УДК 69+624.042.4 Хамаева А.Р., Абашева Л.П. Khamaeva A.R.

УДК 69+624.042.4
Хамаева А.Р., Абашева Л.П.
Khamaeva A.R., Abasheva L.P.
СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ В АКТУАЛИЗИРОВАННОЙ
РЕДАКЦИИ СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ
И ВОЗДЕЙСТВИЯ» – СП 20.13330.2011
SNOW LOADINGS IN THE STATICIZED EDITION
SNIP 2.01.07-85* «LOADINGS AND INFLUENCES» –
SP 20.13330.2011
Аннотация:Рассмотрены изменения раздела «Снеговые нагрузки», внесенные в актуализированную редакцию СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и
воздействия»
Annotation: In article are considered changes in the section «Snow loadings»
brought in the staticized edition SNiP 2.01.07-85* «Loadings and influences»
Ключевые слова: снеговые нагрузки, актуализированная редакция СНиП
2.01.07-85*
Keywords: snow loadings, staticized edition SNiP 2.01.07-85*
В конце 2010 г. в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря
2009 г. №384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий
и сооружений» Министерство регионального развития РФ утвердило
актуализированные строительные нормы и правила с вводом их в действие
с 20 мая 2011 г. Целью актуализации является адаптация устаревших
российских нормативов к современным реалиям с учетом положений
Еврокодов.
Утвержденный в рамках данной программы свод правил
СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция
СНиП 2.01.07-85*» [1] устанавливает требования по назначению нагрузок,
воздействий и их сочетаний, учитываемых при расчетах зданий
и сооружений. С момента выхода последнего издания СНиП 2.01.07-85
«Нагрузки и воздействия» [2] в 1985 г. с изменениями и дополнениями
1996 г. и 2003 г. прошло около 25 лет. За прошедшие годы были освоены
новые материалы и технологии, появились оригинальные типы зданий и
сооружений, изменились уровни их ответственности. Актуализированный
СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» разработан с учетом
современных требований и накопленных за истекший период результатов
экспериментальных исследований и натурных наблюдений за нагрузками,
а также опыта их нормирования за рубежом.
Особое место среди внешних воздействий на здания и сооружения
занимают снеговые нагрузки. Редакция СНиП 2.01.07-85, действующая до
2003 г., имела некоторые недостатки в части нормировании снеговых
нагрузок, в результате чего при проектировании отдельных зданий
принимались заниженные значения снеговых нагрузок, о чем
свидетельствуют ряд произошедших обрушений покрытий. С мая 2003 г.
в России вступило в силу изменение №2 к СНиП 2.01.07-85, касающееся
порядка нормирования снеговых нагрузок. Вместо общепринятого задания
нормативных значений нагрузок и введения к ним фиксированных
коэффициентов надежности по нагрузке, был внесен новый принцип
нормирования непосредственно расчетных значений веса снегового покрова
на земле. Была разработана новая карта районирования территории РФ по
весу снегового покрова, в основу которой положены наибольшие ежегодные
значения, превышаемые в среднем один раз в 25 лет. Последняя редакция
СНиП 2.01.07-85* [3], действующая с 2003 г., хотя и явилась шагом
в направлении усовершенствования нормирования снеговых нагрузок, но попрежнему содержала некоторые спорные положения предыдущей редакции.
В актуализированной редакции СП 20.13330.2011 в раздел «Снеговые
нагрузки» введены дополнительные изменения и уточнения, а сам раздел
гармонизирован в соответствии со структурой Еврокода. По сравнению
с действовавшим СНиП 2.01.07-85* [3] в актуализированной редакции СП
изменилась сама формула определения снеговых нагрузок. Нормативное
значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует
определять по формуле
S0 = 0,7 ce ct μ Sg ,
где ce – коэффициент, характеризующий снос снега с покрытий зданий под
действием ветра или иных факторов; ct – термический коэффициент; μ –
коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке
на покрытие; Sg – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности
земли.
