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001530

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier, M.Eng.

2018-08-01

Carga de neve em coberturas de duas águas e duas águas

Na Alemanha, a norma DIN EN 1991-1-3 com o anexo nacional DIN EN 1991-1-3/NA regula as cargas de neve. Das Normpaket gilt für Hoch- und Ingenieurbauwerke in einer Höhe bis 1.500 m über Meeresniveau.

Para que as cargas de neve possam ser combinadas com outras ações (cargas variáveis, de vento etc.) em situações de dimensionamento definidas de acordo com a norma de combinação DIN EN 1990, a carga é classificada como variável, estacionária e classificada como uma ação estática [1] , [2]. É importante saber se existem condições normais ou anormais no respetivo local de construção. Uma relação comum é assumida se a ocorrência de quedas de neve excepcionais é improvável no local. Neste caso, é necessário determinar a carga para a situação de dimensionamento permanente/temporária. Uma relação excepcional é assumida se casos de carga de neve excepcionais ocorrem no local. Nas planícies do norte da Alemanha, em casos raros, foram medidas cargas de neve até várias vezes superiores aos valores calculados. Neste caso, é necessário determinar a carga para a situação de dimensionamento permanente/temporária e acidental. De acordo com o Anexo Nacional, os movimentos de neve não são considerados ações excecionais.

[3]	Condições usuais	Condições excepcionais
Caso	Caso A DIN EN 1991-1-3 3.2 (1)	B1 DIN EN 1991-1-3 3,3 (1)
Descrição	Sem nevascas excepcionais Sem deriva incomum	Quedas de neve excepcionais Sem deriva incomum
Dimensionamento, situação 1	Permanente/variável	Permanente/variável
Carga de neve na cobertura	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Fórmula 1	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Fórmula 1
Carga de neve na cobertura	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Fórmula 1	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Fórmula 1
Dimensionamento, situação 2	-	Excepcional (se a neve for a ação acidental)
Carga de neve na cobertura	-	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{Ad}$ Fórmula 2 com ${m a t h r m s}_{} m a t h r m A d = {m a t h r m C}_{} m a t h r m e s l c d o t {m a t h r m s}_{} m a t h r m k$ Fórmula 3
Carga de neve na cobertura	-	Desviada: $μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{Ad}$ Fórmula 2 com ${m a t h r m s}_{} m a t h r m A d = {m a t h r m C}_{} m a t h r m e s l c d o t {m a t h r m s}_{} m a t h r m k$ Fórmula 3
# formula@000346# = fator de forma para cargas de neve # formula@000347# = coeficiente ambiental (# formula@000348# deve ser aplicada de acordo com NA) # formula@000349# = coeficiente de temperatura (# formula@000350# deve ser aplicada de acordo com NA) # formula@000351# = valor característico da carga de neve no solo # formula@000352# = valor de cálculo para cargas de neve acidentais no solo # formula@000353# = coeficiente para cargas de neve excepcionais (de acordo com [5] ,# formula@000354# nas planícies do norte da Alemanha)

Valor característico da neve no solo

"O valor característico da carga de neve no solo é um valor fracionário de 98%com uma probabilidade de excedência anual de 0,02 e um período de retorno de 50 anos." [3] Este valor é definido no anexo nacional para a Alemanha e é calculado em função da zona de carga de neve e da altura acima do nível do mar. Na Figura NA.1, o Anexo nacional [2] apresenta um mapa da Alemanha com a indicação das zonas. A atribuição exata das zonas de carga de neve das unidades administrativas, especialmente na área dos limites da zona, deve ser obtida junto das autoridades responsáveis [5]. O Instituto Alemão de Engenharia Estrutural DIBt publica uma tabela "Atribuição de zonas de carga de neve de acordo com os limites administrativos" para cada estado federal no seu site. Além disso, esta tabela indica, para cada área administrativa, a atribuição à Planície do Norte da Alemanha no que diz respeito à implementação da situação de dimensionamento acidental.

