UKD 624.042.42 POLSKA NORMA Numer: PN-80/B-02010 Tytuł: Obciążenia w obliczeniach statycznych - Obciążenie śniegiem Grupa ICS: 91.080.01 SPIS TREŚCI 1. WSTĘP 1.1. Przedmiot normy 1.2. Zakres stosowania normy 1.3. Określenia 1.4. Podstawowe oznaczenia 2. ZASADY OKREŚLANIA OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM 2.1. Obciążenie charakterystyczne dachu 2.2. Zwiększenie wartości obciążenia charakterystycznego 2.3. Obciążenie obliczeniowe 3. OBCIĄŻENIE CHARAKTERYSTYCZNE ŚNIEGIEM GRUNTU I PODZIAŁ KRAJU NA STREFY OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM 4. WSPÓŁCZYNNIK KSZTAŁTU DACHU ZAŁĄCZNIKI 1. SCHEMATY OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM I WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA KSZTAŁTU DACHU 2. GRUBOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA POKRYWY ŚNIEŻNEJ 3. CIĘŻAR OBJĘTOŚCIOWY ŚNIEGU INFORMACJE DODATKOWE 1. WSTĘP 1.1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy są obciążenia śniegiem, które należy przyjmować w obliczeniach statycznych budowli i ich części. 1.2. Zakres stosowania normy. Normę należy stosować do wszelkich budowli lądowych i wodnych z wyjątkiem budowli, dla których obciążenie śniegiem jest określone innymi normami projektowania. 1.3. Określenia 1.3.1. obciążenie charakterystyczne śniegiem dachu S k - iloczyn charakterystycznego obciążenia śniegiem gruntu Q k i odpowiedniego współczynnika kształtu dachu C. Strona 1
1.3.2. obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu Q k - iloczyn charakterystycznej grubości pokrywy śnieżnej na gruncie g k i średniego ciężaru objętościowego śniegu. 1.3.3. grubość charakterystyczna pokrywy śnieżnej g k - grubość warstwy śniegu na gruncie, która może być przekroczona przeciętnie raz w ciągu 5 lat. 1.3.4. współczynnik kształtu dachu C - współczynnik uwzględniający wpływ kształtu dachu na gromadzenie się na nim śniegu. 1.4. Podstawowe oznaczenia S k - obciążenie charakterystyczne śniegiem dachu, kn/m 2, Q k - obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu, kn/m 2, g k - grubość charakterystyczna pokrywy śnieżnej, m, R - ciężar objętościowy śniegu, kn/m 3, C - współczynnik kształtu dachu, -, l - wymiar poziomy, m, l s - zasięg zwiększonego obciążenia dachu śniegiem, m, h - wymiar pionowy, m, α - kąt nachylenia połaci dachowej,, γ f - współczynnik obciążenia - definicja wg PN-76/B-03001. 2. ZASADY OKREŚLANIA OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM 2.1. Obciążenie charakterystyczne dachu S k odniesione do rzutu dachu na powierzchnię poziomą należy obliczyć w kn/m 2, wg wzoru (1) w którym: Q k - wg p. 3,, g k wg załącznika 2, wg załącznika 3, C - wg p. 4 i tablic podanych w załączniku 1. 2.2. Zwiększenie wartości obciążenia charakterystycznego. Dla wiat i stropodachów w budynkach nieogrzewanych i nieocieplonych, obciążenie S k należy zwiększyć o 20%. 2.3. Obciążenie obliczeniowe przyjmowane przy sprawdzaniu nośności konstrukcji (budowli, elementów) wg metody stanów granicznych należy obliczyć w kn/m 2 wg wzoru (2) w którym: S k - wg wzoru (1), γ f = 1,4. 3. OBCIĄŻENIE CHARAKTERYSTYCZNE ŚNIEGIEM GRUNTU I PODZIAŁ KRAJU NA STREFY OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM Wartości charakterystycznego obciążenia śniegiem gruntu Q k dla poszczególnych stref obciążenia śniegiem należy przyjmować wg tablicy. Granice stref podano na rysunku. Strona 2
Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu Q k Lp. Strefa Q k, kn/m 2 1 I 0,7 2 II 0,9 3 III 1,1 4 IV 0,003H 0,9 gdzie H - wysokość w m n.p.m. H 1000 m 1 ) 1 ) Dla H > 1000 m Q k należy ustalać indywidualnie. Na pograniczu stref, na szerokości około 5 km od zaznaczonej granicy można przyjmować wartości Q k z jednej lub z drugiej strefy. 4. WSPÓŁCZYNNIK KSZTAŁTU DACHU Do określenia charakterystycznego obciążenia śniegiem wg wzoru (1) należy przyjmować wartości współczynnika kształtu dachu podane w tablicach schematów Z-1. W przypadku dwóch wariantów obciążeń, należy do obliczeń przyjmować wariant dający najniekorzystniejsze Strona 3
