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2018-08-01

Carico da neve su coperture a due falde e a due falde

In Germania, la DIN EN 1991-1-3 con l'appendice nazionale DIN EN 1991-1-3/NA regola i carichi da neve. La norma si applica alle opere di ingegneria civile ad altitudini fino a 1.500 m sul livello del mare.

Al fine di combinare i carichi da neve con altre azioni (carichi imposti, vento, ecc.) in situazioni di progetto definite secondo la norma di combinazione DIN EN 1990, il carico è classificato di conseguenza come azione variabile, fissa e statica [1], [ 2]. Dabei spielt es eine Rolle, ob an dem jeweiligen Bauort übliche oder außergewöhnliche Verhältnisse herrschen. Ein übliches Verhältnis wird angenommen, wenn an dem Ort das Auftreten von außergewöhnlichen Schneefällen unwahrscheinlich ist.

In diesem Fall ist die Last für die ständige/vorübergehende Bemessungssituation zu ermitteln. Ein außergewöhnliches Verhältnis wird angenommen, wenn an dem Ort außergewöhnliche Schneelastfälle auftreten. Im norddeutschen Tiefland wurden in seltenen Fällen Schneelasten bis zum mehrfachen der rechnerischen Werte gemessen. In diesem Fall ist die Last für die ständig/vorübergehende und außergewöhnliche Bemessungssituation zu ermitteln. Schneeverwehungen sind nach dem nationalen Anhang keine außergewöhnlichen Einwirkungen.

[3] Übliche Verhältnisse Außergewöhnliche Verhältnisse
carico Fall A – DIN EN 1991-1-3 3.2(1) B1 – DIN EN 1991-1-3 3.3(1)
Descrizione Keine außergewöhnlichen Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung Außergewöhnliche Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung
Situazione di progetto 1 Persistente/Transitoria Persistente/Transitoria
Schneelast s auf dem Dach – unverweht
Schneelast s auf dem Dach – verweht
Bemessungssituation 2 - Außergewöhnliche (wenn Schnee die außergewöhnliche Einwirkung ist)
Schneelast s auf dem Dach – unverweht - dove
Schneelast s auf dem Dach – verweht - dove

dove

μi coefficiente di forma del carico di neve del tetto
Ce Umgebungskoeffizient (gemäß NA ist Ce = 1,0 anzusetzen)
Ct Temperaturbeiwert (gemäß NA ist Ct = 1,0 anzusetzen)
sk Valore caratteristico del carico della neve sul terreno
sAd Bemessungswert für außergewöhnliche Schneelasten am Boden
Cesl Beiwert für außergewöhnliche Schneelasten (gemäß [5] ist Cesl = 2,3 im norddeutschen Tiefland)

Valore caratteristico del carico della neve sul terreno

"Der charakteristische Wert der Schneelast auf dem Boden ist ein 98-%-Fraktilwert mit einer jährlichen Überschreitungswahrscheinlichkeit von 0,02 und einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren." [3] Dieser Wert wird im nationalen Anhang für Deutschland definiert und berechnet sich abhängig von der Schneelastzone und Höhe über Meeresniveau. Der nationale Anhang [2] zeigt in Bild NA.1 eine Deutschlandkarte mit Zoneneintragungen. Die exakte Schneelastzonenzuordnung der Verwaltungseinheiten, insbesondere im Bereich der Zonengrenzen, ist bei den zuständigen Behörden zu erfragen [5]. Das Deutsche Institut für Bautechnik DIBt veröffentlicht zu diesem Thema auf seiner Website eine Tabelle "Zuordnung der Schneelastzonen nach Verwaltungsgrenzen" je Bundesland. Weiter gibt diese Tabelle zusätzlich für jedes Verwaltungsgebiet die Zuordnung zur norddeutschen Tiefebene bezüglich der Umsetzung der außergewöhnlichen Bemessungssituation mit an.

Zone [2],[4] Charakteristischer Wert der Schneelast sk auf dem Boden in kN/m²
1
1a
2
2a
31)
3a und > 3a2)
Geländehöhe über dem Meeresboden in m
1) In Zone 3 können für bestimmte Lagen (zum Beispiel Oberharz, Hochlagen des Fichtelgebirges, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee) höhere Werte als nach der oben angegebenen Gleichung maßgebend sein. Angaben über die Schneelast in diesen Regionen sind bei den zuständigen Stellen einzuholen.
2) Neue Zonen 3a und > 3a auf Basis von [4] laut Mitteilung der Obersten Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern vom 19.01.2018

Ermittlung mit dem Dlubal-Online-Dienst

Der Dlubal-Online-Dienst Schneelastzonen, Windzonen und Erdbebenzonen vereint die Normung mit der digitalen Technik des Internets.


