E-book details

Obciążenie śniegiem w Polsce w projektowaniu i diagnostyce konstrukcji

Obciążenie śniegiem w Polsce w projektowaniu i diagnostyce konstrukcji

Jerzy A. Żurański, Andrzej Sobolewski

Ebook

W monografii przedstawiono wyniki analizy statystycznej i probabilistycznej obciążenia śniegiem gruntu na obszarze Polski jako wielkości odniesienia w ocenie obciążenia śniegiem dachów. Omówiono techniki i metody pomiarowe pokrywy śnieżnej na gruncie, stosowane w Polsce, oraz podano przykładowe wyniki pomiarów grubości pokrywy śnieżnej, ciężaru objętościowego śniegu i obciążenia śniegiem gruntu. Do analizy statystycznej i probabilistycznej wykorzystano wartości maksymalne obciążenia śniegiem gruntu wybrane z każdej zimy z lat 1950–2010 ze 115 stacji i posterunków meteorologicznych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowego Instytutu Badawczego. Wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem gruntu, o okresie powrotu 50 lat, oszacowano za pomocą rozkładu prawdopodobieństwa wartości ekstremalnych, zwanego rozkładem Gumbela, którego parametry szacowano metodą największej wiarygodności. Wyniki przedstawiono tabelarycznie oraz graficznie w postaci wykresów i map terytorialnego rozkładu obciążenia śniegiem w Polsce. Omówiono metodę ustalania strefowych wartości obciążenia śniegiem, przedstawiono nowy podział kraju na strefy obciążenia przyjęty przez Polski Komitet Normalizacyjny i opublikowany w załączniku krajowym do normy europejskiej oraz w zmianie do dotychczasowej normy polskiej.

W monografii przedstawiono ocenę wyjątkowych wartości obciążenia śniegiem gruntu oraz długotrwałości występowania określonych wartości obciążenia śniegiem. Omówiono awarie i katastrofy konstrukcji pod ciężarem śniegu w Polsce w latach 1968–2006. Szczególną uwagę poświęcono wynikom pomiarów i analiz obciążenia śniegiem wykonanym po katastrofie hali MTK w Chorzowie w styczniu 2006 r. W pracy omówiono dotychczasowe przepisy i normy polskie ustalające obciążenie śniegiem dachów, poczynając od końca XIX w. aż po normy aktualne. Przedstawiono także kierunki dalszych prac, zaproponowane przede wszystkim na podstawie wyników pomiarów i analiz wykonanych po katastrofie hali MTK w Chorzowie. Omówiono problemy diagnostyki konstrukcji zaprojektowanych w czasie obowiązywania norm, w których normowe obciążenie śniegiem było mniejsze, niekiedy znacznie, w stosunku do norm aktualnych. Przedstawiono także zagadnienia związane z odśnieżaniem dachów.

W pięciu załącznikach podano: 1) współrzędne geograficzne i krótkie opisy stacji i posterunków meteorologicznych IMGW-PIB, z których wykorzystano wyniki pomiarów; 2) analizowane dane pomiarowe; 3) wykresy wieloletnich przebiegów zimowych wartości maksymalnych obciążenia śniegiem gruntu w latach 1950-2010; 4) wyniki obliczeń statystycznych i probabilistycznych; 5) wykresy na siatce probabilistycznej Gumbela wartości obciążenia zmierzonych przez 115 stacji i posterunków.

