الإنشائية
حاسبة حمل الثلج على الأسطح المسطحة (ASCE 7)
يبدأ حمل الثلج على السقف وفق ASCE 7 من حمل الثلج الأرضي pg، ثم يُعدَّل حسب التعرض لعوامل الجو، وحرارة السقف، والأهمية. ولأغراض التقدير فقط؛ ويجب أن يصمم المهندس المحترف المرخص (PE) المنشأة.
المعادلة
المعادلة 7.3-1 في ASCE 7-16: pf = 0.7 × Ce × Ct × Is × pg. الحد الأدنى للأسطح المنخفضة الميل (القسم 7.3.4): pm = Is × pg عندما تكون pg ≤ 20 psf، وإلا فإن pm = 20 × Is. لا تتضمن معادلات الثلوج في ASCE 7-22 المعامل Is لأن أحمال الثلج الأرضية فيها تُحدَّد وفق فئة الخطورة؛ لذا اجعل Is = 1.0 واستخدم pg الخاصة بفئة الخطورة عند التصميم وفق ASCE 7-22.
مثال محلول
pg = 30 psf، والسقف معرّض جزئياً (Ce = 1.0)، والمبنى مدفأ (Ct = 1.0)، وفئة الخطورة II (Is = 1.0): pf = 0.7 × 1.0 × 1.0 × 1.0 × 30 = 21.0 psf. وpm = 20 psf. حمل الثلج التصميمي على السطح المسطح = 21.0 psf، قبل تعديلات الميل والتراكم والحمل غير المتوازن.
الافتراضات والقيود
- سطح مسطح أو قليل الميل؛ أما الأسطح المائلة فيُطبَّق عليها معامل الميل Cs.
- لا تُدرج التكدسات الثلجية عند الدرجات والحواجز الجانبية للسطح (parapets) والثلج المنزلق وحمل المطر على الثلج والأحمال غير المتوازنة، وغالباً ما تكون هي الحاكمة.
- تأتي أحمال الثلج الأرضية من خرائط ASCE 7 أو من الجهات المحلية، وتتطلب بعض المناطق الجبلية دراسات حالة خاصة بالموقع.
- لأغراض التقدير فقط. يجب أن يصمم أي عنصر إنشائي أو أساسي أو متعلق بسلامة الأرواح مهندس محترف (PE) مرخص ويختمه.
الأسئلة الشائعة
أين أجد حمل الثلج على الأرض؟
من خرائط ASCE 7 عبر أداة ASCE Hazard، أو من إدارة البناء المحلية التي قد تنشر قيمها الخاصة.
لماذا يكون الثلج على السطح أقل من الثلج على الأرض؟
تزيل الرياح وحرارة المبنى الثلج من الأسطح. ويعكس المعامل 0.7 النسب المقاسة بين ثلج السطح والثلج الأرضي.
ما هو حمل تراكم الثلج (snow drift load)؟
الرياح تكدّس الثلج أمام الأسقف الأعلى والحواجز الجانبية ومعدات السطح. وقد تبلغ أحمال التكدس عدة أضعاف حمل السطح المستوي، وتسبب كثيراً من انهيارات الأسطح المرتبطة بالثلج.