Определения снеговой нагрузки для малоизученных районов Якутии

Исходные данные: место строительства - г. Нерюнгри; местность - равномерно покрытое препятствиями до 25 м. Здание имеет перепад высот.

Основное здание: пролет l₁ = 36 м, длина b₁ = 36 м, высота h₁= 20 м, шаг рам В = 6 м. Пристройка: l₂ = 24 м, b₂ = 36 м, h₂= 10 м, шаг рам В = 6 м.

Уровень снеговой нагрузки определяем по ТСН 20-301-97 [2], так как г. Нерюнгри расположен на территории РС(Я).

Расчетные значения снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле п.2.4. [2]

.

Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальной поверхности земли s_g определяется по п.2.2. [2]: s_g = 1,8 кПа.

Термический коэффициент C_t определяется по п.2.6. [2]: C_t = 1.

Коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к нагрузке на покрытие определяется по п.2.5. [2].

Коэффициент, учитывающий снос снега ветром C_w, определяется по п.2.7. [2].

Рассматриваемое здание состоит из двух частей: основное здание (повышенное покрытие) и пристройки (пониженное покрытие). Поэтому коэффициенты и C_w определяются для каждой части отдельно.

Основное здание (повышенное покрытие).

По схеме 1 прил.2 [2] коэффициент = 1 (рис.1.1).

В соответствии с п.2.7. [2] коэффициент .

Коэффициент, учитывающий скорость ветра C_wv, определяем по п.2.8. [2], по формуле

где v - средняя скорость ветра за зимний период в м/с.

Поскольку в карте 1 прил.3 [2] отсутствует значение скорости ветра v для г. Нерюнгри (малоизученный район),используем данные приложения 3 методического указания. Значения, приведенные в карте районирования территории РС(Я) приложения 3 методических указаний получены путем статистической обработки данных Росгидромета РФ.

Для г. Нерюнгри принимаем v = 2 м/с.

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности.

По табл. 1 [2] для местности В коэффициент k_20.0= 0,85.

b_o - ширина покрытия. В нашем случае длина основного здания, принимаемая по исходным данным b₁ = 36 м.

= (1,2-0,1^.2^. 0,85)∙(0,8+0,002^.36)=0,872.

Коэффициент, учитывающий температуру наружного воздуха при сносе снега C_wt, определяется по п.2.9. [2] по формуле

,

где t - средняя месячная температура в январе в °С, определяемая по карте 2 прил. 3 [2]. Поскольку в карте 2 прил.3 [2] отсутствует значение температуры t для г. Нерюнгри (малоизученный район),принимаем данные по близлежащему населенному пункту г. Алдан: t = -30 ⁰С.

= 1,05+0,005.(-30) = 0,9.

Подставив полученные значения C_wv и C_wt в общую формулу, получим

= 0,872^. 0,9 = 0,785

Расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции покрытия основного здания (рис.2.3)

= 1. 1. 0,785. 1,8 = 1,413 кН/м2.

Погонная снеговая нагрузка на раму каркаса основного здания

P_s= S ^. B=1,413^. 6 = 8,478 кН/м.

Пристройка (пониженное покрытие).

Снеговую нагрузку на нижнее покрытие принимается в двух вариантах: по схемам 1 и схеме 5.

По схеме 5 прил.2 [2] коэффициент

,

m₁ и m₂ - доли снега, переносимого ветром к перепаду высот, их значения для верхнего (m₁) и нижнего (m₂) определяются по формуле

m₁ = 1,1 - C_w=1,1-0,785=0,315.

Для вычисления коэффициента m₂ необходимо определить C_w для пониженного покрытия на высоте 10 м при k_10.0 =0,65.

= (1,2-0,1^.2^. )∙(0,8+0,002^.36) = 0,906.

= 1,05+0,005^.(-30) = 0,9.

Подставив полученные значения C_wv и C_wt в общую формулу, получим

= 0,906^.0,9=0,815;

m₂ = 1,1 - C_w=1,1-0,815=0,285;

= 1+1/8(0,315^. 36+0,285^.24)=3,27.

Так как высота перепада h = 20 – 10 = 10 м > 8 м, то в связи с ограничением для расчета принимается h = 8 м.

Длина зоны повышенных снегоотложений b = 2h = 2^. 10 = 20 м > 16 м, в связи с ограничением для расчета принимается b = 16 м.

Коэффициент в конце зоны повышенного снегоотложения следует принимать по формуле

= 1 - m₂ = 1-0,285 = 0,715

Расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции пониженного покрытия пристройки в месте наибольшего снегонакопления

= 3,27^. 1^. 1^. 1,8 = 5,886 кН/м².

Здесь коэффициент C_w = 1, так как в зонах повышенного снегонакопления снос снега не учитывается.

Погонная снеговая нагрузка на раму каркаса основного здания в месте наибольшего снегонакопления

P_s= S ^. B=5,886^. 6 = 35,316 кН/м.

Расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции пониженного покрытия пристройки в конце зоны повышенного снегоотложения

= 0,715^. 1^. 1^. 1,8 = 1,287 кН/м².

Погонная снеговая нагрузка на раму каркаса пристройки в конце зоны повышенного снегоотложения

P_s=S ^. B = 1,287^. 6 = 7,722 кН/м.

Второй вариант учета снеговой нагрузки на пониженном покрытии по схеме 1 прил.2 [2], при =1.

Коэффициент C_w определен ранее при назначении m₂ для пониженного покрытия на высоте 10 м при k_10,0=0,65: C_w=0,815.

Расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции пониженного покрытия пристройки по второму варианту

= 1^. 1^. 0,815^. 1,8 = 1,467 кН/м².

Погонная снеговая нагрузка на раму каркаса пристройки по второму варианту P_s= S ^. B=1,467^. 6 = 8,802 кН/м.

Рис. 2.3. Схема погонной расчетной нагрузки