Streszczenie 5

Summary 6

1. Wstęp 7

1.1. Cel i zakres pracy 7

1.2. Modele obciążenia śniegiem dachu 8

2. Dotychczasowe prace 11

3. Dane pomiarowe ciężaru pokrywy śnieżnej w Polsce 15

3.1. Stacje i posterunki meteorologiczne mierzące pokrywę śnieżną 15

3.2. Zasoby danych pomiarowych ciężaru pokrywy śnieżnej 18

4. Charakterystyka pokrywy śnieżnej na gruncie 25

4.1. Wprowadzenie 25

4.2. Pomiary śniegu. Dokładność pomiarów 26

4.3. Wyniki pomiarów pokrywy śnieżnej na stacjach meteorologicznych 29

4.4. Zmienność w czasie wartości maksymalnych rocznych ciężaru i grubości pokrywy śnieżnej 35

5. Metoda opracowania danych pomiarowych obciążenia śniegiem gruntu 39

5.1. Wprowadzenie 39

5.2. Wybór rozkładu prawdopodobieństwa 42

5.3. Metody estymacji parametrów rozkładu Gumbela 48

5.4. Oszacowanie błędu prognozy wartości charakterystycznej Sk 50

6. Wyniki opracowania danych pomiarowych obciążenia śniegiem gruntu. Wartości prognozowane 53

6.1. Podstawowe charakterystyki statystyczne obciążenia śniegiem gruntu oraz wartości parametrów rozkładu Gumbela 53

6.2. Rozkład terytorialny wartości prognozowanych 58

6.3. Zależność obciążenia śniegiem gruntu od wysokości nad poziomem morza 68

7. Wyjątkowe obciążenie śniegiem gruntu 71

7.1. Definicja wyjątkowego obciążenia śniegiem 71

7.2. Częstość występowania wyjątkowego obciążenia śniegiem gruntu 73

7.3. Wartości wyjątkowego obciążenia śniegiem gruntu 76

7.4. Rozkład terytorialny wyjątkowego obciążenia śniegiem gruntu 78

8. Długotrwałość obciążenia śniegiem 85

8.1. Metoda opracowania 85

8.2. Wykorzystanie wyników 88

9. Awarie i katastrofy dachów pod ciężarem śniegu w Polsce 91

9.1. Awarie i katastrofy w latach siedemdziesiątych XX wieku 91

9.2. Katastrofy podczas zimy 2005/2006 97

9.3. Katastrofa hali MTK w Chorzowie 99

10. Obciążenie śniegiem w dawnych przepisach i normach polskich 107

10.1. Dawne polskie normy i przepisy 107

10.2. Polska Norma z 1980 roku 110

11. Obciążenie śniegiem w aktualnych normach polskich 113

11.1. Metoda strefowania obciążenia śniegiem 113

11.2. Przyjęte wartości charakterystyczne i podział kraju na strefy obciążenia śniegiem 115

11.3. Dylematy ustalania wartości charakterystycznych i podziału kraju na strefy obciążenia śniegiem 121

11.4. Zmiany na mapie obciążenia śniegiem w Polsce 123

12. Obciążenie śniegiem w diagnostyce konstrukcji 127

12.1. Postawienie zadania 127

12.2. Procedury wyznaczania ekstremalnych wartości obciążenia śniegiem w diagnozowaniu konstrukcji 127

12.3. Komentarz do procedur 130

13. Odśnieżanie dachów 133

13.1. Wprowadzenie 133

13.2. Konstrukcje istniejące i projektowane według nowych norm 134

13.3. Ocena konieczności i warunki odśnieżania dachów 135

14. Kierunki dalszych prac 139

15. Podsumowanie 143

Bibliografia 147

Załącznik 1. Charakterystyka stacji i posterunków meteorologicznych 157

Załącznik 2. Dane pomiarowe wartości maksymalnych zimowych obciążenia śniegiem gruntu ze stacji i posterunków meteorologicznych w Polsce z lat 1950/1951 – 2009/2010 171

Załącznik 3. Wartości maksymalne zimowe obciążenia śniegiem gruntu w Polsce w latach 1950/1951 – 2009/2010. Wykresy 201

Załącznik 4. Wyniki obliczeń 231

Załącznik 5. Wykresy rozkładów empirycznych wartości maksymalnych zimowych obciążenia śniegiem gruntu na siatce probabilistycznej rozkładu Gumbela 237

  • Title: Obciążenie śniegiem w Polsce w projektowaniu i diagnostyce konstrukcji
  • Author: Jerzy A. Żurański, Andrzej Sobolewski
  • ISBN: 978-83-249-8470-1, 9788324984701
  • Date of issue: 2021-12-07
  • Format: Ebook
  • Item ID: e_29hm
  • Publisher: Instytut Techniki Budowlanej