Snow Load Zones of Germany

Zona [2] , [4]	Valor característico da carga de neve ${m a t h r m s}_{} m a t h r m k$ Fórmula 9 no solo em kN/m²
1	$0, 19 0, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 0, 65$ Fórmula 13
%1A	$1, 25 \cdot [0, 19 0, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 0, 81$ Fórmula 14
2	$0, 25 1, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 0, 85$ Fórmula 15
2a	$1, 25 \cdot [0, 25 1, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 1, 06$ Fórmula 16
3¹⁾	$0, 31 2, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 1, 10$ Fórmula 17
3a e> 3a ²⁾	$1, 25 \cdot [0, 31 2, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 1, 10$ Fórmula 18
A = altura do terreno acima do fundo do mar em m ¹⁾ Na zona 3, podem governar-se valores mais elevados do que de acordo com a equação acima para determinadas localizações (por exemplo, Oberharz, Fichtelgebirge, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee). As informações sobre a carga de neve nessas regiões devem ser obtidas junto das autoridades competentes. ²⁾ Novas zonas 3a e> 3a com base em [4] de acordo com a notificação da Autoridade de Construção Suprema no Ministério do Interior da Baviera de 19 de janeiro de 2018

Determinação com o serviço online da Dlubal

O serviço online de zonas de carga de neve, zonas de vento e zonas sísmicas da Dlubal combina a normalização com a tecnologia digital da Internet. Dependendo do tipo de carga selecionado (neve, vento, sismo) e da normalização específica do país, o serviço coloca o respetivo mapa de zonas no mapa digital do Google Maps. Introduza a localização, coordenadas geográficas ou as condições locais na funcionalidade de pesquisa para obter os dados relevantes para o local da estrutura. De seguida, a ferramenta determina a carga ou aceleração característica nessa posição através da altitude exacta acima do nível médio do mar e da zona de dados introduzida. Se o novo local de construção ainda não puder ser definido com um endereço específico, pode ampliar o mapa e selecionar a localização exata. Quando seleciona a posição correta no mapa, o cálculo será adaptado para a nova altitude e apresentará as cargas atualizadas.

O serviço online está disponível no website da Dlubal em Soluções → Serviços online.

Definindo os parâmetros...

1. Tipo de carga = neve
2. Padrão = EN 1991-1-3
3. Anexo = Alemanha | DIN EN 1991-1-3
4. Endereço = Zellweg 2, Tiefenbach

... obtém-se os seguintes resultados para a localização selecionada:

5. Zona de carga de neve
6. informação adicional, caso necessário
7. Valor característico da carga de neve

{m a t h r m s}_{} m a t h r m k

Fórmula 9

Serviço online da Dlubal

Se selecionar uma localização na Planície do Norte da Alemanha, o serviço online exibe a nota "Planície do Norte da Alemanha" abaixo de 6. Em seguida, a carga calculada também deve ser considerada como uma ação de neve acidental na situação de dimensionamento acidental.

Coeficiente de forma das coberturas selecionadas

A neve pode ocorrer em muitas distribuições de carga diferentes numa cobertura [1]. Entre outras coisas, a carga da neve depende da forma da cobertura, das propriedades de isolamento térmico, da rugosidade da superfície, da acumulação de calor por baixo da cobertura, dos edifícios vizinhos, do terreno envolvente e, claro, do clima local. Por isso, é essencial que seja considerada uma distribuição da carga de neve não deslocada durante o dimensionamento. A carga de neve a ser aplicada atua perpendicularmente e refere -se à projeção horizontal da superfície da cobertura.

Projected Snow Load

O fator de forma

{m a t h r m m u}_{} m a t h r m i

Fórmula 4

depende basicamente da inclinação

m a t h r m a l p h a

Fórmula 19

da superfície de cobertura considerada.

Coeficiente de forma	Inclinação da cobertura em $m a t h r m a l p h a$ Fórmula 19
	$0 ° \leq α \leq 30 °$ Fórmula 20	$30 ° \leq α \leq 60 °$ Fórmula 21	$α > 60 °$ Fórmula 22
$μ_{1} (α)$ Fórmula 23	0,8	$\frac{0, 8 \cdot (60 ° - α)}{30 °}$ Fórmula 24	0
Os coeficientes de forma aplicam -se quando a neve pode deslizar livremente para fora da cobertura. Se o deslizamento é dificultado, por exemplo, por um guarda-neve, parapeito etc., tem de ser aplicado o fator de forma de 0,8.

