تعریف بار انباشتگی برف در عمران

بار انباشتگی برف چیست و چگونه محاسبه می شود؟
وزش باد تمرکز ذرات برف در برخی از نواحی بام و افزایش ارتفاع برف در آن نواحی را به همراه دارد.

به بار ناشی تجمع نامتوازن برف در بخش های مختلف بام، «بار انباشتگی برف» (Snow Drift Load) می گویند.

بار انباشتگی اهمیت بسیار زیادی در تحلیل بارهای وارد بر ساختمان دارد. انباشتگی برف می تواند تأثیر بارگذاری را تا چند برابر افزایش دهد.

مهم ترین عامل در محاسبه این بار، جهت وزش باد است. بر این اساس، حالت های انباشتگی به دو گروه اصلی انباشت پشت به باد و انباشت رو به باد تقسیم می شوند.

مقدار انباشت بار برف در ساختمان به بار متوازن افزوده می شود.در محاسبه بار برف انباشتگی، ارتفاع بام های مجاور و ارتفاع انباشت برف از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

از این رو، باید معیار زیر را برای این حالت بارگذاری در نظر داشت:

hc/hb<0.2

• hc: ارتفاع نزدیک ترین نقطه بام مجاور بالاتر از روی سطح برف متوازن در بام پایین تر.
• hb: ارتفاع بار متوازن (رابطهhb=Pr/γ).

در صورت برقرار بودن رابطه بالا، نیازی به محاسبه بار انباشتگی برف وجود ندارد. در غیر این صورت باید حالت های انباشت پشت به باد و رو به باد در نظر گرفته شوند.

بار انباشتگی برف بام در حالت پشت به باد با استفاده از رابطه زیر به دست می آید:

Pd=γhd

• Pd: بار انباشتگی برف.
• γ: چگالی برف (رابطهγ=0.43Pg+2.2).
• hd: ارتفاع انباشت برف (رابطهhd=123√lu4√1000Pg+50−0.5).

در رابطه hd برای حالت پشت به باد، lu، بیانگر طول بام بالاتر است. تصویر زیر، پارمترهای هندسی در حالت انباشتگی برف بر روی بام را نمایش می دهد. باد معمولا باعث انباشت برف به صورت توده مثلثی بر روی بام می شود.

از این رو، به منظور محاسبه بار انباشتگی برف باید ابعاد توده مثلثی را به دست آورد.

در محاسبه بار انباشتگی برف بام برای حالت رو به باد، lr، عرض بام پایین تر است. ارتفاع برف انباشت بر روی بام مورد نظر در مجاورت بخش بلندتر نیز برابر با رابطه زیر خواهد بود:

اگر مقدار به دست آمده از رابطه بالا از مقدار hd در حالت رو به باد بیشتر باشد، بار انباشتگی برف در حالت رو به باد به عنوان ملاک بارگذاری در نظر گرفته می شود.

به طور کلی، در صورت کوچک تر بودن hd از از hc، عرض مستطیل توزیع مثلثی برف برابر است با:

w=4hd

در صورت بزرگ تر بودن hd از از hc خواهیم داشت:

مقدار w به هیچ عنوان از هشت برابر hd بیشتر در نظر گرفته نخواهد شد. در صورت بیشتر بودن مقدار w از عرض بام، توده برف به شکل ذوزنقه و ارتفاع برف در لبه انتهایی بام برابر با رابطه زیر خواهد بود:

hd(w−lr)/w

بار انباشتگی برف ناشی از ساختمان های مجاور:
ساختمان های مجاور بر روی میزان انباشتگی برف بر روی بام تأثیرگذار می گذارند. میزان اثرگذاری این ساختمان ها به فاصله افقی و عمودی آن ها با یکدیگر بستگی دارد. شکل انباشت برف مانند حالت های معرفی شده در بخش قبلی خواهد بود.

اگر فاصله افقی دو ساختمان (d) کمتر از 6 متر و کمتر از 6 برابر فاصله قائم بین آن ها (h) باشد، بار انباشتگی مطابق با نکات زیر محاسبه می شود:

• بار انباشتگی: حالت انباشتگی پشت به باد (رابطهPd=γhd).
• ارتفاع انباشت: کمترین مقدار بین hd (بر اساس طول ساختمان بلندتر) و 6/(6h-d).
• عرض ناحیه مثلثی: کمترین مقدار بین 6hd و (6h-d).

به منظور تعیین بار انباشتگی رو به باد حاصل از برف ساختمان های مجاور، بخشی از توزیع برف انباشت در فاصله بین دو ساختمان از بارگذاری حذف می شود.

در صورت وجود دست انداز، طول بام در جهت عمود بر این برآمدگی ها مد نظر قرار می گیرد.

اگر این طول کمتر از 4.5 متر باشد، نیازی به محاسبه بار برف انباشت نخواهد بود.