wartości. Wartości współczynnika kształtu dachu budowli o kształtach wyraźnie odbiegających od podanych w normie, należy określać na podstawie literatury lub modelowych badań aerodynamicznych. KONIEC Załącznik 1 SCHEMATY OBCIĄŻENIA ŚNIEGIEM I WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA KSZTAŁTU DACHU Z1-1 DACHY JEDNO I DWUSPADOWE Strona 4
Jeżeli α 1 60 to należy stosować schemat a, Jeżeli α 1 < 60 to należy stosować schemat b, Dla pokryć i płatwi należy przyjmować C 2 =C 1 Z1-2 DACHY WKLĘSŁE I PILASTE Strona 5
Dla α 6 (spadek 10%) można przyjąć C 2 = C 1 = 0,8 Dla typowych przekryć żelbetowych o ciężarze własnym powyżej 1,5 kn/m 2 należy przyjmować C 2 =C 1 =0,8 niezależnie od spadku dachu. Z1-3 DACHY ŁUKOWE I KOPUŁY Strona 6
Warunki: C 2 2,3 C = 0 jeśli α > 60 Z1-4 DACHY NA RÓŻNYCH WYSOKOŚCIACH C 1 i C 2 wg Z1-1 C 3 = 0,8 lub z interpolacji między 0,8 a C 4 gdy l s > l 2 Strona 7
C 4 = C 5 + C 6 0,8 C5 2,5 dla α 15 C 6 = 0 dla α > 15 C 6 odpowiada efektowi ześlizgu połowy ilości śniegu z dachu wyższego budynku; dla dachu dwuspadowego l s = 2h, 5m l s 15 m Dla typowych przekryć żelbetowych o ciężarze własnym powyżej 1,5 kn/m 2 należy przyjmować C 4 = 0,8 Z1-5 DACH Z PRZEGRODĄ LUB ATTYKĄ Strona 8
(h w m; Q k w kn/m 2 ), 0,8 C 2 2,0 C 1 = 0,8 l s = 2h, 5m l s 15 m Dla typowych przekryć żelbetowych o ciężarze własnym powyżej 1,5 kn/m 2 należy przyjmować C 2 = C 1 = 0,8 ZAŁĄCZNIK 2 GRUBOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA POKRYWY ŚNIEŻNEJ g k Charakterystyczne obciążenie śniegiem gruntu Q k wg tablicy jest określone zależnością obliczoną w kn/m 2 w której: g k - charakterystyczna grubość pokrywy śnieżnej na gruncie, m, - średni ciężar objętościowy śniegu, kn/m 3. Wartości charakterystycznej grubości pokrywy śnieżnej, w m, dla stref obciążeń podano w tablicy. Grubość charakterystyczna pokrywy śnieżnej g k Strefa I II III IV g k, m 0,29 0,37 0,45 1 ) 1 ) Charakterystyczna grubość pokrywy śnieżnej w strefie IV zawiera się w zakresie od 0,37 m na granicy strefy do około 2,5 m w szczytowych partiach gór. ZAŁĄCZNIK 3 CIĘŻAR OBJĘTOŚCIOWY ŚNIEGU Ciężar objętościowy śniegu zależy od czasu zalegania pokrywy śnieżnej, temperatury powietrza i podłoża, prędkości wiatru i wilgotności powietrza. Do określenia charakterystycznego obciążenia śniegiem gruntu Q k przyjęto wartość średnią ciężaru objętościowego śniegu = 2,45 kn/m 3 z obszaru całego kraju. Wartość tę należy przyjmować do określenia poszczególnych przypadków obciążenia śniegiem. INFORMACJE DODATKOWE 1. Instytucja opracowująca normę - Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego. 2. Istotne zmiany w stosunku do PN-70/B-02010 a) wprowadzono półprobabilistyczne ujęcie obciążenia śniegiem, b) wprowadzono nowy podział kraju na strefy obciążenia śniegiem, c) wprowadzono nowe wartości obciążenia śniegiem gruntu, d) zmieniono schematy i warianty obciążeń podając je zgodnie z projektem normy ISO, Strona 9
e) w załącznikach podano informacje o charakterystycznej grubości pokrywy śnieżnej i o ciężarze objętościowym śniegu. 3. Normy związane PN-76/B-03001 Konstrukcje i podłoża budowli. Ogólne zasady obliczeń 4. Dokumenty międzynarodowe i normy zagraniczne RWPG CT CÝB 1407-78 Ńňđîčňĺëüíűĺ ęîíńňđóęöčč č îńíîâŕíč. Íŕăđóçęč č âîçäĺéńňâ. Îńíîâíűĺ ďîëîćĺíč ISO 4355 Bases for design of structures - Determination of snow loads on roofs, 1981 CSRS ČSN 730035 Zatiženi stavebnich konstrukci Dania DS 4 0.1. Actions on building structures, 1977 NRD TGL 32274/05 Lastannahmen für Bauwerke. Schneelasten RFN DIN 1055 S1.5 Lastannahmen für Bauten. Schneelast und Eislast, 1973 5. Autorzy projektu normy - prof. dr hab. inż. Stanisław Kuś, mgr inż. Andrzej Sobolewski, doc. dr inż. Józef Wilbik, mgr inż. Jerzy Antoni Żurański - Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Przemysłowego BISTYP. 6. Wydanie 4 - stan aktualny: kwiecień 1993 - wprowadzono zmianę: zmiana 1 - Biuletyn PKNMiJ nr 8-9/1982 - treść nie publikowana. Wydaniem 1 nie należy się posługiwać. Strona 10