هنگام بحث در مورد بارهای وارد بر ساختمان، وزن مصالح مورد استفاده (بارهای مرده)، افراد یا وسایل حاضر در ساختمان (بارهای زنده) و زلزه (بارهای دینامیکی)، پیش از هر پارامتری به ذهن طراح میآیند. با این وجود، بارهای مهم دیگری در تحلیل و طراحی سازه وجود دارند که عدم توجه به آنها میتواند پیامدهای ناگواری را در پی داشته باشد. یکی از این بارهای مهم، بار برف است. بار برف، از انواع بارهای محیطی وارد بر ساختمان به شمار میرود که در اثر تجمع ذرات برف بر روی بام ایجاد شده و به اسکلت سازه اعمال میشود. توزیع این بار بر روی سازه معمولا به صورت یک بار گسترده یکنواخت (متوازن) است. البته با توجه به هندسه بام و شرایط جوی، احتمال اعمال حالتهای دیگر بارگذاری بر روی سازه وجود دارد. در این مقاله، به ارائه تعریف، پارامترهای موثر، حالتهای بارگذاری و روش های محاسبه بار برف در ساختمان میپردازیم.
ساختمانها، سازههای مهندسی هستند که به طور مداوم در معرض بارهای استاتیکی و یا دینامیکی قرار دارند. از انواع بارها در ساختمان میتوان به بار مرده، بار زنده، بار زلزله، بار برف، بار باد، بار سیل و بارهای ویژه اشاره کرد.
در ادامه به تعریف بارهای ساختمان میپردازیم:
- بار مرده: بارهای دائمی، ثابت و عمودی ناشی از وزن المانهای مختلف سازه
- بار زنده: بارهای موقتی، متحرک و عمودی ناشی از وزن اشیا قابل جابجایی یا افراد
- بار باد: بارهای افقی ناشی از برخورد جریان هوا به سطح خارجی سازه
- بار برف: بارهای عمودی ناشی از تجمع برف بر روی بام یا شیروانی سازه
- بار سیل: بارهای افقی ناشی از برخورد جریان سیل به سازه
- بار زلزله: ترکیبی از بارهای افقی و عمودی ناشی از زمینلرزه
- بار ویژه: بارهای ایجاد شده در شرایط خاص نظیر جابجایی فونداسیون، جمعشدگی الاستیک، فشار سیالات و خاک، ارتعاش، خستگی، برخورد، اجرایی و تمرکز تنش
بارهای محیطی چه هستند؟
سازههای مختلف بر اساس محل قرارگیری و شرایط اقلیمی در معرض بارهای ناشی از جریان هوا، بارندگی، زلزله، دما، نشست، جریانهای آب زیرزمینی، فشارهای جانبی توده زمین، سیل و غیره قرار میگیرند. به این بارها که انسان در به وجود آمدن آنها نقشی ندارد، بارهای محیطی وارد بر ساختمان گفته میشود.