1.4 雪荷載

1.4.1 雪荷載標準值及基本雪壓

1.基本雪壓

（1）雪壓是指單位水平面積上的雪重，單位以kN/m²計。

（2）基本雪壓為雪荷載的基準壓力，一般按當地空曠平坦地面上積雪自重的觀測數據，經概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定。

當氣象臺站有雪壓記錄時，應直接采用雪壓數據計算基本雪壓；當無雪壓記錄時，可采用積雪深度和密度按下式計算雪壓（kN/m²）：

s=hρg （1.4-1）

式中 h——積雪深度，是指從積雪表面到地面的垂直深度（m）；

ρ——積雪密度（t/m³）；雪密度隨積雪深度、積雪時間和當地的地理氣候條件等因素的變化有較大幅度的變異，對于無雪壓直接記錄的臺站，可按地區(qū)的平均積雪密度計算雪壓；

g——重力加速度，9.8m/s²。

基本雪壓應采用按荷載規(guī)定的方法確定的50年重現期的雪壓；

對雪荷載敏感的結構，應采用100年重現期的雪壓。

全國各城市的基本雪壓值應按荷載規(guī)范附錄E中表E.5重現期R為50年的值采用。當城市或建設地點的基本雪壓值在《荷載規(guī)范》附錄E中表E.5中沒有給出時，基本雪壓值應按荷載規(guī)范附錄E規(guī)定的方法，根據當地年最大雪壓或雪深資料，按基本雪壓定義，通過統(tǒng)計分析確定，分析時應考慮樣本數量的影響（參見《荷載規(guī)范》附錄E）。當地沒有雪壓和雪深資料時，可根據附近地區(qū)規(guī)定的基本雪壓或長期資料，通過氣象和地形條件的對比分析確定；也可比照《荷載規(guī)范》附錄E中附圖E6.1全國基本雪壓分布圖近似確定。

2.雪荷載標準值和組合值系數

（1）屋面水平投影面上的雪荷載標準值應按下式計算：

s_k=μ_rs₀ （1.4-2）

式中 s_k——雪荷載標準值（kN/m²）；

μ_r——屋面積雪分布系數；

s₀——基本雪壓（kN/m²）。

（2）山區(qū)的雪荷載應通過實際調查后確定。當無實測資料時，可按當地鄰近空曠平坦地面的雪荷載值乘以系數1.2采用。

（3）雪荷載的組合值系數可取0.7；頻遇值系數可取0.6；準永久值系數應按雪荷載分區(qū)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的不同，分別取0.5、0.2和0；雪荷載分區(qū)應按《荷載規(guī)范》附錄E.5或附圖E.6.2的規(guī)定采用。

1.4.2 屋面積雪分布系數

1.屋面積雪分布系數應根據不同類別的屋面形式，按表1.4-1采用。

2.設計建筑結構及屋面的承重構件時，應按下列規(guī)定采用積雪的分布情況：

（1）屋面板和檁條按積雪不均勻分布的最不利情況采用。

（2）屋架和拱殼應分別按全跨積雪的均勻分布、不均勻分布和半跨積雪的均勻分布按最不利情況采用。

（3）框架和柱可按全跨積雪的均勻分布情況采用。

表1.4-1 屋面積雪分布系數

（續(xù)）

注：1.第2項單跨雙坡屋面僅當20°≤α≤30°范圍時，可采用不均勻分布情況。

2.第4、5項只適用于坡度α≤25°的一般工業(yè)廠房屋面。

3.第7項雙跨雙坡或拱形屋面，當α≤25°或f/l≤0.1時，只采用均勻分布情況。

4.多跨屋面的積雪分布系數，可參照第7項的規(guī)定采用。

【例1.4-1】 設計黑龍江省佳木斯西北方向某縣的一多層建筑時，因《荷載規(guī)范》附錄E中沒有給出該縣的基本雪壓，但當地氣象部門給出年最大積雪深度為0.50m，由此設計單位按式（1.4-1）（《荷載規(guī)范》附錄E.1.2條）規(guī)定確定雪壓值s=____kN/m²。

（A）0.60 （B）0.74 （C）0.80 （D）0.50

答案：（B）

解答：按式（1.4-1）（《荷載規(guī)范》附錄E.1.2條）規(guī)定根據積雪深度可按下式計算雪壓：

s=hρg

式中 s——計算雪壓值（kN/m²）；

h——積雪深度（m）；

ρ——積雪密度（t/m³），《荷載規(guī)范》條文說明7.1.2條對東北地區(qū)可取用ρ=150kg/m³=0.15t/m³；

g——重力加速度，g=9.8m/s²。

則s=0.50×0.15×9.8kN/m²=0.74kN/m²

上述s值小于佳木斯市的基本雪壓s₀=0.85kN/m²。

【例1.4-2】 一庫房為6m間距的單跨門式剛架（圖1.4-1），該剛架的斜梁與水平線間的夾角為25°，斜梁上鋪設槽鋼檁條和壓型鋼板。檁條間距為1.5m，計算跨度為6m。該地區(qū)的基本雪壓s₀=0.5kN/m²。由此可算得檁條上由屋面積雪荷載產生沿檁條跨度的線荷載標準值q_s=____kN/m。

