بار برف یکی از انواع بارهای محیطی وارد بر ساختمان است. هنگام بارش برف، ذرات آن بر روی بام جمع می‌شوند. تجمع ذرات، افزایش وزن توده و اعمال فشار عمودی رو به پایین بر روی بام ساختمان را در پی دارد.
ضخامت لایه برف و نوع برف از عوامل موثر بر میزان بار اعمال شده بر بام هستند. به عنوان مثال، هر چه ضخامت لایه برف و محتوای آب درون آن بیشتر باشد، وزن توده و فشار عمودی ناشی از آن بیشتر خواهد بود.
به طور کلی، توزیع برف بر روی بام به صورت یکنواخت است. با این وجود، هندسه بام ساختمان (شیب، ابعاد) و شرایط اقلیمی (بادخیزی، نور خورشید) نیز بر روی شدت و نحوه اعمال این بار محیطی تاثیرگذار هستند. طبیعتا هر چه توده برف زودتر از روی بام برداشته شود، تاثیر آن بر روی عملکرد سازه کمتر خواهد بود. به منظور تعیین تاثیر بارگذاری برف بر روی عملکرد سازه، حالت‌های مختلف بارگذاری مطابق با استانداردهای طراحی مورد بررسی قرار می‌گیرند.
محاسبه بار برف چگونه انجام می شود؟
مطابق با بند 6-7-2 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1392)، بار برف بر روی بام با توجه به شیب، دمای بام، برف‌گیری و اهمیت سازه تعیین می‌شود. در این مبحث، فرمول محاسبه بار برف متوازن در ساختمان به صورت زیر ارائه شده است:
پارامترهای رابطه بالا عبارت هستند از:
- Pr: بار برف متوازن
- Cs: ضریب شیب
- Ct: ضریب شرایط دمایی
- Ce: ضریب برف‌گیری
- Is: ضریب اهمیت
- Pg: بار برف زمین
هر یک از پارامترهای بالا بر اساس معیارهای مختلفی تعیین می‌شوند که در ادامه به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت. البته پیش از آن، نحوه محاسبه وزن مخصوص برف و ارتفاع برف متوازن را ارائه می‌کنیم.
فرمول وزن مخصوص برف
فرمول محاسبه وزن مخصوص برف بر اساس بار برف زمین برابر است با:
- γ: وزن مخصوص برف بر حسب کیلونیوتن بر متر مکعب
- Pg: بار برف زمین
فرمول ارتفاع برف متوازن
ارتفاع برف متوازن با استفاده از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
- Pr: بار برف متوازن
- γ: وزن مخصوص برف