雪載重計算機
依據地面雪載重、屋頂坡度、曝露條件、熱工狀況與建築重要性係數,估算均衡屋頂雪載重。
初步屋頂雪載重
此簡化的 ASCE 類型估算供規劃與教學使用,不適用於最終結構設計。
關於屋頂雪載重計算
雪載重計算機透過環境與建築係數,將地圖提供的地面雪載重轉換為初步均衡屋頂載重。本工具採用 ASCE 類型的平屋頂關係式:0.7 乘以曝露、熱工、重要性係數及地面雪載重,再套用簡化坡度係數。在此簡化模型中,坡度不超過 30 度時保留全部均衡載重;30 至 70 度之間線性遞減;達到或超過 70 度時,均衡載重結果為零。
地面雪載重不是積雪深度,而是依據氣候紀錄與採用的設計地圖,確定地面每水平平方英尺的積雪重量。相同深度下,潮濕密實的積雪可能遠重於新鮮粉雪。設計值應取自適用建築規範、官方災害資料或主管機關。山區或地圖無數值的地點,可能需要進行場址專項研究。
曝露條件描述風如何影響積雪留存。開闊地帶無遮擋的屋頂可能流失較多積雪,因此採較低係數;受樹木、鄰近建築或地形遮蔽的屋頂可能留存較多積雪,採較高係數。熱工狀況考慮經屋頂散失的熱量。供暖建築可能融化屋頂表面積雪,寒冷的未供暖建築則可能保留積雪。重要性係數依建築用途及失效後果,提高或降低設計可靠度。
坡度可能促使積雪滑落,但屋面材料、表面溫度、障礙物、女兒牆、擋雪裝置及屋頂幾何形狀,都會影響是否滑落。此處的簡單線性坡度折減,無法判斷實際滑落行為。規範會區分暖屋頂與冷屋頂,並可能設定最低載重或限制坡度折減。未查核所有適用條文前,切勿認定陡坡屋頂沒有雪載重。
均衡均布載重只是設計工況之一。實際屋頂可能由不均衡載重、高差與女兒牆處的吹積雪、上層屋頂滑落積雪、雪上降雨附加載重、局部載重、結冰與局部集中效應控制。風向及相鄰結構可能造成遠重於均布結果的堆雪。屋頂構件、接合、水平隔板、牆體及基礎也必須依規定的載重組合檢核。
結果適用於粗略比較、教學或專案初期討論,不能取代當地採用的規範或合格結構技師。設計或施工前,應確認規範版本、地圖地面載重、場址海拔、曝露類別、熱工分類、風險類別、坡度處理、最低屋頂載重、吹積雪及載重組合。若既有屋頂出現損傷、異常撓度、裂縫、漏水或超載堆雪,應讓人員遠離並尋求專業評估,而非依賴計算機。
雪載重計算範例
範例說明環境係數與屋頂坡度如何改變初步均衡載重。
| 設計條件 | 屋頂雪載重 | 計算說明 |
|---|---|---|
| 地面載重 30 psf,45 度供暖一般用途屋頂 | 13.125 psf | 平屋頂載重 21 psf 乘以坡度係數 0.625。 |
| 50 psf,20 度、有遮蔽、未供暖的重要設施屋頂 | 55.44 psf | 曝露、熱工與重要性係數皆使載重增加。 |
| 40 psf,30 度、完全曝露、供暖的一般用途屋頂 | 25.2 psf | 在此簡化模型中,30 度時坡度係數仍為一。 |
如何估算屋頂雪載重
- 取得專案確切地點的官方地面雪載重。
- 輸入屋頂坡度,並選擇曝露條件與熱工狀況。
- 依建築用途選擇適當的重要性類別。
- 選取「計算雪載重」,查看平屋頂及坡度修正值。
- 請合格專業人員檢核規範中的最低載重、吹積雪、滑雪與不均衡載重工況。
雪載重計算機常見問題
地面雪載重和屋頂雪載重相同嗎?
不同。地面載重是地圖提供的氣候基準值;屋頂載重還要套用曝露、熱工、重要性、坡度、最低載重及其他規範條文。
哪裡可以查到地面雪載重?
請查閱當地採用的規範、官方災害地圖,或洽詢主管機關。山區與特殊場址可能需要專項積雪研究。
陡坡屋頂的雪載重一定是零嗎?
不是。表面特性、障礙物、擋雪裝置、溫度、規範最低要求與滑落行為都很重要。顯示的坡度係數只是簡化的初步模型。
此計算機包含吹積雪嗎?
不包含,僅估算均衡均布載重。屋頂高差、女兒牆、相鄰結構、屋谷及上層屋頂可能產生控制設計的堆雪或滑雪載重。
可以用此結果決定椽條或桁架尺寸嗎?
不能單憑此結果。結構尺寸設計需考慮適用規範載重、載重組合、跨度、間距、材料性質、接合、使用性檢核及專業判斷。