Obciążenie śniegiem – Rodzaje oddziaływań na konstrukcje według Eurokodu PN-EN
Wytyczne określające obciążenie śniegiem przypadające na konstrukcję zawarto w PN-EN 1991-1-3. Obciążenie śniegiem należy traktować jako obciążenie zmienne umiejscowione.
Należy wziąć pod uwagę dwa podstawowe układy obciążenia:
- równomierne obciążenie śniegiem dachu (układ, który przestawia równomiernie rozłożone obciążenie śniegiem dachu, uformowane jedynie przez jego kształt.
- nierównomierne obciążenie śniegiem dachu (układ przedstawiający obciążenie śniegiem, wynikające z przemieszczania śniegu z jednego miejsca na inne np. przez wiatr.
Dodatkowo w sytuacjach, gdzie śnieg jest oddziaływaniem wyjątkowym należy rozpatrzeć przypadek wyjątkowych zamieci. Na terenie Polski zgodnie z załącznikiem krajowym nie ma zastosowania przypadek wyjątkowych opadów śniegu. Warto również nadmienić, że nie wymaga się (szczególnie w przypadku dachów kategorii H) uwzględniania jednocześnie obciążeń użytkowych, obciążeń śniegiem i oddziaływań wiatru.
W normie zamieszczono także uwagę, dotyczącą uwzględnienia, przy projektowaniu dachu, odpowiednich układów obciążeń, jeżeli przewiduje się sztuczne usuwanie lub przemieszczanie śniegu po
dachu.
Obciążenie śniegiem dachów w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej należy ustalać następująco:
s = µi • Ce • Ct • sk
gdzie:
- µi – współczynnik kształtu dachu
- sk – wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu
- Ce – współczynnik ekspozycji
- Ct – współczynnik termiczny
Wartość sk zależy od lokalizacji obiektu. Dla Polski ustalono 5 stref obciążenia śniegiem gruntu.
Na rysunku przedstawiono schematycznie przebieg stref, a w tablicy odpowiadające wartości.
Wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem gruntu dla H < 300m npm | |
Strefa | sk, kN/m3 |
1 | 0.7 |
2 | 0.9 |
3 | 1.2 |
4 | 1.6 |
5 | 2.0 |
Wartości współczynnika ekspozycji Ce podane zostały w tablicy.
Wartości Ce | |
Teren | Ce |
Wystawiony na działanie wiatru | 0.8 |
Normalny | 1.0 |
Osłonięty od wiatru | 1.2 |
Współczynnik termiczny Ct przyjmuje się na ogół o wartości 1.0. Jego inne wartości – powodujące zmniejszenie obciążenia śniegiem, należy stosować do dachów o wysokim współczynniku przenikania ciepła (> 1 W/m2K). Współczynnik µi waha się w przedziale 0.8-2.0 zależnie do kształtu dachu.Przykładowo rozpatrzmy dwuspadowy dach o nachyleniach połaci α1 = 35° i α1 = 10° obiektu położonego w strefie 2. Obiekt jest osłonięty od wiatru.Do tego zadania świetnie nada program z wbudowanym modułem obciążenia śniegiem wg. Eurokodu.
- Wybieramy strefę obciążenia
- Określamy teren
- Wybieramy rodzaj dachu, podajemy kąty pochylenia połaci i sprawdzamy wartości obciążenia w układzie nierównomiernym