بارهای ناشی از انباشت برف بر روی بام سازه به انواع بارهای برف حداقل، متوازن، نامتوازن، لغزنده، انباشتگی و جزئی تقسیم می‌شوند. در هنگام محاسبه بار برف در ساختمان باید انواع حالت‌های بارگذاری را مورد بررسی قرار داد و شرایط بحرانی سازه را برای طراحی در نظر گرفت. در ادامه به معرفی انواع حالت‌های بارگذاری برف و روش‌های محاسبه آن‌ها مطابق با مبحث ششم مقررات ملی ساختمان می‌پردازیم.
بار برف حداقل چیست و چگونه محاسبه می‌شود؟
بار برف حداقل، یکی از حالت‌های جداگانه برای تعیین بارگذاری یکنواخت برف (بار متوازن) است. این بار برای بام‌های شیب‌دار با شیب کمتر از 15 درجه و برای بام‌های قوسی با زاویه قائم بین تاج و پای قوس کمتر از 10 درجه محاسبه می‌شود.
مطابق با بند 6-7-2-1 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (1392)، فرمول محاسبه بار برف حداقل برای بام‌های دارای شیب کم به صورت زیر است:
- Pm: بار برف حداقل
- Is: ضریب اهمیت
- Pg: بار برف زمین
نکته: در تعیین و ترکیب حالت‌های بارگذاری با دیگر، بار برف حداقل در نظر گرفته نمی‌شود.
بار برف لغزنده چیست؟
«بار برف لغزنده» (Sliding Snow Load)، بار حاصل از لغزش برف از بام شیب‌دار بالاتر و ریختن آن بر روی بام پایین‌تر است. این بار برای بام‌های دارای سطوح لغزنده با شیب بیشتر از 2 درصد و بام‌های دیگر با شیب بیشتر از 15 درصد در نظر گرفته می‌شود.
فرمول محاسبه بار برف لغزنده به صورت زیر است:
- Pr: بار برف متوازن
- W: فاصله افقی لبه پایین بام شیب‌دار بالاتر تا خط الراس آن
- Cs: ضریب شیب
بار برف لغزنده از بَرِ لبه پایین بام بالاتر تا فاصله 4.5 متر بر روی بام پایین به صورت یکنواخت و نواری توزیع می‌شود. در صورت کمتر بودن عرض بام پایینی، مقدار بار را باید در نسبت عرض بام پایینی به 4.5 متر ضرب کرد. این محاسبات برای سطح غیر هم ارتفاع بر روی یک سازه (بدون فاصله افقی) مورد استفاده قرار می‌گیرند. محاسبات بار برف لغزنده در سازه‌های مجاور متفاوت است.
بار برف لغزنده برای دو سازه مجاور
در بسیاری از موارد، ساختمان‌های مجاور دارای یک فاصله مشخص نسبت به یکدیگر هستند. برای سازه‌های جدا، معیار محاسبه بار برف لغزنده به صورت زیر است:
- d: فاصله افقی دو ساختمان
- h: فاصله قائم دو ساختمان
در صورت کم بودن فاصله قائم لبه بام شیب‌دار با بام پایینی و تاثیر این ویژگی بر روی کاهش لغزش برف، می‌توان مقدار برف لغزیده شده را کمتر در نظر گرفت.
در صورت برقرار بودن شرایط، مقدار بارگذاری برف لغزنده از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
- Pr: بار برف متوازن
- W: فاصله افقی لبه پایین بام شیب‌دار بالاتر تا خط الراس آن
- d: فاصله افقی دو ساختمان
- Cs: ضریب شیب
نکته: مقدار بار برف لغزنده به بارگذاری متوازن اضافه شده و اثر آن به صورت همزمان بارگذاری نامتوازن، انباشتگی برف، بارگذاری جزئی برف و اثر باران در نظر گرفته نمی‌شود.