Charges de neige

5.1. La valeur totale calculée de la charge de neige sur la projection horizontale du revêtement doit être déterminée par la formule

où sg - la valeur estimée du poids de la couverture de neige par 1 m 2 de la surface horizontale de la terre, prise conformément à la clause 5.2;

m est le coefficient de transition du poids de la couverture neigeuse de la terre à la charge de neige sur le revêtement, pris conformément aux paragraphes. 5.3 - 5.6.

(Modifié. Changement. Numéro 2).

5.2. Poids estimé de la couverture neigeuse Sg sur 1 m 2 de la surface horizontale de la terre devrait être pris en fonction de la région de neige de la Fédération de Russie selon le tableau. 4

Note Dans les zones montagneuses et peu étudiées, indiquées sur la carte 1 de l'annexe 5 obligatoire, sur les points avec une hauteur au-dessus du niveau de la mer de plus de 1 500 m, sur les terrains difficiles et avec des différences significatives entre les données locales et celles indiquées dans le tableau 4, il convient de définir les valeurs calculées du poids de la couverture neigeuse. basé sur les données de Roshydromet. Dans ce cas, en tant que valeur calculée de Sg Le poids annuel maximal de la couverture neigeuse, déterminé sur la base des données du relevé des neiges par route, relatives aux réserves en eau situées dans des zones protégées du vent (forêt sous des cimes d’arbres ou dans des clairières) pendant une période d’au moins 20 ans, devrait être dépassé en moyenne une fois tous les 25 ans.

(Modifié. Changement. Numéro 2).

5.3. Les schémas de répartition de la charge de neige et les valeurs du coefficient m doivent être respectés conformément à l’appendice 3 obligatoire et les valeurs intermédiaires du coefficient m doivent être déterminées par interpolation linéaire.

Dans les cas où des conditions plus défavorables pour le fonctionnement des éléments de structure se produisent pendant le chargement partiel, il convient d'envisager des schémas avec des charges de neige agissant sur la moitié ou le quart de la travée (pour les revêtements avec des lanternes, sur des sections de largeur b).

Note Si nécessaire, les charges de neige doivent être déterminées en tenant compte de l'agrandissement prévu du bâtiment.

5.4. Les variantes avec des charges de neige locales accrues, données dans l’Annexe 3 obligatoire, doivent être prises en compte lors du calcul des dalles, des revêtements de sol et des revêtements, ainsi que lors du calcul des éléments des structures de support (fermes, poutres, poteaux, etc.) pour lesquels les variantes indiquées déterminent tailles de sections.

Note Dans le calcul des structures, il est permis d'utiliser des schémas simplifiés de charges de neige, équivalents en termes d'effet aux schémas de charges, donnés dans l'annexe 3 obligatoire. Lors du calcul des bâtis et des colonnes de bâtiments industriels, il est permis de ne prendre en compte que les charges de neige uniformément réparties, à l'exception des zones de différences de revêtements dans lesquelles il est nécessaire de prendre en compte les charges de neige accrues.

5,5 *. Les coefficients m, établis conformément aux instructions des schémas 1, 2, 5 et 6 de l’annexe 3 obligatoire pour les bâtiments plats (avec des pentes allant jusqu’à 12% ou à partir de 0,05 £) pour les bâtiments à une travée et à plusieurs travées sans lanternes, conçus dans des zones où la vitesse moyenne du vent dépasse les trois mois les plus froids v ³ 2 m / s doivent être réduits en multipliant par un facteur où k est pris dans le tableau. 6; b - la largeur du revêtement, prise pas plus de 100 m.

Pour les revêtements présentant des pentes comprises entre 12 et 20% dans les bâtiments à une travée et à plusieurs travées sans lanternes, conçus dans des zones de v ³ 4 m / s, le coefficient m, défini conformément aux instructions des schémas 1 et 5 de l'annexe obligatoire, doit être réduit en multipliant par un facteur égal à 0,85.

La vitesse moyenne du vent v pour les trois mois les plus froids doit être indiquée sur la carte 2 obligatoire annexe 5.

La réduction de la charge de neige prévue par cette clause ne s'applique pas:

a) couvrir les bâtiments situés dans des zones où la température moyenne de l'air en janvier est supérieure à moins 5 ° C (voir la carte 5 de l'annexe 5 obligatoire);

b) pour les revêtements de bâtiments protégés de l'exposition directe au vent par des bâtiments voisins plus élevés situés à moins de 10 h1, où h 1 - la différence de hauteur des bâtiments voisins et projetés;

c) sur les zones de revêtement de longueur b, b 1 et b 2, aux élévations des bâtiments et des parapets (voir les schémas 8 à 11 de l’annexe 3 obligatoire).

5.6 Les coefficients m permettant de déterminer les charges de neige pour les revêtements non isolés d'ateliers entraînant une augmentation de la chaleur dégagée sur les pentes de la toiture supérieure à 3% et assurant l'élimination correcte de l'eau de fonte doivent être réduits de 20%, quelle que soit la réduction prévue à la clause 5.5.

5.7 La valeur standard de la charge de neige est déterminée en multipliant la valeur calculée par un facteur de 0,7.

Charges de neige et de vent

Lors de la conception et de la construction de hangars, il est nécessaire de prendre en compte les charges de neige auxquelles la structure de support doit résister. Cela est nécessaire pour que, pendant le fonctionnement du hangar, le toit du bâtiment ne s'effondre pas en raison de la pression excessive de la couverture de neige. Dans différentes régions de Russie, le poids de la couverture neigeuse par mètre carré peut varier considérablement. Lors du calcul, vous pouvez utiliser les cartes de charge de neige, sur lesquelles il est facile de déterminer le numéro de la zone et de calculer correctement la charge.

