pro danou zemi vytvoří mapu příslušných zón nad mapou Google Maps. Do vyhledávače může uživatel zadat adresu místa stavby nebo případně zeměpisné souřadnice nebo může myší kliknout na předpokládané umístění konstrukce na mapě. Nástroj pak pro určené místo stanoví na základě přesné nadmořské výšky a vstupních údajů o dané oblasti charakteristické zatížení, respektive zrychlení. 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

Pokud vyberete místo v Severoněmecké nížině, zobrazí se online službě v kroku 6 hlášení „Severoněmecká nížina“. Poté je třeba počítat zatížení ve výjimečné návrhové situaci jako mimořádné zatížení sněhem.

Tvarový součinitel vybraných střech

Na střeše se může vyskytovat sníh v mnoha různých rozloženích zatížení [1]. Zatížení sněhem závisí mimo jiné na tvaru střechy, izolačních vlastnostech, drsnosti povrchu, hromadění tepla pod střechou, okolních budovách, okolním prostředí a samozřejmě na místním klimatu. Je proto zásadní, aby se při posouzení zohlednilo neroznášené a roznášené zatížení sněhem. Zatížení sněhem působí kolmo a vztahuje se na vodorovný průmět střešní plochy.

Součinitel tvaru

v zásadě závisí na sklonu uvažované plochy střechy.

Součinitel tvaruSklon střechy v
0,8 0
Tvarové součinitele platí, pokud může sníh nerušeně sklouznout ze střechy. Pokud posuvu brání například sněhová zábrana, zábradlí atd., je třeba použít součinitel tvaru 0,8.

U plochých a pultových střech je třeba uvažovat rovnoměrné rozložení zatížení s posunem i bez posunu.

U duopitchových střech je třeba posoudit tři uspořádání zatížení. V případě a) je znázorněno rozdělení bez účinků větru. V případech b) a c) je znázorněno rozdělení vlivem driftu a tání. Tyto dvě přídavná rozdělení jsou často rozhodující pro konstrukce, které jsou citlivé na nerovnoměrně rozdělené zatížení.


Autor

Ing. Niemeier je zodpovědný za vývoj hlavních programů RFEM, RSTAB, RWIND a oblast membránových konstrukcí. Zároveň má na starosti řízení jakosti a podporu zákazníkům.

Odkazy
Reference
  1. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen - Schneelasten; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
  3. Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
  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