Der Service legt abhängig von der gewählten Lastart (Schnee, Wind, Erdbeben) und der landesspezifischen Normung die jeweilige Zonenkarte über die digitale Google-Maps-Landkarte. Über die Suche kann der Anwender mit Angabe der Bauortadresse, der Geokoordinaten oder der örtlichen Gegebenheiten einen Marker auf den geplanten Bauort setzen. Die Anwendung ermittelt dann über die exakte Höhe über Meeresniveau und die gegebenen Zonendaten die charakteristische Last beziehungsweise Beschleunigung an dieser Stelle. Kann der neue Bauort noch nicht über eine eindeutige Adresse definiert werden, kann die Karte vergrößert und der Fokus an den richtigen Bauort verschoben werden. Die Berechnung passt sich mit Absetzung des Markers an die neue Höhenlage an und gibt die aktuellen Lasten aus.

Zu finden ist der Online-Dienst auf der Dlubal-Website unter Lösungen → Online-Dienste.

Mit Vorgabe der Parameter (1-4) erhält man für die ausgewählte Stelle (5-7):

  1. Lastart = Schnee
  2. Norm = EN 1991-1-3
  3. Anhang = Deutschland | DIN EN 1991-1-3
  4. Adresse = Zellweg 2, Tiefenbach
  5. Zona del carico da neve
  6. Gegebenenfalls Zusatzhinweise
  7. Den charakteristischen Wert der Schneelast sk

Wählt man eine Stelle in der norddeutschen Tiefebene, gibt der Online-Dienst bei 6. den Hinweis "Norddeutsches Tiefland". Dann ist die errechnete Last zusätzlich als außergewöhnliche Schneeeinwirkung in der außergewöhnlichen Bemessungssituation zu berücksichtigen.

Formbeiwert von ausgewählten Dächern

Schnee kann auf dem Dach in vielen unterschiedlichen Lastverteilungen auftreten [1]. Unter anderem ist die Schneelast abhängig von der Form des Daches, den wärmedämmenden Eigenschaften, der Oberflächenrauheit, dem Wärmestau unter dem Dach, der benachbarten Bebauung, dem umgebenden Gelände und natürlich dem örtlichen Klima. Im Wesentlichen muss daher in der Bemessung eine unverwehte und verwehte Verteilung der Schneelast berücksichtigt werden. Die anzusetzende Schneelast wirkt lotrecht und bezieht sich auf die horizontale Projektion der Dachfläche.

Der Formbeiwert μi hängt grundsätzlich von der Neigung α der betrachteten Dachfläche ab.

coefficiente di forma Dachneigung in α
μi
μi(α) 0.8 0

Bemerkung: Die Formbeiwerte gelten, wenn der Schnee ungehindert vom Dach abrutschen kann. Wird das Abrutschen zum Beispiel durch ein Schneefanggitter, Attika etc. behindert, ist der Formbeiwert 0,8 anzusetzen.

Für Flach- und Pultdächer ist ohne und mit Verwehung eine gleichmäßig verteilte Schneelast anzusetzen.

Für Satteldächer sind drei Lastanordnungen zu untersuchen. Der Fall a) stellt die Verteilung ohne Windeinfluss dar. Die Fälle b) und c) zeigen die Verteilung mit Verwehungs- und Abtaueinflüssen. Diese beiden Zusatzverteilungen sind meist bei Tragwerken maßgebend, die bei ungleich verteilten Lasten sensibel reagieren.


Autore

Il Sig. Niemeier è responsabile dello sviluppo di RFEM, RSTAB, RWIND Simulation e nel settore delle strutture a membrana. È anche responsabile del controllo qualità e dell'assistenza clienti.

Link
Bibliografia
  1. Comitato europeo di normalizzazione (CEN). (2010). Eurocodice 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
  2. Deutsches Institut für Normung eV (DIN). (2010). Appendice nazionale – Parametri determinati a livello nazionale – Eurocodice 1: Azioni sulle strutture - Parte 1-3: Azioni generali - Carichi da neve; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
  3. Alberto, A. (2018). Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23 ndr). Colonia: Gazzetta federale
  4. Wichura, B.; Hoffmann, K. Analisi approfondita dei dati del carico da neve misurato in cinque distretti e loro confronto con i dati delle zone di carico da neve della DIN 1055-5:2005 come studio pilota per la revisione della mappa delle zone di carico da neve. Stoccarda: RFEM IRB
  5. Istituto tedesco di ingegneria strutturale: Assegnazione delle zone di carico da neve secondo i confini amministrativi. Berlino: Deutsches Institut für Bautechnik


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