L'ensemble du territoire de la Fédération de Russie est divisé en 8 districts, avec un indicateur différent de la charge de neige. Dans la première, le poids de la couverture sera minime, respectivement, la charge la plus lourde incombant aux zones d’indice 8. Ici, le poids de la neige (mouillée et collante) peut atteindre 560 kg / m2.

Charge de neige

La résistance et la durabilité des structures de toit sont fortement affectées par la neige, le vent, la pluie, les baisses de température et d'autres facteurs physiques et mécaniques affectant le bâtiment.

Le calcul des structures porteuses des bâtiments et des structures est effectué selon la méthode des états limites, dans laquelle les structures perdent leur capacité de résistance aux influences extérieures ou subissent des déformations inacceptables ou des dommages locaux.

Il existe deux états possibles pour limiter les conditions de calcul des structures de support de toit:

  • Le premier état limite est atteint dans le cas où la capacité portante (résistance, stabilité, endurance) est épuisée dans une structure de bâtiment et simplement, la structure est détruite. Le calcul des structures porteuses est effectué à la charge maximale possible. Cette condition est écrite par les formules: σ ≤ R ou τ ≤ R, ce qui signifie que les contraintes qui se développent dans la structure lorsque la charge est appliquée ne doivent pas dépasser la valeur maximale autorisée;
  • Le deuxième état limite est caractérisé par le développement de déformations excessives dues à des charges statiques ou dynamiques. Dans la conception, des déviations inacceptables se produisent, les nœuds articulaires s'ouvrent. Cependant, en général, la construction n'est pas détruite, mais son exploitation ultérieure sans réparation est impossible. Cette condition est écrite par la formule: f ≤ fbien, ce qui signifie que la flèche qui se produit dans la structure lorsque la charge est appliquée ne doit pas dépasser le maximum autorisé. La déviation normalisée de la poutre, pour tous les éléments du toit (poutres, poutres et poutres), est de L / 200 (1/200 de la longueur de la portée de la poutre L à contrôler), voir

Le calcul du système de toiture des toits en pente est effectué en fonction des deux états limites. Le but du calcul: empêcher la destruction de structures ou leur déformation supérieure à la limite autorisée. Pour les charges de neige agissant sur le toit, la structure portante du toit est calculée en fonction du premier groupe d'états - le poids calculé de la couverture de neige est de S. Cette valeur est généralement appelée charge calculée, elle peut être désignée par Scourses Pour le calcul du deuxième groupe d'états limites: le poids de la neige est pris en compte en fonction de la charge réglementaire - cette valeur peut être désignée par Sbien. La charge de neige standard diffère du coefficient de fiabilité calculé γf = 1,4. En d’autres termes, la charge nominale devrait être 1,4 fois plus élevée que la valeur normative:

La charge exacte due au poids de la couverture de neige nécessaire pour calculer la capacité portante des systèmes de toiture sur un chantier de construction spécifique doit être clarifiée auprès des organisations de construction de district ou installée à l'aide des cartes SP 20.13330.2016 «Charges et impacts» investies dans le présent code de pratiques.

Sur la fig. 3 et le tableau 1 montrent la charge sur le poids de la couverture neigeuse pour le calcul du premier et du deuxième groupe d'états limites.

L'effet sur la charge de neige de l'angle d'inclinaison du toit, des vallées et des lucarnes

En fonction de la pente du toit et de la direction des vents dominants, le vent sur le toit peut être beaucoup moins et, curieusement, plus que sur une surface plane de la terre. Lorsque des phénomènes tels qu'une tempête de neige ou un blizzard se produisent dans l'atmosphère, les flocons de neige captés par le vent sont transférés sous le vent. Après avoir franchi l'obstacle sous la forme d'une arête du toit, la vitesse de déplacement des flux d'air inférieurs diminue par rapport aux flux supérieurs et les flocons de neige se déposent sur le toit. En conséquence, un côté du toit de la neige est inférieur à la norme et de l’autre plus (Fig. 4).

le riz 4. Formation de "sacs" de neige sur les toits avec des pentes de 15 à 40 °

La diminution et l'augmentation des charges de neige, en fonction de la direction du vent et de l'angle de la pente, varient d'un facteur µ, qui prend en compte le passage du poids de la couverture de neige au sol à la charge de neige sur le toit. Par exemple, sur les toits à double pente avec des pentes supérieures à 15 ° et inférieures à 40 ° du côté au vent, il y en aura 75%, et du côté sous le vent 125% de la quantité de neige posée sur une surface plane de la terre (Fig. 5).

le riz 5. Schémas des charges de neige standard et des coefficients µ (la valeur des coefficients µ tenant compte de la géométrie plus complexe des toits est donnée dans le SNIP 2.01.07-85)

Une couche épaisse de neige s’accumulant sur le toit et dépassant l’épaisseur moyenne est appelée «sac» de neige. Ils s’accumulent dans les vallées - des endroits où deux toits se croisent et des endroits où les lucarnes sont étroitement espacées. Dans tous les endroits où il y a une forte probabilité d'occurrence d'un "sac" en neige, ils mettent les pattes des chevrons par paires et réalisent une caisse en continu. Ici aussi, ils fabriquent un substrat de sous-revêtement, le plus souvent en acier galvanisé, quel que soit le matériau de la couverture principale.

Le «sac» de neige, qui est formé du côté sous le vent, rampe progressivement et appuie sur le porte-à-faux du toit en essayant de le briser. Le porte-à-faux du toit ne doit donc pas dépasser les dimensions recommandées par le fabricant du revêtement de toit. Par exemple, pour un toit en ardoise classique, il est supposé être de 10 cm.

