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土木吧丨堆积雪荷载可能是基本雪压的6倍!

土木吧丨堆积雪荷载可能是基本雪压的6倍! 土木吧
2019-07-09
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导读:门式刚架高低跨(天窗)、女儿墙处雪堆积荷载如何计算?

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 李国胜

铜陵市建筑工程施工图设计文件审查有限公司

铜陵市建设工程质量监督监测有限公司

1、 女儿墙雪堆积荷载计算方法

(1) 计算简图:

对于女儿墙,相当于门刚规范GB51022-2015(图4.3.3-4)中没有突出物右边部分。

(2) 计算积雪堆积高度hd

按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.5条式(4.3.3-1)计算。

hd=0.416(Wb11/3(S0+0.479)1/4-0.457,其中wb1为该方向的屋面水平长(宽)度(m)。下面按100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2计算hd,当计算出的hd大于时hr-hb时,取hr-hb,即雪堆积高度不应超过女儿墙顶面。

1)wb1=7.5m时,hd=0.416(7.5)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.35(m);

2)wb1=10m时,hd=0.416(10)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.43(m);

3)wb1=15m时,hd=0.416(15)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.56(m);

4)wb1=20m时,hd=0.416(20)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.67(m);

5)wb1=25m时,hd=0.416(25)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.75(m);

6)wb1=30m时,hd=0.416(30)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.83(m);

7)wb1=35m时,hd=0.416(35)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.90(m);

8)wb1=40m时,hd=0.416(40)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.96(m);

9)wb1=45m时,hd=0.416(45)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.01(m);

10)wb1=50m时,hd=0.416(50)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.07(m);

11)wb1=55m时,hd=0.416(55)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.12(m);

12)wb1=60m时,hd=0.416(60)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.16(m);

13)wb1=70m时,hd=0.416(70)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.25(m);

14)wb1=80m时,hd=0.416(80)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.33(m);

15)wb1=90m时,hd=0.416(90)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.40(m);

16)wb1=100m时,hd=0.416(100)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.46(m);

17)wb1=110m时,hd=0.416(110)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.53(m);

18)wb1=120m时,hd=0.416(120)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.58(m);

(3)计算积雪堆积长度wd

按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.6条式(4.3.3-3)、式(4.3.3-4)计算。

(4)计算堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.7条式(4.3.3-5)计算。

(5)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0

(6)举例

例1:某工程长120m,宽60m,女儿墙高hr=1.8m,100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2。求山墙女儿墙处的hdwdSmaxSmax+S0

1)计算山墙女儿墙雪堆积高度hd:从上述(2)中可以看出,山墙女儿墙雪堆积高度为第18)项,hd=1.58m。按屋面基本雪压S0确定的雪荷载高度hb=100S0/ρ=100x0.5/180=0.28(m),hr-hb=1.8-0.28=1.52(m),hd>hr-hb,故最终取hd=1.52m。

     2)计算山墙女儿墙积雪堆积长度wd

由于hd>hr-hb,按式(4.3.3-4),wd=4hd2/(hr-hb)=4x1.582/1.52=6.6(m)。8(hr-hb)=8x1.52=12.2(m),wd<8(hr-hb),故最终取wd=6.6(m)。

3)计算山墙女儿墙堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按式(4.3.3-5),Smax=hdxρ=1.52x180=274kg/m2=2.74kN/m2

4)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0:

Smax+S0=2.74+0.5=3.24kN/m2。(Smax+S0)/S0=3.24/0.5=6.5,堆积雪荷载的最高点最终荷载值是基本雪压S0的6.5倍,非常大!!!

例2:同上。求纵向(即两长边)女儿墙处的hdwdSmaxSmax+S0

1)计算山墙女儿墙雪堆积高度hd:从上述(2)中可以看出,山墙女儿墙雪堆积高度为第12)项,hd=1.16m,hr-hb=1.52(m),hd<hr-hb,最终取hd=1.16m。

     2)计算山墙女儿墙积雪堆积长度wd

由于hd<hr-hb,按式(4.3.3-3),wd=4hd=4x1.16=4.6(m)。

3)计算山墙女儿墙堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按式(4.3.3-5),Smax=hdxρ=1.16x180=209kg/m2=2.09kN/m2

4)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0:

Smax+S0=2.09+0.5=2.59kN/m2。(Smax+S0)/S0=2.59/0.5=5.2,堆积雪荷载的最高点最终荷载值是基本雪压S0的5.2倍,非常大!!!

2、 高低屋面(天窗)雪堆积荷载计算方法

(1)计算简图:

见门刚规范GB51022-2015(图4.3.3-1)。


(2)计算积雪堆积高度hd

分别按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.5条式(4.3.3-1)、式(4.3.3-2)计算,最后取大值。

1)按式(4.3.3-1)计算

hd=0.416(Wb11/3(S0+0.479)1/4-0.457,其中wb1为该方向的屋面水平长(宽)度(m)。下面按100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2计算hd,当计算出的hd大于时hr-hb时,取hr-hb,即雪堆积高度不应超过女儿墙顶面。

wb1=7.5m时,hd=0.416(7.5)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.35(m);

wb1=10m时,hd=0.416(10)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.43(m);

wb1=15m时,hd=0.416(15)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.56(m);

wb1=20m时,hd=0.416(20)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.67(m);

wb1=25m时,hd=0.416(25)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.75(m);

wb1=30m时,hd=0.416(30)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.83(m);

wb1=35m时,hd=0.416(35)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.90(m);

wb1=40m时,hd=0.416(40)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.96(m);

wb1=45m时,hd=0.416(45)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.01(m);

wb1=50m时,hd=0.416(50)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.07(m);

wb1=55m时,hd=0.416(55)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.12(m);

wb1=60m时,hd=0.416(60)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.16(m);

wb1=70m时,hd=0.416(70)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.25(m);

wb1=80m时,hd=0.416(80)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.33(m);

wb1=90m时,hd=0.416(90)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.40(m);

wb1=100m时,hd=0.416(100)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.46(m);

wb1=110m时,hd=0.416(110)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.53(m);

wb1=120m时,hd=0.416(120)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=1.58(m)。

