6.2 屋面积雪分布系数
6.2.1
屋面积雪分布系数就是屋面水平投影面积上的雪荷载Sh与基本雪压s0的比值,实际也就是地面基本雪压换算为屋面雪荷载的换算系数。它与屋面形式、朝向及风力等有关。
我国与前苏联、加拿大、北欧等国相比,积雪情况不甚严重,积雪期也较短。因此本规范根据以往的设计经验,参考国际标准 ISO 4355及国外有关资料,对屋面积雪分布仅概括地规定了8种典型屋面积雪分布系数(参见本规范表6.2.1)。现就这些图形作以下几点说明:
1 坡屋面
本规范认为,我国南部气候转暖,屋面积雪容易融化,北部寒潮风较大,屋面积雪容易吹掉,因此仍沿用旧规范的规定α≥50,μr=0和α≤25°,μr=1是合理的。
2 拱形屋面
本规范给出了矢跨比有关的计算公式,即μr =ι/8f(ι为跨度,f为矢高),但μr规定不大于1.0及不小于0.4。
3 带天窗屋面及带天窗有挡风板的屋面
天窗顶上的数据0.8是考虑了滑雪的影响,挡风板内的数据1.4是考虑了堆雪的影响。
4 多跨单坡及双跨(多跨)双坡或拱形屋面
其系数1.4及0.6则是考虑了屋面凹处范围内,局部堆雪影响及局部滑雪影响。
5 高低屋面
前苏联根据西伯里亚地区的屋面雪荷载的调查,规定屋面积雪分布系数,但不大于4.0,其中h为屋面高低差,以m计,s0为基本雪压,以kN/m2计;又规定积雪分布宽度α1=2h,但不小于5m,不大于10m;积雪按三角形状分布,见图6.2.1。
我国高雪地区的基本雪压S0=0.5~0.8kN/m2,当屋面高低差达2m以上时,则μr=通常均取4.0。根据我国积雪情况调查,高低屋面堆雪集中程度远次于西伯里亚地区,形成三角形分布的情况较少,一般高低屋面处存在风涡作用,雪堆多形成曲线图形的堆积情况。本规范将它简化为矩形分布的雪堆,μr取平均值为2.0,雪堆长度为2h,但不小于4m,不大于8m。
6 其他屋面形式
对规范典型屋面图形以外的情况,设计人员可根据上述说明推断酌定,例如天沟处及下沉式天窗内建议μr=1.4,其长度可取女儿墙高度的1.2~2倍。
7 在表6.2.1中,对大部分屋面都列出了积雪均匀分布和不均匀分布两种情况,后一种主要是考虑雪的漂移和堆积后的效应。
6.2.2
设计建筑结构及屋面的承重构件时,原则上应按表6.2.1 中给出的两种积雪分布情况,分别计算结构构件的效应值,并按最不利的情况确定结构构件的截面,但这样的设计计算工作量较大。根据长期以来积累的设计经验,出于简化的目的,规范允许设计人员按本条文的规定进行设计。