La direction du vent dominant est déterminée par le vent qui s'est levé pour la région de construction. Ainsi, après avoir effectué le calcul, des chevrons simples seront installés du côté au vent, et des chevrons doubles seront installés du côté sous le vent. Si les données sur la rose des vents ne sont pas disponibles, il est nécessaire de prendre en considération les modèles de charges de neige uniformément réparties et non uniformément réparties dans leurs combinaisons les plus défavorables.

Avec l’augmentation de l’angle de pente des pentes enneigées sur le toit, il en reste moins, elle glisse sous son propre poids. Aux angles d'inclinaison égaux ou supérieurs à 60 °, il n'y a pas de neige sur le toit. Le coefficient µ est nul dans ce cas. Pour les valeurs intermédiaires des angles de pente, µ est trouvé par interpolation directe (moyennage). Ainsi, par exemple, pour les pentes avec un angle d'inclinaison de 40 °, le coefficient µ sera égal à 0,66, pour 45 ° à 0,5 et pour 50 ° à 0,33.

Ainsi, le nécessaire pour le choix de la section transversale des chevrons et le pas de leur installation, la conception et la charge réglementaire du poids de la neige en tenant compte des pentes des pentes (Qµ.ras et Qμ.nor), doit être multiplié par le coefficient µ:

Sµ.ras= Scourses× µ - pour le premier état limite;
S μ.nor= Sbien× µ est pour le deuxième état limite.

Effet du vent sur la charge de neige

Sur les toits en pente avec des pentes allant jusqu'à 12% (jusqu'à environ 7 °), projetés sur des terrains de types A ou B, il se produit un déneigement partiel de la neige du toit. Dans ce cas, il convient de réduire la valeur de charge calculée en fonction du poids de la neige en appliquant le coefficient ce, mais pas moins que ce= 0,5. Coefficient ce calculé par la formule:

où lc - taille estimée prise par la formule lc = 2b - b 2 / l, mais pas plus de 100 m; k - prises conformément au tableau 3 pour les types de terrain A ou B; b et l - les plus petites dimensions de la largeur et de la longueur du revêtement dans le plan.

Sur les bâtiments à toits inclinés de 12 à 20% (environ de 7 à 12 °) situés sur des terrains de types A ou B, la valeur du coefficient ce = 0,85. Réduction de la charge de neige par ce = 0.85 ne s'applique pas:

  • sur les toits des bâtiments situés dans des zones où la température de l'air mensuelle moyenne est supérieure à -5 ° C en janvier, car le givre formé périodiquement empêche le soufflage de la neige (figure 6);
  • les différences en hauteur des bâtiments et des parapets (détails dans le document SP 20.13330.2016), car les parapets et les toits à plusieurs niveaux adjacents empêchent la neige de se décoller.
le riz 6. Zonage du territoire de la Fédération de Russie par la température mensuelle moyenne de l'air, en ° C, en ° C

Dans tous les autres cas, un facteur c est appliqué aux toits en pente.e = 1. Les formules permettant de déterminer le fardeau de la neige en fonction de la conception et de la réglementation, en tenant compte de la dérive éolienne de la neige, se présentent comme suit:

Ss.ras= Scourses× ce - pour le premier état limite;
S plus ou moins= Sbien× ce - pour le deuxième état limite

Influence du régime de température du bâtiment sur la charge de neige

Sur les bâtiments à dégagement de chaleur accru (avec un coefficient de transfert de chaleur supérieur à 1 W / (m² × ° C)), la charge de neige diminue en raison de la fonte des neiges. Un coefficient thermique doit être introduit lors de la détermination des charges de neige pour les revêtements non isolés des bâtiments avec une production de chaleur accrue entraînant la fonte de la neige, avec des pentes de toit supérieures à 3% et assurant l'élimination appropriée de l'eau de fonte,t = 0,8. Dans d'autres cas, ct = 1,0.

Formules pour déterminer le fardeau de la neige en fonction de la conception et de la réglementation, en tenant compte du coefficient thermique:

St.ras.= Scourses× ct - pour le premier état limite;
S t.nor= Sbien× ct - pour le deuxième état limite

Détermination de la charge de neige en tenant compte de tous les facteurs

La charge de neige est déterminée par le produit de la charge normative et de conception extraite de la carte (Fig. 3) et du tableau 1 pour tous les facteurs d'influence:

Ssnow.ras.= Scourses× µ × ce× ct - pour le premier état limite (calcul de la force);
Sneige.ou= Sbien× µ × ce× ct - pour le deuxième état limite (calcul de la flèche)

3 zone de charge de neige

Chaque version existante du SNiP «Charges et impacts» établissait ses propres règles de comptabilisation de la charge de neige. Ainsi, jusqu'en 2003, par exemple, pour le district de neige III, la charge normative était supposée être de 1,0 kPa; la valeur calculée a été obtenue en multipliant par des facteurs de 1,4 ou de 1,6 (en fonction du rapport entre le poids du toit et le poids de la neige). De plus, une valeur inférieure a été obtenue en multipliant par le coefficient:

0,3 - pour la IIIème région de neige;

0,5 - pour le quatrième district;

0,6 - pour les districts V et VI.

Après les modifications du 29 mai 2003, la valeur standard a été obtenue en multipliant la valeur calculée spécifiée dans les normes modifiées par le coefficient. 0,7; le facteur de réduction pour toutes les zones était identique et a été pris à 0,5.

Le 20 mai 2011, la SP 20.13330.2011 (version mise à jour du SNiP 2.01.07-85 *) «Charges et impacts» a été introduite et a de nouveau été modifiée. Selon ce document, cet article a été écrit.

Comme nous pouvons le constater, les règles de comptabilisation de la charge de neige ont changé plusieurs fois. Vous devez donc surveiller de près toutes sortes de modifications dans la littérature réglementaire et utiliser les documents existants dans votre travail. Je voudrais également mettre en garde contre l'utilisation de manuels disponibles à titre de référence, car ils ont au mieux été rédigés pour la période allant jusqu'à 2011 et contiennent des informations non pertinentes concernant les charges de neige.