2)按式(4.3.3-2)计算

hd=0.208(Wb11/3(S0+0.479)1/4-0.457,其中wb1为该方向的屋面水平长(宽)度(m)。下面按100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2计算hd,当计算出的hd大于时hr-hb时,取hr-hb,即雪堆积高度不应超过女儿墙顶面。

wb1=7.5m时,hd=0.208(7.5)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0(m);

wb1=10m时,hd=0.208(10)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0(m);

wb1=15m时,hd=0.208(15)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.05(m);

wb1=20m时,hd=0.208(20)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.10(m);

wb1=25m时,hd=0.208(25)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.15(m);

wb1=30m时,hd=0.208(30)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.19(m);

wb1=35m时,hd=0.208(35)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.22(m);

wb1=40m时,hd=0.208(40)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.25(m);

wb1=45m时,hd=0.208(45)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.28(m);

wb1=50m时,hd=0.208(50)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.31(m);

wb1=55m时,hd=0.208(55)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.33(m);

wb1=60m时,hd=0.208(60)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.35(m);

wb1=70m时,hd=0.208(70)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.40(m);

wb1=80m时,hd=0.208(80)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.43(m);

wb1=90m时,hd=0.208(90)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.47(m);

wb1=100m时,hd=0.208(100)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.50(m);

wb1=110m时,hd=0.208(110)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.53(m);

wb1=120m时,hd=0.208(120)1/3(0.5+0.479)1/4-0.457=0.56(m)。

(3)计算积雪堆积长度wd

按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.6条式(4.3.3-3)、式(4.3.3-4)计算。

(4)计算堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按门刚规范GB51022-2015第4.3.3.7条式(4.3.3-5)计算。

(5)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0

(6)举例

例1:某工程长120m,宽60m,开间为6m,左边5个开间(30m)屋面标高15m,右边15个开间(90m)屋面标高10m,100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2。求高低屋面处的hdwdSmaxSmax+S0

1)计算高低屋面处雪堆积高度hd

式(4.3.3-1)计算:

从上述(2).1)中可以看出,高低屋面处雪堆积高度为第⑥项,hd=0.83m。按屋面基本雪压S0确定的雪荷载高度hb=100S0/ρ=100x0.5/180=0.28(m),hr-hb=(15-10)-0.28=4.72(m),hd<hr-hb,故最终取hd=0.83m。

式(4.3.3-2)计算:

从上述(2).2)中可以看出,高低屋面处雪堆积高度为第⑮项,hd=0.47m。hr-hb=4.72(m),hd<hr-hb,故最终取hd=0.47m。

         ③最终高低屋面处雪堆积高度hd取上述中①、 ②最大值0.83m。

     2)计算山墙女儿墙积雪堆积长度wd

由于hd<hr-hb,按式(4.3.3-3),wd=4hd=4x0.83=3.3(m)。

3)计算山墙女儿墙堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按式(4.3.3-5),Smax=hdxρ=0.83x180=150kg/m2=1.50kN/m2

4)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0:

Smax+S0=1.50+0.5=2.00kN/m2。(Smax+S0)/S0=2.0/0.5=4,堆积雪荷载的最高点最终荷载值是基本雪压S0的4倍,非常大!!!

例2:某工程长120m,宽60m,开间为6m,左边15个开间(90m)屋面标高15m,右边5个开间(30m)屋面标高10m,100年重现期的基本雪压S0=0.5KN/m2。求高低屋面处的hdwdSmaxSmax+S0

1)计算高低屋面处雪堆积高度hd

式(4.3.3-1)计算:

从上述(2).1)中可以看出,高低屋面处雪堆积高度为第⑮项,hd=1.4m。按屋面基本雪压S0确定的雪荷载高度hb=100S0/ρ=100x0.5/180=0.28(m),hr-hb=(15-10)-0.28=4.72(m),hd<hr-hb,故最终取hd=1.4m。

式(4.3.3-2)计算:

从上述(2).2)中可以看出,高低屋面处雪堆积高度为第⑥项,hd=0.19m。hr-hb=4.72(m),hd<hr-hb,故最终取hd=0.19m。

         ③最终高低屋面处雪堆积高度hd取上述中①、 ②最大值1.4m。

     2)计算山墙女儿墙积雪堆积长度wd

由于hd<hr-hb,按式(4.3.3-3),wd=4hd=4x1.4=5.6(m)。

3)计算山墙女儿墙堆积雪荷载的最高点荷载值Smax

按式(4.3.3-5),Smax=hdxρ=1.4x180=252kg/m2=2.52kN/m2

4)计算堆积雪荷载的最高点最终荷载值Smax+S0:

Smax+S0=2.52+0.5=3.02kN/m2。(Smax+S0)/S0=3.02/0.5=6.0,堆积雪荷载的最高点最终荷载值是基本雪压S0的6倍,非常大!!!

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