（A）0.85 （B）0.94 （C）0.75 （D）0.68

圖1.4-1 門式剛架上的檁條及其雪荷載計算簡圖

答案：（A）

解答：計算檁條上的雪荷載時，應按1.4.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第7.2.2條）規(guī)定，考慮積雪不均勻分布的最不利情況。本題的屋面類別為單跨雙坡屋面，屋面傾角為25°，查表1.4-1（《荷載規(guī)范》表7.2.1）的第2項，可得積雪分布系數μ_r=1.0，最不利不均勻屋面積雪分布系數為1.25μ_r，則檁條上沿屋面水平投影面的雪荷載標準值s_k可按下式計算：

s_k=1.25μ_rs₀=1.25×1.0×0.5kN/m²=0.625kN/m²

相應地檁條上的雪荷載線荷載標準值q_s可按下式計算：

q_s=s_k×1.5×cos25°=0.625×1.5×0.9063kN/m=0.85kN/m

【例1.4-3】 一帶有天窗架的機械加工廠車間，在屋面大梁上鋪設1.5m×6.0m的混凝土大型屋面板（圖1.4-2）。屋面大梁的斜面坡度為1∶12。該地區(qū)的基本雪壓s₀=0.5kN/m²。由此，設計大型屋面板時考慮雪荷載的不利分布后，可得大型屋面板上在屋面水平投影面的雪荷載標準值s_k=____kN/m²。

（A）0.55 （B）0.5 （C）0.4 （D）0.6

答案：（A）

解答：計算大型屋面板上的雪荷載時，應按1.4.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第7.2.2條）規(guī)定，考慮積雪不均勻分布的最不利情況。本題的屋面類別為表1.4-1（《荷載規(guī)范》表7.2.1）的第4項。因屋面坡度小于25°，相應的積雪分布系數μ_r=1.0，最不利不均勻屋面積雪分布系數為1.1μ_r，則屋面板上在屋面水平投影面的雪荷載標準值s_k可按下式計算：

s_k=1.1s₀=1.1×0.5kN/m²=0.55kN/m²

【例1.4-4】 一屋面有高差為3.5m的高低層商店建筑，低層部分的屋面結構為單向板的梁板結構。該建筑的高低層部位的剖面圖如圖1.4-3所示。該地區(qū)的基本雪壓s₀=0.5kN/m²，由此，可算得緊靠高層部位8m范圍內，在低層部分混凝土屋面板上的雪荷載標準值s_k=____kN/m²。

圖1.4-2 計算大型屋面板上最不利積雪荷載

（A）1.0 （B）0.5 （C）0.8 （D）0.6

答案：（A）

解答：計算屋面板上的雪荷載時，應按1.4.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第7.2.2條）規(guī)定，考慮積雪不均勻分布的最不利情況。本題的屋面類別為表1.4-1（《荷載規(guī)范》表7.2.1）的第8項（高低屋面）情況2，緊靠高層部位（2×3.5m=7m）范圍內，屋面板上的雪荷載標準值s_k可按下式算得：

圖1.4-3 高低層建筑低層部分的積雪最不利部位

s_k=2.0s₀=2×0.5kN/m²=1.0kN/m²

【例1.4-5】 一雙跨的室內體育練習館建筑，采用6m柱距的門式拱形剛架（圖1.4-4），該剛架的梁柱節(jié)點處拱形梁與水平線間的夾角為20°。拱形梁上鋪設槽鋼檁條和壓型鋼板。檁條間距為2m，計算跨度為6m。該地區(qū)的基本雪壓s₀=0.4kN/m²。由此可算得中柱部位梁的檁條上由屋面積雪荷載產生的線荷載標準值q_s=____kN/m²。

（A）1.05 （B）0.75 （C）1.2 （D）1.9

答案：（A）

解答：計算檁條上的雪荷載時，應按1.4.2節(jié)2（《荷載規(guī)范》第7.2.2條）規(guī)定，考慮積雪不均勻分布的最不利情況。本題屋面類別為雙跨拱形屋面，查表1.4-1（《荷載規(guī)范》表7.2.1）的第7項情況1，可得中柱上部凹形部位最不利不均勻屋面積雪分布系數為1.4，則該部位檁條上的雪荷載線荷載標準值q_s，可按下式計算：

q_s=s₀×1.4×2.0×cos20°=0.4×1.4×2.0×0.94kN/m=1.05kN/m

圖1.4-4 拱形門式剛架上的檁條及其雪荷載計算簡圖