La quantité de neige chargée sur la surface dépend de la région de la neige de construction, du profil et des pentes du toit. Dans le cas général, la valeur normative de la charge de neige sur la projection horizontale du revêtement est déterminée par la formule:
S0= 0.7 * se* avect* μ * Sg

où avece - coefficient prenant en compte la dérive de la neige provenant des revêtements des bâtiments sous l'action du vent ou d'autres facteurs;

avect - coefficient thermique;

μ est le coefficient de transition du poids de la couverture neigeuse de la terre à la charge de neige sur le revêtement, pris conformément à l'annexe G (SP-20.13330.2011 charges et impacts);

Sg - poids de la couverture neigeuse par mètre carré - surface horizontale de la terre, prise conformément au tableau 1.

Régions de neige et de vent de la Russie

Lors de la construction de bâtiments et de structures, il est nécessaire de prendre en compte les facteurs environnementaux affectant le chantier de construction, car ils ont un impact significatif sur la résistance et la durabilité des structures en cours d’exploitation.

La charge exacte à partir du poids de la couverture de neige peut être déterminée à l'aide des cartes du document SP 20.13330.2011 «Charges et impacts» figurant dans le présent code de pratiques.

Charge de neige

La quantité de neige chargée sur le sol des hangars à partir de la structure métallique peut être calculée à l'aide de la formule suivante: s = so?, où so - une certaine valeur du poids de la couverture neigeuse par mètre carré de la surface horizontale de la terre,? - facteur de conversion du poids de la couverture neigeuse du sol à la charge de neige sur le sol des hangars.

Carte des zones enneigées

Charge de vent

La charge de vent sur les hangars est la somme de la pression normale We, affectant la surface extérieure du hangar, forces de friction Wf, dirigés tangentiellement à la surface externe et par rapport à la zone de sa projection horizontale ou verticale et à la pression normale Wje, dirigés vers les surfaces intérieures du hangar avec des clôtures ou des ouvertures perméables.

Ou comme d'habitude la pression Wx, Wy, en raison de la résistance totale du hangar dans la direction des axes x et y et appliquée de manière conditionnelle à la projection de la structure dans un plan perpendiculaire à l'axe correspondant.

Carte des régions de vent

La valeur calculée de la composante moyenne de la charge du vent sur les structures w à une hauteur z au-dessus du sol doit être calculée à l'aide de la formule suivante: w = wgk (z) c où wg - valeur calculée de la pression du vent, k (z) - coefficient tenant compte de l'évolution de la pression du vent à la hauteur z, c - coefficient aérodynamique.

Calcul des charges de neige et de vent.


Comme son nom l'indique, il s'agit de la pression externe qui s'exercera sur le hangar au moyen de la neige et du vent. Les calculs sont effectués afin de prévoir dans le futur des matériaux de construction ayant des caractéristiques qui résisteront à toutes les charges de l'ensemble.
Le calcul de la charge de neige est effectué conformément au SNIP 2.01.07-85 * ou au SP 20.13330.2016. Pour le moment, le SNIP est obligatoire et la coentreprise a un caractère consultatif, mais les deux documents contiennent en général le même contenu.

Charge de neige.

Remarquez les concepts "Charge réglementaire" et "Charge de conception".

Charge de neige - Charges agissant sur la structure portante des toits en pente

Charges agissant sur la structure portante des toits en pente.

La résistance et la durabilité des structures de toit sont fortement affectées par la neige, le vent, la pluie, les baisses de température et d'autres facteurs physiques et mécaniques affectant le bâtiment.

Charge de neige.

Le poids exact de la couverture neigeuse nécessaire pour calculer la capacité portante des systèmes de toiture sur un chantier spécifique doit être clarifié par les organisations de construction de district ou installé à l'aide de SNiP 2.01.07-85 "Charges et impacts", et plus particulièrement à l'aide des cartes jointes dans "Modifications au SNiP 2.01.07-85 ". Il est nécessaire d’attirer votre attention sur le fait que les modifications apportées au SNiP sont entrées en vigueur depuis 2008 et que plusieurs cartes ont été rééditées, notamment la carte de zonage de la couverture neigeuse. "Changes" est pratiquement un nouveau SNiP, remplaçant le SNiP de 1985. Dans la nouvelle édition du SNiP, les limites de zonage ne coïncident pas avec l'ancienne carte et le calcul de la charge à partir du poids de la couverture de neige est harmonisé avec la structure des normes européennes.

Sur la fig. La figure 3 montre la charge sur le poids de la couverture neigeuse pour le calcul du deuxième groupe d'états limites (avec un facteur de 0,7). La charge de neige totale (sans un coefficient de 0,7) selon la carte de zonage est donnée dans le tableau 1.

Régions de neige de la Fédération de Russie

Régionalisation du territoire de la Fédération de Russie en fonction de la valeur calculée du poids de la couverture neigeuse.

le riz 3. Zonage du territoire de la Fédération de Russie en fonction de la valeur calculée du poids d'enneigement.

Le calcul des structures porteuses des bâtiments et des structures est effectué selon la méthode des états limites, dans laquelle les structures perdent leur capacité de résistance aux influences extérieures ou subissent des déformations inacceptables ou des dommages locaux.

