Закономерности формирования снеговых нагрузок на плоских покрытиях и учет их особенностей при расчете металлического каркаса производственных зданий

• Автор: Строкатов, Борис Павлович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ПОКРЫТИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ЗДАНИЙ

1.1. Снежный покров и его свойства

1.2. Учет подтаивания снега при нормировании

снеговых нагрузок

1.3. Условия формирования и переноса снега

1.4. Развитие нормирования снеговых нагрузок для расчета строительных конструкций .

1.5. Цель и задачи работы

2. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ

И ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ СНЕГА НА ПЛОСКИХ ПОКРЫТИЯХ
2.1. Выбор и характеристика объектов наблюдения .
2.2. Характеристика климата исследуемого периода
2.3. Статистическая обработка основных климатических характеристик и выявление корреляционных связей
2.4. Методика проведения и анализа натурных наблюдений снеговой нагрузки .
2.5. Выводы .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК НА ПЛОСКИХ ПОКРЫТИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ
3.1. Результаты натурных наблюдений .
3.2. Методика исследования интенсивности переноса
3.3. Результаты экспериментального исследования интенсивности переноса снега .
3.4. Статистическое исследование снеговых нагрузок на плоских покрытиях отапливаемых производственных зданий .
3.4.1. Метод статистических испытаний метод МонтеКарло. Построение блоксхемы
модели
3.4.2. Реализация статистической модели на ЭВМ
3.5. Выв оды
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК НА ПЛОСКИХ
ПОКРЫТИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КАРКАСОМ.
4.1. Статистическое исследование снеговой нагрузки с учетом сноса снега ветром при различных средних скоростях ветра и температурах воздуха за зимний период .
4.2. Сопоставление полученных результатов с другими исследованиями и действующими нормами
4.3. Анализ возможной экономии расхода стали на стропильные фермы при уточнении снеговых нагрузок
4.4. Вы в о д ы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Здесь возможны также такие явления, как лавины, обвалы, обильные снегопады, приводящие к многократному увеличению высоты снега по сравнению с многолетней. Этот вопрос в данной работе не рассматривается. Передача тепла может осуществляться с помощью теплопроводности, свободной и вынужденной конвенции и излучения. Передача тепла от более нагретых частей тела к более холодным осуществляется при соприкосновении их неподвижных относительно друг друга масс и не связаны с перемещением вещества. Турбулентная теплопроводность связана с перемещением вещества, поэтому с усилением перемещения масс текущего потока турбулентная теплопроводность усиливается. Свободная или естественная турбулентная конвекция возникает в результате местного нагревания или охлаждения. Конвекция возбуждается действием ветра. Излучение является наиболее универсальным средством передачи тепла. Сущность его заключается в распространении электромагнитных колебаний, испускаемых молекулами одной части тела и воспринимаемых молекулами в другой его части в форме тепловой энергии. В снежном покрове тепло передается в основном излучением и теплопроводностью. В [] показано, что величина солнечной энергии сказывается только в период снеготаяния. Для исследования нагрузок от снега наиболее интересны свойства снега в период формирования снежного покрова до момента начала снеготаяния, так как, находясь на покрытии отапливаемых зданий и обладая определенной теплопроводностью, слой снега образует дополнительный тепло-изолятор. В связи с этим в покрытии с учетом слоя снега происходит перераспределение температур и при определенной высоте снегового покрова между покрытием и нижними слоями может происходить подтаивание снега. Конечный эффект передачи тепла зависит от трех основных тепловых характеристик - коэффициента теплопроводности (Л), температуропроводности (Я) и теплоемкости (С). Механизм теплопроводности снега, как порошкообразного вещества, сложен и многообразен. Теплофизические характеристики снежного покрова, состоящего из частиц льда, примесей минеральных частиц, жидкой воды (во время таяния или дождя) и содержащего также газы (воздух и водяной пар), непрерывно меняются во времени под влиянием происходящих в его толще процессов возгонки и сублимации, обусловленных наличием температурного градиента, а также благодаря процессам механического оседания, повторного замерзания и оттаивания снега. Градиенты температуры снега заметно изменяются по глубине (табл. Таблица 1. Глубина от поверхности ! Наибольшие разности в температуре наблюдаются в поверхностном слое до глубины 5 см, где они достигают по данным [] 2, °С на I см углубления. В более глубоких горизонтах температурный градиент резко уменьшается. Исследования [1. Для плотностей . Малая теплопроводность снега обуславливает достаточно медленный теплообмен между покрытием и атмосферой при значительной высоте снежного покрова. Как было сказано выше, снег обладает теплозащитными свойствами, поэтому при достижении слоя снега достаточной толщины на покрытиях отапливаемых зданий может происходить подтаивание снега. Указанное явление, обусловленное наличием в толще снега температурного градиента, существенно влияет на величину снеговой нагрузки и при обеспечении надлежащих условий для отвода с покрытия талой воды может эту нагрузку существенно снизить. В ЦНИИСКе [] была осуществлена попытка экспериментального исследования подтаивания снега на специально созданной для этой цели установке, однако каких-либо надежных результатов и рекомендаций по этому вопросу не получено. В [] разработана методика аналитического определения возможного количества стаявшего снега. Автор предложил проводить теплотехнический расчет покрытия с учетом теплозащитных свойств снега. Для решения этой задачи использовались следующие исходные данные: температура внутренней поверхности покрытия -; термическое сопротивление покрытия -|? В [] выведено уравнение граничного равновесного значения снеговой нагрузки ? Ь = -УЧу(ъ)'1(ъ)-Ьп/и • (1. Если снеговая нагрузка на земле( (? ЭЦг) (1. Если ! Т, (1. Т =Туст“3° , (1.