В новом своде правил впервые оговариваются максимальные размеры
покрытия, при которых допускается определять снеговую нагрузку по
представленной методике. Внесено положение о том, что вес снегового
покрова Sg на 1 м2 горизонтальной поверхности земли принимается по
[1, табл. 10.1] в зависимости от снегового района для площадок, расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря. Карта районирования территории РФ по весу снегового покрова осталась без изменений. Бóльшая
часть Пермского края, включая г. Пермь, относится к V-му снеговому району
с весом снегового покрова Sg = 3,2 кН/м2, города Чусовой, Губаха, Кизел и
Красновишерск – к VI-му снеговому району с весом снегового покрова
Sg = 4,0 кН/м2.
В формулу определения нормативного значения снеговой нагрузки S0
в новом своде правил введены два дополнительных коэффициента ce и ct . По
сути эти два параметра учитывались во всех предыдущих редакциях СНиП
«Нагрузки и воздействия» [2…5], но они вводились всегда не явно, а были
указаны в последующих пунктах раздела «Снеговые нагрузки». В результате
это приводило к некоторому недопониманию о необходимости их учета для
определенного вида конструкций. Поскольку в актуализированной редакции
свода правил коэффициенты ce и ct записаны в формуле определения снеговой
нагрузки, то теперь проектировщики обязаны обращать на них внимание.
Даны рекомендации по применению этих коэффициентов для разных типов
зданий и сооружений. При необходимости учета снижения снеговых
нагрузок вследствие таяния, вызванного потерей тепла, в новом своде правил
вводится термический коэффициент ct = 0,8, что равнозначно принимаемому
по предыдущим СНиП «Нагрузки и воздействия» [2…5] снижению снеговой
нагрузки на 20 % .
Коэффициенты сноса снега под действием ветра ce представлены только
для определенных форм покрытий и конкретных местных условий, поскольку
функции перераспределения ветром снега для разных типов покрытия
являются пока сложными для статистической проверки и вероятностного
моделирования. Впервые введены указания по определению коэффициентов
ce для высотных зданий высотой более 75 м с уклонами до 20 % и для
купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане.
В актуализированной редакции СП 20.13330.2011 выполнена
корректировка ряда параметров существующих схем снеговых нагрузок.
Например, изменена форма таблиц определения коэффициентов μ и внесены
изменения в схемы 1, 2, 3, 8, 12 [1, Прил. Г]. В схеме 1, используемой при
определении снеговой нагрузки для односкатных и двускатных покрытий,
принимается коэффициент μ = 1 при угле α ≤ 30º вместо угла α ≤ 25º,
указанного в СНиП 2.01.07-85 [3]. Упорядочены также предельные значения
коэффициента μ в схеме 3 для зданий с продольными фонарями, добавлен
вариант несимметричных снеговых нагрузок для висячих покрытий в схеме
12, откорректировано назначение максимальных значений коэффициентов μ
для схемы 8 в зданиях с перепадом высоты.
Для зданий со сводчатыми покрытиями в СНиП 2.01.07-85* [3]
максимальные значения снегоотложений (снеговых мешков) определялись у
края покрытия с касательной под углом 50º. Однако такая схема снеговой
нагрузки не соответствовала данным, полученным в последние годы по
результатам модельных испытаний и наблюдений натурных конструкций. В
новом своде правил для сводчатых покрытий максимальные значения
коэффициента μ перенесены на угол, который соответствует 30º (схема 2),
т.е. смещены ближе к центру свода, что в итоге приведет к увеличению
усилий и перемещений для таких покрытий.
В СП 20.13330.2011 введены также дополнительные схемы снеговых
нагрузок для зданий с купольными круговыми и близкими к ним по
очертанию покрытиями. В последние годы это довольно часто используемые
типы пространственных покрытий, однако в предыдущих нормах
проектирования для них отсутствовали схемы распределения снеговой
нагрузки, что вызывало определенные трудности при проектировании.