Il existe deux états possibles pour limiter les conditions de calcul des structures de support de toit:

  • Le premier état limite est atteint dans le cas où la capacité portante (résistance, stabilité, endurance) est épuisée dans une structure de bâtiment et simplement, la structure est détruite. Le calcul des structures porteuses est effectué à la charge maximale possible. Cette condition est écrite par les formules: σ ≤ R ou τ ≤ R, ce qui signifie que les contraintes qui se développent dans la structure lorsque la charge est appliquée ne doivent pas dépasser la valeur maximale autorisée;
  • Le deuxième état limite est caractérisé par le développement de déformations excessives dues à des charges statiques ou dynamiques: des déviations inacceptables se produisent dans la structure, des nœuds articulaires sont révélés. Cependant, en général, la construction n'est pas détruite, mais son exploitation ultérieure sans réparation est impossible. Cette condition est écrite par la formule: f ≤ fnor, ce qui signifie que la flèche qui se produit dans la structure lorsque la charge est appliquée ne doit pas dépasser la flèche maximale autorisée. La déviation normalisée de la poutre, pour tous les éléments du toit (poutres, poutres et poutres), est de L / 200 (1/200 de la longueur de la portée de la poutre L à contrôler), voir

Le calcul du système de toiture des toits en pente est effectué en fonction des deux états limites. Le but du calcul: empêcher la destruction de structures ou leur déformation supérieure à la limite autorisée. Pour les charges de neige agissant sur le toit, la structure portante du toit est calculée en fonction du premier groupe d'états - le poids total de la couverture de neige Q. Cette valeur est appelée la charge calculée car dans ce cas, nous ne parlons que du poids de la neige, on peut alors l'appeler Qr.sn. Pour calculer le deuxième groupe d'états limites: le poids de la neige est pris en compte avec un facteur de 0,7, c'est-à-dire. le calcul est effectué sur une charge de neige égale à 0.7Q - cette valeur peut être désignée par Qn.sn. (charge réglementaire calculée du poids de la neige).

En fonction de la pente du toit et de la direction des vents dominants, le vent sur le toit peut être beaucoup moins et, curieusement, plus que sur une surface plane de la terre. Lorsque des phénomènes tels qu'une tempête de neige ou un blizzard se produisent dans l'atmosphère, les flocons de neige captés par le vent sont transférés sous le vent. Après avoir franchi l'obstacle sous la forme d'une arête du toit, la vitesse de déplacement des flux d'air inférieurs diminue par rapport aux flux supérieurs et les flocons de neige se déposent sur le toit. En conséquence, un côté du toit de la neige est inférieur à la norme et de l’autre plus (Fig. 4).

le riz 4. La formation de "sacs" de neige sur les toits avec des pentes de 20 à 30 °

La diminution et l'augmentation des charges de neige, en fonction de la direction du vent et de l'angle de la pente, sont prises en compte par le coefficient µ. Par exemple, sur les toits à double pente avec des pentes supérieures à 20 ° et inférieures à 30 ° du côté au vent, il y en aura 75%, et du côté sous le vent, 125% de la quantité de neige posée sur une surface plane du sol. La valeur des autres coefficients µ est donnée dans SNiP 2.01.07-85 et à la figure 5.

le riz 5. Schémas des charges de neige réglementaires et des coefficients µ

Une couche épaisse de neige s’accumulant sur le toit et dépassant l’épaisseur moyenne est appelée «sac» de neige. Ils s’accumulent dans les vallées - des endroits où deux toits se croisent et des endroits où les lucarnes sont étroitement espacées. Dans tous les endroits où il y a une forte probabilité d'occurrence d'un "sac" en neige, ils mettent les pattes des chevrons par paires et réalisent une caisse en continu. Ici aussi, ils fabriquent un substrat de sous-revêtement, le plus souvent en acier galvanisé, quel que soit le matériau de la couverture principale.

Le «sac» de neige, qui est formé du côté sous le vent, rampe progressivement et appuie sur le porte-à-faux du toit en essayant de le briser. Le porte-à-faux du toit ne doit donc pas dépasser les dimensions recommandées par le fabricant du revêtement de toit. Par exemple, pour un toit en ardoise classique, il est supposé être de 10 cm.

La direction du vent dominant est déterminée par le vent qui s'est levé pour la région de construction. Ainsi, après avoir effectué le calcul, des chevrons simples seront installés du côté au vent, et des chevrons doubles seront installés du côté sous le vent. Si les données sur la rose des vents ne sont pas disponibles, la charge maximale doit être sélectionnée pour le calcul, comme si toutes les pentes du toit étaient du côté sous le vent et qu'il y avait plus de neige que de terrain.

Avec l’augmentation de l’angle de pente des pentes enneigées sur le toit, il en reste moins, elle glisse sous son propre poids. Aux angles d'inclinaison égaux ou supérieurs à 60 °, il n'y a pas de neige sur le toit. Le coefficient µ est nul dans ce cas. Pour les valeurs intermédiaires des angles de pente, µ est trouvé par interpolation directe (moyennage). Ainsi, par exemple, pour les pentes avec un angle d'inclinaison de 40 °, le coefficient µ sera égal à 0,66, pour 45 ° à 0,5 et pour 50 ° à 0,33.

Ainsi, les exigences requises pour la sélection de la section des chevrons et le pas de leur installation, les charges calculées et réglementaires à partir du poids de la neige en tenant compte des pentes des pentes (Qr.sn et Qn.sn), sont calculées comme le produit de la charge totale à partir du poids de la neige (Q) et du coefficient μ:

Qr.sn = Q × μ - pour le premier état limite (calcul de la force);
Qn.sn = 0.7Q × μ - pour le deuxième état limite (calcul de la flèche)

Pour calculer le premier état limite, nous prenons la totalité de la charge de neige (Q) du tableau 1. Pour calculer le deuxième état limite, multiplions les données du tableau relatives au poids de la couverture de neige par un facteur de 0,7 ou n'effectuez pas cette opération arithmétique et sélectionnez immédiatement la charge sur la carte. Fig. 3

