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2018-08-01

单坡屋顶和双坡屋顶上的雪荷载

Dlubal 技术文章:规范 DIN EN 1991-1-3 以及国家附录 DIN EN 1991-1-3/NA 规定了德国的雪荷载计算, 该规范适用于建造在海拔高度不超过 1500 米的地区的高层及一般建筑。

为了根据组合规范 DIN EN 1990 在定义的设计状况下将雪荷载与其他作用(活荷载、风荷载等)进行组合,荷载相应地分为可变、固定和静力作用 [1],[ 2]. 另外根据建筑场地条件的不同,一般情况或者是特殊情况,也起着重要作用。 如果在一个地点不可能发生偶遇降雪,则假设为一般情况。

这时该荷载就在永久/短暂设计情况下计算。 如果在一个地点发生偶遇降雪,则假设为特殊情况。 在极少情况下,德国北部地区的雪荷载测量的记录高出计算值的数倍。 这时该荷载就在永久/短暂和偶遇设计情况下计算。 在国家附录中漂移的雪不算作偶遇作用。

[3] 一般情况 特殊情况
工况 Fall A – DIN EN 1991-1-3 3.2(1) B1 – DIN EN 1991-1-3 3.3(1)
说明 Keine außergewöhnlichen Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung Außergewöhnliche Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung
设计情况 1 永久/短暂 永久/短暂
Schneelast s auf dem Dach – unverweht
Schneelast s auf dem Dach – verweht
Bemessungssituation 2 - 特殊的(当雪荷载为特殊的作用)
Schneelast s auf dem Dach – unverweht - 值:
Schneelast s auf dem Dach – verweht - 值:

值:

μi Formbeiwert für Schneelasten
Ce Umgebungskoeffizient (gemäß NA ist Ce = 1,0 anzusetzen)
Ct Temperaturbeiwert (gemäß NA ist Ct = 1,0 anzusetzen)
sk 地面雪荷载标准值
sAd Bemessungswert für außergewöhnliche Schneelasten am Boden
Cesl Beiwert für außergewöhnliche Schneelasten (gemäß [5] ist Cesl = 2,3 im norddeutschen Tiefland)

地面雪荷载标准值

"地面雪荷载标准值,重现期 50 年内,概率为 98% 的分位值,年超越概率 0,02。”[3] 该值在德国国家附录中定义,与雪荷载区域和海拔高度相关。 在国家附录中 [2] 图片 NA.1 展示了在德国地图以及雪荷载分区。 Die exakte Schneelastzonenzuordnung der Verwaltungseinheiten, insbesondere im Bereich der Zonengrenzen, ist bei den zuständigen Behörden zu erfragen [5]. 德国建筑技术研究所 DIBt 在其网页公布了一个表格对每个联邦周“根据行政区边界划分雪荷载”。 此外,该表格还对每个行政区为北德大平原关于偶遇设计情况雪荷载分配进行了说明。

Zone [2],[4] Charakteristischer Wert der Schneelast sk auf dem Boden in kN/m²
1
1a
2
2a
31)
3a und > 3a2)
A Geländehöhe über dem Meeresboden in m
1) In Zone 3 können für bestimmte Lagen (zum Beispiel Oberharz, Hochlagen des Fichtelgebirges, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee) höhere Werte als nach der oben angegebenen Gleichung maßgebend sein. 关于在该区域内雪荷载的说明要从主管部门获得。
2) Neue Zonen 3a und > 3a auf Basis von [4] laut Mitteilung der Obersten Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern vom 19.01.2018

使用 Dlubal 在线服务确定

Der Dlubal-Online-Dienst Schneelastzonen, Windzonen und Erdbebenzonen vereint die Normung mit der digitalen Technik des Internets.


根据所选的荷载类型(雪荷载、风荷载、地震)和国家/地区的标准,通过数字的 Google Maps 地图,在线服务确定各荷载类型的区域地图。 Über die Suche kann der Anwender mit Angabe der Bauortadresse, der Geokoordinaten oder der örtlichen Gegebenheiten einen Marker auf den geplanten Bauort setzen. Die Anwendung ermittelt dann über die exakte Höhe über Meeresniveau und die gegebenen Zonendaten die charakteristische Last beziehungsweise Beschleunigung an dieser Stelle. 如果新的施工地点无法通过简单含糊的地址定义,则可以放大地图并将焦点移动到正确的位置。 当标记偏移到新的高度时,就会重新计算,并输出当前的荷载。

在线服务可以在 Dlubal 网页中的“解决方法 → 在线服务”中找到。

Mit Vorgabe der Parameter (1-4) erhält man für die ausgewählte Stelle (5-7):

  1. 荷载类型 = 雪荷载
  2. 规范 = EN 1991-1-3
  3. 附录 = 德国 | DIN EN 1991-1-3
  4. 地址 = Zellweg 2, Tiefenbach
  5. 雪荷载分区
  6. 如果有必要,请提供附加信息
  7. Den charakteristischen Wert der Schneelast sk

如果选定的位置是北德平原,那么在线服务就在第 6 条给出提示“北德低地”。 然后在偶遇设计情况下,该计算得出的荷载作为偶遇雪作用考虑。

所选屋顶的形状系数

雪在屋顶上有不同的荷载分布 [1]。 雪荷载还与屋顶的形状、隔热属性、表面粗糙属性、屋顶下的聚热、邻近建筑、周围地形以及当地自然气候有关。 在设计时必须考虑雪荷载的未漂移和漂移分布。 施加的雪荷载垂直向下作用,与屋面水平投影相关。

Der Formbeiwert μi hängt grundsätzlich von der Neigung α der betrachteten Dachfläche ab.

形状系数 Dachneigung in α
μi
μi(α) 0,8 0

Bemerkung: 当雪无阻碍的从屋面滑下,形状系数适用该情况。 如果通过防雪滑栏杆、拦墙等阻止雪下滑,形状系数乘以 0.8。

对于平屋面和单坡屋面,在未漂移和漂移的情况下施加均布雪荷载。

对于双坡屋面有三种荷载分布要检查研究。 情况 a) 是在没有风影响下的分布。 情况 b) 和 c) 是在漂移影响和化冻影响下的分布。 这两种分布主要对不均匀荷载分布反应敏感的结构起决定性作用。


作者

Niemeier 先生负责 RFEM、RSTAB、RWIND Simulation 以及膜结构领域的开发。 他还负责质量保证和客户支持。

链接
参考
  1. 欧洲标准化委员会 (CEN)。 (2010)。欧洲规范 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
  2. Deutsches Institut für Normung eV (DIN)。 (2010)。国家附录 – 国家确定的参数 – 欧洲规范 1: 结构作用 - 第1-3部分: 一般作用 - 雪荷载; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
  3. A.阿尔伯特 (2018)。 Schneider – Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Bespielen (23rd 编)。 科隆: 联邦公报
  4. Wichura, B.、&Hoffmann, K. 作为试验性研究,对五个地区实测的雪荷载数据进行分析,并与 DIN 1055-5:2005 中的雪荷载分区数据进行比较,以修改雪荷载分区图。 2009年11月。 RFEM IRB
  5. 德国结构研究所: 根据行政边界的雪荷载分区分配。 Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik


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