Представленные в своде правил схемы для таких типов покрытий получены
по результатам их испытаний в аэродинамических трубах с использованием
рекомендаций международных стандартов.
В актуализированной редакции СП 20.13330.2011 изменилась
формулировка пониженного значения снеговой нагрузки с введением
коэффициента 0,7 вместо принимаемого по СНиП 2.01.07-85* [3]
коэффициента 0,5. Для определения расчетного значения снеговой нагрузки
коэффициент надежности по снеговой нагрузке принимается γf = 1,4.
Для количественного сравнения значений снеговых нагрузок, получаемых по различным редакциям СНиП «Нагрузки и воздействия», рассмотрено
прямоугольное в плане отапливаемое промышленное здание, не защищенное
от прямого воздействия ветра соседними более высокими зданиями. Место
строительства – г. Пермь, тип местности В при определении ветрового давления. Здание двухпролетное с пролетами по 24 м, без фонарных конструкций,
уклон покрытия равен 1,5 %, высота в коньке 20 м. Нормативная постоянная
нагрузка от веса покрытия 1,6 кН/м2.
Результаты расчетов, представленные в таблице, показали, что для рассмотренного типа здания с простым по форме покрытием расчетное значение
снеговой нагрузки, определенное по актуализированной редакции
СП
20.13330.2011, не значительно отличается от нагрузок, полученных по предыдущим редакциям СНиП «Нагрузки и воздействия», особенно от значения,
найденного по последней редакции СНиП 2.01.07-85* [3], принятой в 2003 г.
Однако, при определении снеговых нагрузок по СП 20.13330.2011 для более
сложных типов покрытий, следует ожидать более высокие значения снеговых
нагрузок, либо увеличение усилий и перемещений в элементах конструкций
ввиду новых более неблагоприятных схем распределения снега по покрытию.
Сравнение показателей снеговых нагрузок
Показатель
СНиП
II-А.11-62
[4]
СНиП
II-6-74
[5]
СНиП
2.01-07-85
[2]
СНиП
2.01-07-85,
редакция
2003 г. [3]
СП
20.13330
-2011
[1]
Номер снегового
района
V
V
V
V
V
Коэффициент μ
1
1
1
1
1
Коэффициент ce
0,8
0,72
0,745
0,745
0,745
Коэффициент ct
1
1
1
1
1
Нормативное
значение снеговой
нагрузки на
покрытие, кН/м2
1,6
1,44
1,49
1,6688
1,6688
Коэффициент γf
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4
Расчетное значение
снеговой нагрузки
на покрытие, кН/м2
2,24
2,16
2,086
2,384
2,336
Библиографический список
1. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП
2.01.07-85* – М.: Минрегион России, 2010. – 79 с.
2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 35 с.
3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России – М.: ГП ЦПП, 2003. – 44
с.
4. СНиП II-А.11-62. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования – М.: Госстройиздат, 1962. – 47 с.
5. СНиП II-6-74. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования – М.: Стройиздат, 1975.
– 60 с.
Bibliography
1. SP 20.13330.2011. Nagruzki i vozdeistviya. Aktualizirovannay redakzia SNiP 2.01.07-85* –
М.: Minregion Rossii, 2010. – 79 с.
2. SNiP 2.01.07-85. Nagruzki i vozdeistviya. – М.: ZITP Gosstroya SSSR, 1986. – 35 s.
3. SNiP 2.01.07-85*. Nagruzki i vozdeistviya / Gosstroi Rossii – М.: GP ZPP, 2003. – 44 s.
4. SNiP II-А.11-62. Nagruzki i vozdeistviya. Normi proektirovaniya – М.: Gosstroyizdat, 1962.
– 47 s.
5. SNiP II-6-74. Nagruzki i vozdeistviya. Normi proektirovaniya – М.: Stroyizdat, 1975. – 60 s.