출처: https://www.fema.gov/media-library/assets/documents/83501
https://www.fema.gov/media-library-data/7d8c55d1c4f815edf3d7e7d1c120383f/FEMA957_Snowload_508.pdf
3) 다른 변수
위에서 논의된 요소에 의해 결정되는 균일한 지붕 적설 하중은 돌출부와 장애물이 없는 평평하고 넓은 개방된 지붕에서 결정된 값입니다. 이러한 지붕은 거의 없습니다. 이상적인 조건에서 변수는 건축법에 명시된 대로 설계자가 고려해야 합니다. 이러한 정교한 설계 하중은 실제 눈 내림 조건을 전제로 합니다. 이러한 특수한 하중 조건을 결정하는 과정은 이 문서의 범위에서 벗어나지만, 이러한 상황이 무엇인지에 대한 인식은 잠재적으로 취약한 지붕 영역에 대한 이해를 증가시킬 것입니다. 이 장에서는 눈이 이동하고
미끄러지는 현상으로 인한 불균형한 적설 하중과 눈을 관리하는데 관련된 다른 환경적 요인을 다룹니다.
(1) 불균형한 눈 하중
불균형한 적설 하중은 눈이 지붕 위의 다른 위치에서 다른 깊이로 쌓여 눈 하중이 차등적인 상태입니다. 불균형한 적설 하중은 균일한 적설 하중보다 지붕 구조시스템에 더 큰 위험을 초래합니다. 따라서 눈이 이동하고 미끄러지는 위험은 둘 다 불균형한 적재 조건을 생성한다는 것입니다. 아래 그림은 이동과 미끄러짐 현상으로 인해 다양한 불균형 적재 상황을 보여줍니다. 눈은 지붕에서 더 개방된 부분보다 지붕 돌출부, 장애물 및 높이가 변경되는 부분이 더 많이 쌓인다는 점을 유의해야 합니다.
박공 지붕/공기 역학의 그늘
지붕 방해물-지붕 창 및 굴뚝
눈은 지붕에서 더 개방된 부분보다 지붕 돌출부, 장애물 및 높이가 변경되는 부분이 더 많이 쌓인다는 점을 유의해야 합니다. 이러한 조건이 적설 하중에 미치는 영향에 대해서는 3장에서 더 자세하게 논의됩니다.
① 이동하는 눈(날리는 눈)
날리는 눈은 지붕의 한 부분에서 다른 부분으로 눈을 옮기는 바람의 결과입니다. 눈의 날림은 종종 건물 높은 부분의 바람으로 낮은 지붕에 형성됩니다. 눈은 또한 장애물 옆(높은 지붕 프레임, 옥상 장비, 파라펫, 지붕 창 등)에 쌓일 수 있고, 거슬러 날아갈 수 있습니다. 이 장애물의 눈 깊이는 지붕 눈 깊이보다 깊고, 날리는 위치에 있는 지붕 구조물에 더 큰 하중이 발생합니다.
② 미끄러지는 눈
경사진 지붕에서 스노우 가드(snow guard) 또는 미끄럼 막이(cleats)가 없는 경우, 눈이 미끄러지는 상태가 발생할 수 있습니다.
스노우가드(snow guard) 또는 미끄럼막이(cleats)
높은 지붕에서 눈은 불안정해 질 수 있으며, 낮은 지붕으로 미끄러져 축적됩니다. 이것의 일반적인 경우는 현관/선룸 지붕과 주거용 건물의 박공 지붕 아래에 있는 입구 캐노피에 있습니다. 결과적으로, 미끄러진 눈이 떨어지는 지역 내의 아래 지붕의 눈 깊이는 불균형한 하중 조건인 전체 지붕 눈 깊이보다 깊습니다.
다시 말해, 이것은 상부 지붕에 눈이 떨어진 위치에서 구조물에 더 큰 하중을 발생시킵니다. 또한 낮은 지붕으로 미끄러지는 눈의 동적 힘은 지붕 구조에 잠재적으로 과부하가 될 수 있는 낮은 지붕 프레임에 상당한 충격을 발생할 수 있습니다.
(2) 강설량
강설량은 계산된 지붕 적설 하중에 직접적인 변수는 아닙니다. 강설량은 적설 하중에 영향을 미치지 않습니다. 대신에 눈이 쌓이는 동안 구조에 모니터링을 시작할 시기에 대한 축적 계수입니다. 강설량이 빠르면 이해관계자는 눈 상태를 더 일찍 모니터링하기 시작해야 함을 의미합니다. 눈이 더 빠르게 내린다는 것은 눈이 임계점에 도달하기 전에 눈을 치우는 시간이 적다는 것을 의미합니다.
(3) 주위 온도
온도가 빙점 이상과 이하로 변동하면 위험한 상황이 발생할 수 있습니다. 눈이 녹고 다시 얼면 얼음과 얼음 덩어리를 만들고 지붕의 낮은 지점(적절하게 배수되지 않는 경우)과 경사진 지붕 처마에서 더 높은 집중 하중을 초래합니다. 또한 기온이 빙점 주위에 있을 때, 강수량은 “겨울 혼합”을 지향하며, 이는 현재의 건축법에 명시된 눈사태를 초래할 수 있습니다.
(4) 비–눈 하중
설계 적설 하중에 대한 건축법 규정에는 눈에 가벼운 비는 포함되지만, 폭우는 포함되지 않습니다. 따라서 이 추가 하중은 구조 기술자가 별도로 고려해야합니다. 비–눈 하중에 영향을 미치는 요인에는 강우 정도, 지붕 기하학 및 지붕 배수 특성이 포함됩니다. 연속적으로 내리는 비는 눈을 씻어 내서 눈에 의한 붕괴 위험을 효과적으로 줄이기 때문에 지속 시간도 고려됩니다. 반대로 짧은 기간 동안 비가 내리면 눈이 녹아서 더 포화 상태가 되어 지붕 구조물의 하중을 현저히 증가시킬 수 있습니다.
(5) 폭풍 사이에 눈 녹음
눈이 내리는 사이에 눈이 녹는 것은 기상 조건에 따라 유익하거나 잠재적으로 위험할 수 있습니다. 적절히 설계되고 기능을 하는 지붕 배수시스템에서 폭풍우 사이에 눈이 녹으면 눈 하중은 감소합니다. 그러나 지붕 배수시스템이 막히거나, 부적절하게 설계되거나 유지되는 경우 눈이 녹아 위험을 초래할 수 있습니다. 얼음 덩어리가 형성되어 처마에 집중적인 하중을 만들고, 경사 지붕이 눈을 떨어지게 할 수 있는 능력을 감소시킵니다.
이 내용은 3장에서 자세하게 설명합니다. 평평하거나 또는 낮은 경사 지붕시스템에서는 눈이 녹은 것은 배수시스템이 잘못 설계되거나 막힌 지붕의 낮은 구역에 눈이 쌓일 수 있습니다. 이 상태를 폰딩(ponding, 연못)이라고 합니다. 폰딩은 지붕 구조시스템에 하중을 집중시키고 잠재적인 위험을 발생시킵니다.