Определение снеговой нагрузки по ТСН 20-301-97

Исходные данные: Место строительства – г. Якутск; длина здания а = 60 м; местность – тип В. Пролет основного здания – 24 м; пролет пристройки – 8 м; высота основного здания – 13,1 м; высота пристройки – 6 м; шаг рам – 6 м.

Расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле S = μ С_t∙ C_w∙ S_g.

По Приложению 1 [2] для г. Якутска S_g = 0,85 кПа.

По схеме 1 Приложения 2 [2] при α ≤ 25⁰ μ = 1; по картам 1 и 2 Приложения 3 [2] находим для г. Якутск среднюю скорость ветра v = 2 м/с и среднюю месячную температуру воздуха в январе t = -40⁰С.

Термический коэффициент С_t∙ для утепленных зданий следует принимать равным 1 (см. п.2.6.б).

В соответствии с п. 2.7. коэффициент, учитывающий снос снега ветром следует определять по формуле C_w = C_wv∙ C_wt, где С_wv определяется по п. 2.8; С_wt – по п. 2.9.

А. Основное здание.

Коэффициент C_wv, учитывающий скорость ветра, для схемы 1 с уклонами покрытий до 12% однопролетных зданий, проектируемых в районах со средней скоростью ветра v ≥ 2 м/с, следует определять по формуле

где b₀ – ширина здания, но не более 100 м; в нашем случае b₀ = 24 м;

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, определяется по табл. 1. Для типа местности В k₅ = 0,5, k₁₀ =

= 0,65 и k₂₀ = 0,85; на отметке 13,1 м по интерполяции получим k_13,1= 0,712.

Тогда

Итак, расчетная снеговая нагрузка на покрытие основного здания

Погонная распределенная снеговая нагрузка на раму каркаса основного здания

p_s = S∙ B = 0,632∙ 6 ≈ 3,8 кН/м.

Б. Пристройка.

В соответствии со схемой 5 Приложения 2 коэффициент μ₂ следует принимать равным

, но не более 6.

Здесь h = 13,1 – 6 = 7,1 м < 8 м; l₁ = 24 м; l₂ = 8 м.

m₁ = 1,1 - C_w = 1,1 – 0,743 = 0,357 >0,1.

m₂ = 1,1 - C_w^*.

Для определения C_w^* необходимо найти коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления на высоте 6 м; по линейной интерполяции получим k₆ = 0,53.

C_wv^* = (1,2 – 0,1∙ 2∙ )∙ (0,8 + 0,002∙ 8) = 0,86;

C_w^* = 0,86∙ 0,85 = 0,73;

m₂ = 1,1 – 0,73 = 0,37.

Тогда μ₂ = 1 + 1 /7,1∙ (0,357∙24 + 0,37∙ 8) = 2,62 < 6.

Так как μ₃ = 1 - m₂ = 1 – 0,37 = 0,63; 3h / S_g = 3∙ 7,1 / 0,85 = 25,1 > μ₂ = =2,62, то зона повышенных снегоотложений составит b = 2h = 2∙ 7,1 = 14,2 м < 16м. Но эта ширина превышает пролет пристройки.

Тогда значение коэффициента μ₄ на крайнем участке пристройки находится по линейной интерполяции

μ₄ = μ₃ + (μ₂ - μ₃)∙ (b – l₂) / b = 0,63 + (2,62 – 0,63)∙ (14,2 – 8) / 14,2 ≈ 1,5.

Расчетное значение снеговой нагрузки на пристройке у стены основного здания

p_s2 = μ₂∙ С_t∙ C_w∙ S_g∙ B = 2,62∙ 1,0∙ 0,73∙ 0,85∙ 6 = 9,75 кН/м.

Здесь C_w = C_wv^*∙ C_wt = 0,73∙ 1,0 = 0,73 (C_wt = 1 для схемы 5).

Расчетное значение снеговой нагрузки на краю пристройки

p_s3 = μ₄∙ С_t∙ C_w∙ S_g∙ B = 1,5∙ 1,0∙ 0,73∙ 0,85∙6 = 5,58 кН/м.

Рис. 2.2 Схема распределения снеговой нагрузки