Para coberturas planas e de uma água, deve ser aplicada uma carga de neve uniformemente distribuída com e sem deriva.

Coeficiente de forma no tejadilho plano e monopitch

Shape Coefficient on Flat and Monopitch Roof

Para coberturas inclinadas, é necessário analisar três disposições de carga. O caso a) mostra a distribuição sem a influência do vento. Os casos b) ec) mostram a distribuição com os efeitos do deslocamento e do degelo. Essas duas distribuições adicionais são geralmente determinantes para estruturas que reagem de forma sensível a cargas distribuídas de forma desigual.

Coeficiente de forma no tejadilho de duoptação

Shape Coefficient on Duopitch Roof

Autor

O Eng.º Niemeier é responsável pelo desenvolvimento do RFEM, RSTAB, RWIND Simulation, bem como pela área de estruturas de membranas. Além disso, também tem a seu cargo a garantia de qualidade e o apoio ao cliente.

Ligações

Referências

Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen - Schneelasten; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
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
Deutsches Institut für Bautechnik: Zuordnung der Schneelastzonen nach Verwaltungsgrenzen. Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik, 2018

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RX-TIMBER Purlin 2

Programa autónomo

Dimensionamento de madeira para madres acopladas e vigas contínuas de acordo com o Eurocódigo 5 ou DIN 1052

Preço da primeira licença 360,00 USD

RX-TIMBER 2 | Estruturas de madeira

RX-TIMBER Frame 2

Programa autónomo

Dimensionamento de madeira de pórticos de três articulações com ligações de dedo de acordo com o Eurocódigo 5 ou DIN 1052

Preço da primeira licença 360,00 USD

RX-TIMBER 2 | Estruturas de madeira

RX-TIMBER Brace 2

Programa autónomo

Dimensionamento de madeira de contraventamento de treliça de reforço de acordo com o Eurocódigo 5 ou DIN 1052

Preço da primeira licença 360,00 USD

RX-TIMBER 2 | Estruturas de madeira

RX-TIMBER Roof 2

Programa autónomo

Dimensionamento em madeira de coberturas planas, de um só lago e de duas águas de acordo com o Eurocódigo 5

Preço da primeira licença 360,00 USD

RSTAB 9 | Análise dinâmica

Análise de espectro de resposta para o RSTAB 9

Módulo

O módulo inclui uma biblioteca extensa de acelerogramas de zonas sísmicas que pode ser utilizada para gerar espectros de resposta.

Preço da primeira licença 1.390,00 USD

RFEM 6 | Soluções especiais

Otimização e custos/estimativa de emissões de CO2 para o RFEM 6

Modelo 3D da escola profissional no RFEM (© Eggers Tragwerksplanung GmbH)

Módulo

Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.

Preço da primeira licença 1.480,00 USD

RSTAB 9 | Dimensionamento

Dimensionamento de betão para o RSTAB 9

Módulo

O módulo Dimensionamento de betão permite realizar várias verificações para barras e pilares de acordo com as normas internacionais.

Preço da primeira licença 2.550,00 USD

RSTAB 9 | Dimensionamento

Dimensionamento de alumínio para o RSTAB 9

Módulo

O módulo Dimensionamento de alumínio realiza dimensionamentos de barras de alumínio para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.

Preço da primeira licença 1.750,00 USD

RSTAB 9 | Soluções especiais

Otimização e custo/estimativa de emissões de CO2 para o RSTAB 9

Módulo

Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.

Preço da primeira licença 1.480,00 USD

RFEM 6 | Dimensionamento

Dimensionamento de alumínio para o RFEM 6

Módulo

O módulo Dimensionamento de alumínio realiza os dimensionamentos de barras de alumínio para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.

Preço da primeira licença 1.750,00 USD

RFEM 6 | Soluções especiais

Superfícies multicamadas (por ex. laminadas, CLT) para o RFEM 6

Edifício de madeira laminada cruzada (CLT)

Módulo

O módulo Superfícies multicamadas permite ao utilizador definir estruturas de superfícies de várias camadas. O cálculo pode ser realizado com ou sem o acoplamento de corte.

Preço da primeira licença 1.300,00 USD

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