基本介紹
- 中文名：屋面雪壓
- 外文名：snow pressures on the roof
- 讀音：wū miàn xuě yā
- 別稱：屋面雪荷載
- 影響因素：降雪量、屋蓋形式、建築尺寸等
- 屬性：建築術語
基本雪壓,屋面雪壓,
基本雪壓
我國原荷載規範《荷載背後規範》 (規結1—58)中《全國最大雪深分區圖》是根據解放前和解放初期的雪深資料繪成的，站點少，資料年限短，因而可靠性較差。同時由歷(各)年最大雪深的平均值乘以全國統一的平均積雪密度200kg/m3來確定，是不太合理的。因為各年的積雪重量差別很大，往往影響建築結構安全的是某一次極端最大積雪重量，並不是各年最大積雪重量的平均值，根據實測資料，我國各地區的積雪密度也不相同，採用全國統一積雪密度並不能反映實際情況。
《工業與民用建築結構荷載規範》(TJ 9-74)在修訂時調查了全國17個省(市、區)的積雪情況，使用1951～1972年統計數據，對有積雪密度觀測資料的地點，直接用每年的最大積雪重量作為統計樣本，按皮爾遜Ⅲ型曲線進行計算，求得30年一遇的最大積雪重量，在缺乏積雪密度資料的地點，仍統計30年一遇的最大雪深，然後乘以地區平均積雪密度，作為基本雪壓值。
我國大部分地區處在溫帶，一般地區降雪期不到4個月。主要在東北、內蒙古、新疆和青海等地區，冬季嚴寒時間長，積雪厚，由於氣溫低，積雪後可能整個冬天不化，老雪復以新雪，使之雪壓增加，如新疆阿爾泰山區，雪壓值在lkN/m2以上。華北、西北大部分地區冬季嚴寒時間較長，溫度亦低，但水氣不足，降雪量並不大。但長江中下游及淮河流域，冬季嚴寒時間雖不長，有時一冬無積雪，如果遇到寒潮南下，溫度較低，水氣充足時可降很大的雪，例如，1955年元旦，江淮一帶大雪，江蘇南京積雪深達51cm，安徽正陽關雪深52cm。華南、西南地區，冬季很短，降雪很少，其中很大一部分屬於無雪地區；因此雪荷載的確定，應從各個地區實際的氣象條件出發，合理取值。
目前雪載值，一般占整個屋蓋結構自重的10%--30%，這樣大的雪載，往往使得各種屋蓋結構產生較大的變形，尤其在嚴寒多雪地區，大雪之後，屋蓋結構不僅產生較大的殘餘變形，有時還遭致結構破壞。而在屋面低凹處更為嚴重，由於雪的堆積而形成局部地區很大的超載，且一般屋蓋結構安全度偏低，因此在進行結構設計時，應慎重對待，妥善處理雪載取值。
屋面雪壓
影響屋面雪壓的因素有：風、屋面形式、屋面散熱等。
1） 風對屋面積雪的影響
風對屋面積雪的影響:主要是由風的漂積作用引起的。在下雪過程中，風會把部分本將飄落在屋面上的雪積吹到附近的地面或其它較低的物體上，這種影響就叫風的漂積作用。當風速較大或房屋處於曝風位置時，部分已經積在屋面上的雪會被風吹走，從而導致平屋面或小坡度（坡度小於10度）屋面上的雪壓普遍比鄰近地面上的雪壓要小。在高低跨屋面的情況下，由於風對雪的漂積作用，會將較高屋面的雪吹落在較低屋面上，在低屋面上形成局部較大的漂積荷載。對多坡度屋面及曲線型屋面，屋谷附近區域的積雪比屋脊區大，其原因之一是作用下的雪漂積，屋脊區的部分積雪被風吹在屋谷區內。
對於高低跨屋面，由於風對雪的漂積作用，會將較高屋面的雪吹落在較低屋面上，在低屋面上形成局部較大的漂積荷載。蘇聯根據西伯利亞地區的屋面荷載的調查，對屋面積雪分布係數規定為
=2h/4.0
式中 h——屋面高低差，m；
——基本雪壓，kN/。
並規定積雪分布寬度=2h，但不小於5m，不大於10m。積雪按三角形分布，如圖所示。根據我國的積雪情況調查，高低屋面堆雪集中程度遠小於西伯利亞地區，形成三角形分布的情況較小，一般高低屋面處存在風渦作用，雪堆多形成曲線圖形的堆積情況。因此，我國規範將其簡化為矩形分布的雪堆，對取平均值2．0，雪堆長度2h不小於4 m。但不大於8 m。
對多跨坡屋面及曲線型屋面，屋谷附近區域的積雪比屋脊區大，也受風作用下的雪漂積的影響，屋脊區的部分積雪被風吹積在屋谷區內，造成局部堆雪及局部滑雪。因而，對多跨坡屋面及曲線型屋面，風作用除了使總的屋面積雪減少外，還會引起屋面的不平衡積雪荷載。
2）屋面坡度對積雪的影響
屋面雪荷載與屋面坡度密切相關，一般隨坡度的增加而減小，主要原因是風的作用和雪滑移所致。
當屋面坡度大於到某一角度時，積雪就會在屋面產生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多。屋面表面的光滑程度對雪滑移的影響較大。雪滑移帶來的另一個問題是滑落的雪堆積在與坡屋面領接的較低屋面上。風作用使總的屋面積雪減少，對雙坡屋面及曲線型屋面，還會引起屋面的不平衡積雪荷載。
3）屋面溫度對積雪的影響
屋面散發的熱量使部分積雪融化，同時也使雪滑移更易發生。
不連續加熱的屋面，加熱期融化的雪在不加熱期間可能重新凍結。在屋面較低處結成較厚的冰層，產生附加荷載。重新凍結的冰雪還會減低坡屋面上的雪滑移能力。融化後的雪水常常會在檐口處凍結為冰凌及冰壩。這一方面會出現滲漏現象；另一方面會對結構產生不利的荷載效應。
我國南部氣候較暖，屋面積雪容易融化；北部寒潮風較大，屋面積雪容易吹掉。與蘇聯、加拿大、北歐等國相比，積雪情況不甚嚴重．積雪期也較短。因此。我國《建築結構荷載規範》(GB50009-2001)根據以往的設計經驗，參考國際標準ISO 4355及國外相關資料，對屋面積雪分布僅概括地規定了8種典型屋面積雪分布係數。其中大部分屋面都列出了積雪均勻分帶和不均勻分布兩種情況，後一種主要是考慮雪的滑移和堆積後的效應。