Dans les régions de construction où la vitesse moyenne du vent sur trois mois d'hiver est supérieure à 4 m / s, sur les toits en pente présentant une pente de 12 à 20% (environ de 7 à 12 °), il se produit un déneigement partiel de la toiture. Dans ce cas, la valeur de charge calculée en fonction du poids de la neige devrait être réduite en appliquant le coefficient c = 0,85. Le coefficient c = 1 est appliqué dans tous les autres cas. Les formules finales pour déterminer la charge nominale et la charge réglementaire de calcul du poids de la neige, en tenant compte de l'inclinaison des pentes et de la dérive des vents, sont les suivantes:

Qr.sn = Q × μ × c - pour le premier état limite (calcul de l'intensité);
Qn.sn = 0,7Q × μ × c - pour le deuxième état limite (calcul de la flèche)

La diminution de la charge de neige c = 0,85 ne s’applique pas: sur les toits des bâtiments situés dans des zones où la température de l’air mensuelle moyenne est supérieure à -5 ° C en janvier, le gel périodiquement empêchant la neige d’être attirée par le vent; sur les toits des bâtiments protégés des vents par des bâtiments voisins plus élevés ou par une forêt distante de moins de 10 heures, h étant la différence de hauteur entre les bâtiments voisins et les bâtiments en projet; La vitesse du vent et la température quotidienne moyenne en janvier sont déterminées par les cartes «Changes to SNiP 2.01.07-85» (Fig. 6 et 7).

le riz 6. Zonage du territoire de la Fédération de Russie par la vitesse moyenne du vent, m / s, pour la période hivernale

le riz 7. Zonage du territoire de la Fédération de Russie en fonction de la température mensuelle moyenne de l'air, ° С, en janvier.

Charge de neige sur le toit. La charge agissant sur le système de toit

Toute structure porteuse de projet - système en treillis doit être développée pour des conditions de fonctionnement spécifiques La construction du toit ne fait pas exception.

Chevrons - système de support de toit en pente. Le système de chevrons comprend des chevrons inclinés (jambes de chevron), des entretoises verticales et des entretoises inclinées. Dans certains cas, ils sont reliés au fond avec des éléments supplémentaires - des faisceaux de sous-constructeur ou de sous-constructeur. Les chevrons sont l'une des structures de construction les plus importantes.

Au cours de l'exploitation de tout bâtiment, la fiabilité et la durabilité de son toit sont fortement influencées par les facteurs principaux suivants:

  • la qualité du projet, l'exhaustivité et la précision des calculs techniques;
  • le type de structures de support (fermes de toit, système de fermes) et la qualité des matériaux de construction réellement utilisés;
  • matériau de toiture usagé et ses caractéristiques associées (poids, durée de vie, étape requise du revêtement ou du revêtement de sol, méthode de fixation, qualité des fixations);
  • neige et charges connexes (charges de neige);
  • le vent, le vent s'est levé sur un site spécifique (charges du vent sur un bâtiment);
  • les fluctuations de température et leur impact sur la structure et les matériaux de la toiture;
  • autres facteurs physiques et mécaniques affectant les bâtiments (sismique, etc.).

Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors de la construction d'un toit. Sans connaissances et expérience particulières, il est pratiquement impossible de mener à bien le projet de soutien des structures de toit. Par conséquent, l’un des problèmes les plus importants est la conception du cadre électrique du toit, qui tient compte des conditions de fonctionnement spécifiques.

Les concepteurs spécialisés dans la conception des structures portantes des toits tiennent compte de tous les facteurs susmentionnés et des exigences du SNiP 2.01.07-85 "Charges et impacts". Dans les conditions modernes de leur travail, ils utilisent des logiciels spécialisés.

Charge de neige sur le toit

La charge de neige est l’un des facteurs les plus importants qui influent sur le choix de la structure du toit. Pour déterminer la zone de neige exacte, vous pouvez contacter l'organisation du projet ou de la construction ou la déterminer conformément à SNiP 2.01.07-85 «Charges et impacts». Ici, vous devez vous référer aux cartes intégrées au SNiP. Ils ont été modifiés pour la dernière fois en 2008 (voir «Modifications apportées à SNiP 2.01.07-85»).

«Modifications apportées au SNiP 2.01.07-85» est pratiquement un nouveau SNiP, remplaçant le SNiP de 1985. Dans la nouvelle édition du SNiP, les limites de zonage ont été modifiées et ne correspondent pas à l'ancienne carte. Le calcul des charges à partir de la couverture de neige a été finalisé et coordonné avec les exigences des normes européennes.

Charge de neige

Publié le 16 septembre 2013
Rubrique: A propos de la vie | 13 commentaires

Le sujet de la neige en septembre n’est pas très important, même pour nous, habitants de la Sibérie. Cependant... les "traîneaux" devraient déjà être prêts, malgré le fait que nous continuons à conduire les "charrettes". Les moments me viennent à l’esprit lorsque, après une forte chute de neige en hiver et avant la fonte des neiges au printemps.

. Les propriétaires de différents bâtiments - bains, hangars et serres, piscines, stades, ateliers, entrepôts - sont intrigués par deux questions qui se posent l'une à l'autre: «Le toit résistera-t-il ou non au poids de la neige accumulé? Vider la neige du toit ou pas?

La charge de neige sur le toit est une question d’approche amateur sérieuse et non tolérante. Je vais essayer de résumer les informations sur la neige aussi brièvement que possible et d’apporter une aide pour résoudre les problèmes évoqués ci-dessus.

Combien pèse la neige?

Tous ceux qui ont dû nettoyer la neige avec une pelle savent bien que la neige peut être très légère et incroyablement lourde.

Une boule de neige légère et moelleuse tombée par temps relativement glacial avec une température de l'air d'environ -10 ° C a une densité d'environ 100 kg / m3.

