محاسبه بار برف بام همراه فایل اکسل و اعمال آن در ایتبس

1- بار برف وارد بر سازه به چه عواملی وابسته است ؟

• موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی
• بافت شهری
• شکل و کاربری ساختمان

- تاثیر موقعیت جغرافیایی بر بار برف

مشخصا مناطق سردسیر و کوهستانی بارش برف بیشتری نسبت به مناطق خشک و کویری دارد. در مناطق سردسیر هم میزان بارش بیشتر است هم تعداد بارش ها در یک زمان معین. همچنین در مناطق سردسیر برف نشسته دیر تر ذوب میشود.

- تاثیر بافت شهری روی بار برف

فرض کنید بعد از یک روز برفی مقدار زیادی برف روی بام خانه ها نشسته باشد. اگر ساختمان کناری شما ارتفاع بلند تری نسبت به شما داشته باشد چه اتفاقی می افتد ؟ قاعدتا در صورت وزش باد درصد زیادی از برف همسایه روی بام شما میریزد. پس اگر تراکم شهری زیاد باشد مثل تهران تاثیر این اتفاق زیاد میشود و هرچه تراکم شهری کم تر باشد و ساختمان ها از هم فاصله ی بیشتری داشته باشد مثل مناطق روستایی یا ویلایی این اتفاق کمتر می افتد.

- شکل و کاربری ساختمان

میزان انباشته شدن برف بین یک ساختمان مسکونی و سردخانه یا انبار چه تفاوتی دارد؟ واضح است که در ساختمان مسکونی محیط خانه همیشه گرم نگه داشته میشود و این عامل، یعنی گرم نگه داشته شدن طبقه ی زیرین بام، باعث میشود که برف سریع تر ذوب شود. از طرفی در سردخانه یا انبار چون محیط زیر بام گرم نیست برف دیر تر ذوب شده. پس تاثیر این اتفاق را روی بار برف باید در نظر بگیریم.

2- تعریف بار برف در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

در بند 6-7-1 بار برف مبنا Pg ، وزن بار برف در واحد سطح بر روی سطح افقی زمین است . همچنین این وزن طبق برفی است که احتمال رخ دادن آن در دوره بازگشت 50 سال دو درصد است.

در مبحث ششم مقررات ملی کشور ایران از نظر آب و هوایی به شش منطقه تقسیم شده است . که به صورت زیر میباشد :

3- تقسیم بندی شهر های کشور بر اساس منطقه بار برف

4- محاسبه بار برف بام ها

بار برف بام از فورمول زیر محاسبه میشود :

قبلا با Pg یا بار برف مبنا اشنا شدیم حالا در ادامه به معرفی بقیه ضرایب میپردازیم

- ضریب اهمیت ساختمان Is

ضریب اهمیت ساختمان بر اساس گروه خطر پذیری ساختمان و بر اساس جدول زیر محاسبه میشود :

که ساختمان های مسکونی، اداری، تجاری، پارکینگ ها، هتل ها، انبار ها، کارگاه های طبق بند 6-1-1 جزء گروه 3 هستند بنابرین این ساختمان ها دارای ضریب Is یک میباشند.

- ضریب برف گیری ساختمان Cc

آیین نامه ساختمان هارا به سه دسته ی برف ریز ، نیمه برف گیر و برف گیر تقسیم بندی میکند.

ساختمان برف ریز: ارتفاع این نوع ساختمان از دیگر ساختمان های اطراف بلند تر است و در اثر وزش باد ، برف موجود روی بام آن ، بر روی سطوح پایین تر میریزد و از هیچ ساختمانی برف نمیگیرد.

نکته مهم: عواملی مانند جان پناه موجود در بام یا سایر برجستگی ها روی بام ، میتوانند از جابه جا شدن برف جلوگیری کنند و در این صورت نمیتوان بام را برف ریز در نظر گرفت . (مطالب تکمیلی در بند 6-7-4 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان)

ساختمان برف گیر: در این حالت بام از تمام ساختمان های اطراف خود پایین تر است . و درصورتی که باد بوزد برف ساختمان های اطرفا روی این بام انباشته میشود.

ساختمان نیمه برف گیر: بامی که در گروه برف گیر و برف ریز قرار نگیرد نیمه برف گیر محسوب میشود.

اگر یک پروژه واقعی را در شهر را در نظر بگیریم، در واقعیت ما نمیدانیم که ساختمان های اطراف ما ، در طول عمر ساختمان ، بلند تر است یا کوتاه تر . ممکن است ساختمان کناری ما که یک ساختمان یک طبقه است چند سال بعد نوسازی شود و ارتفاعش از پروژه ی ما بلند تر شود . از طرفی اکثر ساختمان ها که در شهر هایی مثل تهران ساخته میشود دارای جان پناه هستند. درنتیجه ما پروژه مان را نمیتوانیم به طور قطع یک ساختمان برف ریز یا برف گیر در نظر بگیریم . در نتیجه برای اکثر ساختمان ها ، ضریب برف گیری ساختمان را در نواحی شهری برابر 1 و در نواحی با تراکم باز برابر 0.9 در نظر میگیریم.

- ضریب شرایط دمایی Ct

همان طور که در ابتدای مقاله نیز به آن اشاره کردیم بار برف بام یک ساختمان مسکونی با یک سردخانه متفاوت است زیرا در ساختمان مسکونی ، دمای طبقه زیر بام متعادل یا گرم تر از دمای محیط یک روز برفی است در نتیجه برف روی بام به واسطه ی گرامی زیرش زود تر ذوب میشود. طبق این توضیحات برای اعمال این اثر از ضریب شرایط دمایی استفاده میکنیم که به کمک جدول زیر از محبث ششم تعیین میشود.

- تعیین مقدار ضریب شیب یا Cs

یکی از عوامل مهم در بار برف شیب سقف بام میباشد . اگر شیب افزایش یابد ، برف روی بام سر میخورد و برف روی بام کمتر میشود . درنتیجه این ضریب ، یک ضریب کاهنده است.

در ساختمان ها با بام مسطح ضریب Ct برابر با یک است.

میزان لغزش برف روی بام به سه عامل زیر بستگی دارد:

• دمای فضای داخل ساختمان
• لغزنده بودن سطح بام
  • سطوح لغزنده : سنگی ، فلزی ، پلاستیکی
  • سطوغ غیر لغزنده : آسفالتی ، چوبی و اجدار
• مانع دار بودن بام

تعیین الفاصفر در تعیین ضریب شیب Cs بار برف

• شرایط دمایی (Ct) برابر 1 باشد.:

• اگر شرایط دمایی (Ct) برابر 1.1 باشد:

• (Ct) بیشتر از1.1باشد:

شاید این مطلب برای شما مفید باشد : تعیین مشخصات مصالح در Etabs

5- تعریف بار برف در Etabs

برای تعریف بار برف بام در نرم افزار Etabs از منوی Define گزینه ی Load Pattern را میزنیم. و بار برف را مانند عکس زیر تعریف میکنیم .

6- اعمال بار برف در ایتبس

پس از انجام محاسبات بالا ، تمام سقف های بار را انتخاب میکنیم . سپس از منوی Assign وارد shell loads میشویم و گزینه ی uniform را انتخاب میکنیم . در پنجره ای که باز میشود نوع بار را روی Snow قرار میدهیم جهت آن به سمت پایین یا Gravity و مقدار بار را وارد میکنیم . که در نهایت مشابه عکس زیر میشود:

7- دانلود اکسل محاسبه بار برف

دانلود فایل اکسل بارگذاری نوشته شده توسط مهندس احمد زارع را میتوانید از باکس زیر اقدام کنید.