بار برف و حالت های مختلف آن(شرکت ژرف سازه کویران )

بار برف و حالت های مختلف آن

بار ناشی از برف یکی از بارهای اصلی در طراحی و محاسبات سازه ای به شمار می رود و اثر آن در آیین نامه های بارگذاری از جمله مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و آیین نامه های بین المللی (ASCE, Eurocode) به طور دقیق تشریح شده است. بار برف بسته به شرایط اقلیمی، شکل سقف و الگوی وزش باد می تواند به صورت های گوناگون بر سازه وارد شود که مهم ترین حالت ها عبارت اند از:

۱. بار برف متوازن (Uniform Snow Load)

در این حالت فرض می شود برف به صورت یکنواخت بر روی سطح بام گسترده شده است. این حالت برای بیشتر سقف های مسطح یا شیب دار در شرایطی که باد یا موانع محیطی تاثیر قابل توجهی در جابه جایی برف نداشته باشند، کاربرد دارد. بارگذاری متوازن مبنای اصلی برای تحلیل اولیه و کنترل مقاومت کلی سازه است.

۲. بار برف نامتوازن (Unbalanced Snow Load)

در بسیاری از موارد، به ویژه در بام های شیب دار یا سازه هایی که تحت اثر باد قرار می گیرند، توزیع برف به طور یکنواخت نیست. تجمع برف در یک سمت بام و کاهش آن در سمت دیگر، سبب ایجاد بارگذاری نامتقارن می شود. این حالت اهمیت ویژه ای در تحلیل سازه های شیبدار، قاب های خمشی و خرپاها دارد، زیرا موجب ایجاد لنگرها و نیروی برشی نامتعادل در اعضا می شود.

۳. بار برف تجمعی در اثر باد (Snow Drifting due to Wind)

وزش باد می تواند موجب جابه جایی برف و ایجاد توده های سنگین برف در پشت جان پناه ها، دیوارهای بلند، تاسیسات روی بام یا در محل تغییر ارتفاع ساختمان ها شود. این پدیده که تحت عنوان "Snow Drift" شناخته می شود، به دلیل ایجاد بارهای متمرکز و موضعی، معمولا بحرانی تر از بارگذاری یکنواخت است. محاسبات مربوط به این حالت نیازمند توجه به جزئیات هندسی و ضریب های آیین نامه ای است.

۴. بار برف لغزشی (Sliding Snow Load)

در بام های شیبدار با مصالح لغزنده مانند فلز یا شیشه، امکان سر خوردن برف به سمت پایین وجود دارد. در این حالت، بار اضافی در لبه های بام یا روی عناصر سازه ای مجاور (مانند سایبان ها یا سازه های جانبی) متمرکز می شود. این حالت در طراحی اتصالات و سازه های ثانویه اهمیت زیادی دارد.

۵. بار برف ناشی از ذوب و یخ زدگی مجدد

گاهی در اثر تغییرات دما، بخشی از برف ذوب شده و دوباره یخ می زند و لایه های متراکم تر و سنگین تر ایجاد می کند. این وضعیت موجب افزایش وزن برف و اثرگذاری بیشتر بر روی بام می شود. در مناطق سردسیر، این حالت باید در محاسبات طراحی لحاظ گردد.

۶. حالت های ویژه

• بار برف روی سازه های منحنی یا قوسی: در این سازه ها، تجمع برف بیشتر در نواحی کناری و مقعر رخ می دهد.
• بار برف روی گلخانه ها یا سازه های سبک: به دلیل حساسیت این سازه ها، آیین نامه ها ضریب های کاهشی یا افزایشی ویژه ای برای آن ها تعیین می کنند.
• بار برف دینامیکی: در شرایط خاص، مانند سقوط ناگهانی توده برف از ارتفاع، نیروهای دینامیکی بر سازه وارد می شود که باید مورد توجه قرار گیرد.