À la fin de l'automne et au début de l'hiver, la densité de la neige sur des surfaces horizontales légèrement inclinées est généralement de 160 ± 40 kg / m3.

En période de dégel prolongé, le poids spécifique de la neige commence à croître de manière significative (la neige «se couche» comme au printemps), atteignant parfois des valeurs de 700 kg / m3. C’est pourquoi, dans les régions les plus chaudes, la neige est toujours plus dense que dans les régions froides du nord.

Au milieu de l'hiver, la neige est compactée par l'action du soleil, du vent et la pression des couches supérieures de neige dérive sur les couches inférieures. La densité devient égale à 280 ± 70 kg / m3.

À la fin de l'hiver, sous l'influence d'un soleil plus intense et des vents de février, la densité d'une croûte de neige peut devenir égale à 400 ± 100 kg / m3, atteignant parfois 600 kg / m3.

Au printemps, avant la fonte des neiges, la densité de la neige «mouillée» peut être de 750 ± 100 kg / m3, se rapprochant de la densité de la glace - 917 kg / m3.

La neige, qui s'est accumulée, poussée d'un endroit à l'autre, augmente sa part de 2 fois.

La densité moyenne la plus probable de neige compacte «sèche» est comprise entre 200 et 400 kg / m3.

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Nettoyer la neige des toits ou pas?

Il est nécessaire de comprendre une chose simple: la masse de neige sur le toit, en l’absence de chute de neige, reste inchangée quelle que soit la densité. Autrement dit, le fait que la neige "soit devenue plus lourde" n'a pas augmenté la charge sur le toit.

Le danger est qu'une couche de neige non adhérente puisse absorber, comme une éponge, les précipitations sous forme de pluie. C'est à ce moment que la masse totale d'eau sous ses différentes formes, située sur le toit, augmentera considérablement - en particulier en l'absence de ruissellement, ce qui est très dangereux.

Pour répondre correctement à la question sur le déneigement du toit, vous devez savoir pour quelle charge il est conçu et construit. Il est nécessaire de savoir - quelle pression de la charge répartie - combien de kilogrammes par mètre carré - le toit peut réellement tenir jusqu'au début de déformations inacceptables de la structure.

Pour une réponse objective à cette question, il est nécessaire d’examiner le toit, d’en établir un nouveau ou de confirmer un schéma de calcul, de procéder à un nouveau calcul ou de prendre les résultats de l’ancien. Il s'ensuit ensuite expérimentalement pour déterminer la densité de la neige - pour cela, un échantillon est coupé, son volume est pesé et compté, puis la densité.

Si, par exemple, le toit doit, selon les calculs, résister à une pression spécifique de 200 kg / m2, si la densité de neige déterminée expérimentalement est de 200 kg / m3, cela signifie que la neige ne doit pas avoir plus de 1 m de profondeur.

S'il y a une couverture de neige sur le toit avec une profondeur supérieure à 0,2... 0,3 m et une probabilité élevée de pluie et de refroidissement, il est nécessaire de prendre des mesures pour déblayer la neige.

Charge de neige réglementaire et de conception.

Quelle est la charge de neige est calculée dans la conception et la construction des installations? La réponse à cette question est donnée aux spécialistes de la SP 20.13330.2011 Charges et impacts. Version mise à jour du SNiP 2.01.07-85 *. Nous ne «prendrons pas le pain» aux constructeurs-concepteurs et ne nous pencherons pas sur les options de types de revêtements géométriques, d'angles de pente, de facteurs de déneigement et autres difficultés. Mais nous allons faire l'algorithme général et nous allons écrire son programme. Nous allons apprendre à déterminer la pression de neige normative et calculée sur la projection horizontale du revêtement pour des objets se trouvant dans une zone d’intérêt qui nous intéresse en Russie.

Rappelez-vous quelques "axiomes". Si sur un simple hangar ou un toit à deux versants l'angle d'inclinaison du revêtement est supérieur à 60 cm, on considère qu'il ne peut y avoir de neige sur un tel toit (μ = 0). Il est tout "rouler". Si l'angle d'inclinaison du revêtement est inférieur à 30 °, on considère alors que toute la neige sur un tel toit est la même couche que sur le sol (μ = 1). Tous les autres cas sont des valeurs intermédiaires déterminées par interpolation linéaire. Par exemple, avec un angle de 45 °, seulement 50% de la neige tombera sur le toit (μ = 0,5).

Les concepteurs calculent les états limites, qui sont divisés en deux groupes. La transition au-delà des états limites du premier groupe est la destruction et la perte d'un objet. Passer en revue les états limites du second groupe dépasse les déviations des limites autorisées et, par conséquent, la nécessité de réparer l'objet, éventuellement le capital. Dans le premier cas, une charge de neige calculée égale à la charge standard augmentée de 40% est utilisée dans le calcul. Dans le second cas, la charge de neige calculée est la charge de neige normative.

Calcul Excel de la charge de neige selon la norme SP 20.13330.2011.

S'il n'y a pas de programme MS Excel sur votre ordinateur, vous pouvez utiliser une alternative très puissante et librement distribuée - le programme OOo Calc du package Open Office.

Avant de commencer, recherchez sur Internet et téléchargez le SP 20.13330.2011 avec toutes les applications.

Certains documents importants de la SP 20.13330.2011 se trouvent dans un fichier que les abonnés du site peuvent télécharger via le lien situé à la fin de cet article.

Allumez l’ordinateur et lancez le calcul dans Excel de la charge de neige sur la couverture.

Dans les cellules avec un remplissage turquoise clair, nous écrirons les données source sélectionnées par SP 20.13330.2011. Dans les cellules avec un remplissage jaune clair, comptez les résultats. Dans les cellules avec un remplissage vert pâle, nous plaçons les données d'origine, peu affectées par les modifications.

Dans les notes relatives à toutes les cellules de la colonne C, nous avons placé les formules et les liens vers les postes SP 20.13330.2011.

1. Nous ouvrons l'annexe G de la joint-venture 20.13330.2011 et sur la carte «Zonage du territoire de la Fédération de Russie par le poids de la neige», nous déterminons pour la localité où le bâtiment est construit (ou sera construit) le numéro du district de neige. Par exemple, pour Moscou, Saint-Pétersbourg et Omsk, il s’agit de la IIIe région de neige. Sélectionnez la ligne correspondante avec l'enregistrement III dans le champ avec une liste déroulante située en haut de

cellules D2: = INDEX (G4: G11; G2) = III

Des détails sur le fonctionnement de la fonction INDEX en conjonction avec la liste déroulante sont disponibles ici.

2. Lisez la masse de couverture de neige par 1 m2 de surface horizontale du sol Sg en kg / m2 pour la zone sélectionnée.

dans la cellule D3: = INDEX (H4: H11; G2) = 183

3. Acceptée conformément aux paragraphes 10.5 à 10.9 de l'entreprise commune 20.13330.2011, la valeur du coefficient prenant en compte la dérive de la neige des revêtements des bâtiments par le vent

Si vous ne comprenez pas comment assigner Ce - write 1.0.

4. Attribuer conformément au paragraphe 10.10 SP 20.13330.2011 la valeur du coefficient thermique Ct

Si vous ne comprenez pas comment assigner Ct - write 1.0.

5. Attribuez, conformément à la clause 10.4 de l'appendice D, SP 20.13330.2011, la valeur du coefficient de transition du poids de la couverture de neige du sol à la charge de neige sur la couverture, en µ

Nous rappelons les "axiomes" de la section précédente de l'article. Ne vous souvenez pas et ne comprend rien - écrivez 1.0.

6. Lisez la valeur standard de la charge de neige sur la projection horizontale du revêtement S0 en kg / m2, calculée

dans la cellule D7: = 0,7 * D3 * D4 * D5 * D6 = 128

7. Enregistrez, conformément au paragraphe 10.12 du document intitulé Joint Venture 20.13330.2011, la valeur du coefficient de fiabilité de la charge de neige γf

8. Enfin, nous lisons la valeur calculée de la charge de neige sur la projection horizontale du revêtement S en kg / m2, calculée

dans la cellule D9: = D7 * D8 = 180

Ainsi, pour les bâtiments «simples» du troisième district neigeux avec μ = 1, la charge de neige calculée est de 180 kg / m2. Cela correspond à une hauteur de neige de 0,90 à 0,45 m avec une densité de neige de 200 à 400 kg / m3, respectivement. Les conclusions font chacun de nous!

Je demande aux RECHERCHES de l'auteur de télécharger le fichier APRES ABONNEMENT sur les annonces d'articles.

Lien vers le fichier de téléchargement: snegovaia-nagruzka (xls 1.05MB).

En attente de vos commentaires, chers lecteurs. Professionnels - constructeurs s'il vous plaît "ne pas frapper fort." L'article a été écrit non pour des spécialistes, mais pour un large public.

3 zone de charge de neige

a- pour les bâtiments à pentes simples;

b - pour les bâtiments à toit à pignon.

Figure 1 Schémas des charges et des coefficients de neige 

2 charges combinées

Les fondations s'appuient sur les combinaisons de charges les plus défavorables pour un effort maximal. Ces combinaisons sont appelées combinaisons de charge.

En fonction de la structure de charge à prendre en compte, il est nécessaire de distinguer:

- principales combinaisons de charges constituées de charges permanentes, à long terme et à court terme;

- combinaisons spéciales de charges comprenant des charges permanentes, à long terme, à court terme et une des charges spéciales.

Le calcul de la base des déformations doit être effectué sur la combinaison principale de charges; sur la capacité portante - sur la combinaison principale et en présence de charges spéciales - sur les combinaisons principale et spéciale.

Lorsque cette charge sur le sol et la neige sont considérées comme des charges à court terme dans le calcul des bases sur la capacité de charge, et lors du calcul de la déformation - à long terme.

Les charges temporaires avec deux valeurs standard doivent être incluses dans les combinaisons en tant que long terme - en prenant en compte une valeur standard inférieure, en tant que court terme - en prenant en compte la valeur standard complète.

La probabilité d'action simultanée de plusieurs types de charges est prise en compte à l'aide de la combinaison de charges.

Lors de la prise en compte de combinaisons comprenant des charges permanentes et au moins deux charges temporaires, les valeurs calculées de ces dernières sont multipliées par les coefficients de combinaison égaux à:

- principalement combiné pour des charges longues  1= 0,95; pour faire court 2= 0,9;

- dans des combinaisons spéciales, respectivement 1= 0,95, 2= 0,8.

3 Comptabilité de la responsabilité des bâtiments et des structures

Le degré de responsabilité des bâtiments et des structures est déterminé par l'ampleur des dommages matériels et sociaux pouvant être provoqués lorsque les structures atteignent les conditions limites. Il est pris en compte par le coefficient de fiabilité de la destination.n selon STSEV384-76.

Au facteur de fiabilité à la destination n les valeurs limites de la capacité portante, les valeurs calculées de la résistance, les valeurs limites des déformations et l'ouverture des fissures doivent être divisées ou multipliées par les valeurs calculées des charges, des efforts (tableau 5).

T et l et c et 5 - Facteurs de fiabilité jusqu'à la destinationn

Bâtiments de la classe de responsabilité

Classe I. Les principaux bâtiments et installations avec

particulièrement important, économique et (ou)

Classe II. Bâtiments et installations importants

économique et (ou) social

Classe III: Bâtiments et installations avec

économique limité et (ou)

Pour les bâtiments temporaires et les structures ayant une durée de vie