بار برف و حالت‌های مختلف آن
بار ناشی از برف یکی از بارهای اصلی در طراحی و محاسبات سازه‌ای به شمار می‌رود و اثر آن در آیین‌نامه‌های بارگذاری از جمله مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه‌های بین‌المللی (ASCE, Eurocode) به‌طور دقیق تشریح شده است. بار برف بسته به شرایط اقلیمی، شکل سقف و الگوی وزش باد می‌تواند به صورت‌های گوناگون بر سازه وارد شود که مهم‌ترین حالت‌ها عبارت‌اند از:
۱. بار برف متوازن (Uniform Snow Load)
در این حالت فرض می‌شود برف به صورت یکنواخت بر روی سطح بام گسترده شده است. این حالت برای بیشتر سقف‌های مسطح یا شیبدار در شرایطی که باد یا موانع محیطی تأثیر قابل توجهی در جابه‌جایی برف نداشته باشند، کاربرد دارد. بارگذاری متوازن مبنای اصلی برای تحلیل اولیه و کنترل مقاومت کلی سازه است.
۲. بار برف نامتوازن (Unbalanced Snow Load)
در بسیاری از موارد، به‌ویژه در بام‌های شیبدار یا سازه‌هایی که تحت اثر باد قرار می‌گیرند، توزیع برف به‌طور یکنواخت نیست. تجمع برف در یک سمت بام و کاهش آن در سمت دیگر، سبب ایجاد بارگذاری نامتقارن می‌شود. این حالت اهمیت ویژه‌ای در تحلیل سازه‌های شیبدار، قاب‌های خمشی و خرپاها دارد، زیرا موجب ایجاد لنگرها و نیروی برشی نامتعادل در اعضا می‌شود.
۳. بار برف تجمعی در اثر باد (Snow Drifting due to Wind)
وزش باد می‌تواند موجب جابه‌جایی برف و ایجاد توده‌های سنگین برف در پشت جان‌پناه‌ها، دیوارهای بلند، تأسیسات روی بام یا در محل تغییر ارتفاع ساختمان‌ها شود. این پدیده که تحت عنوان "Snow Drift" شناخته می‌شود، به دلیل ایجاد بارهای متمرکز و موضعی، معمولاً بحرانی‌تر از بارگذاری یکنواخت است. محاسبات مربوط به این حالت نیازمند توجه به جزئیات هندسی و ضریب‌های آیین‌نامه‌ای است.
۴. بار برف لغزشی (Sliding Snow Load)
در بام‌های شیبدار با مصالح لغزنده مانند فلز یا شیشه، امکان سر خوردن برف به سمت پایین وجود دارد. در این حالت، بار اضافی در لبه‌های بام یا روی عناصر سازه‌ای مجاور (مانند سایبان‌ها یا سازه‌های جانبی) متمرکز می‌شود. این حالت در طراحی اتصالات و سازه‌های ثانویه اهمیت زیادی دارد.
۵. بار برف ناشی از ذوب و یخ‌زدگی مجدد
گاهی در اثر تغییرات دما، بخشی از برف ذوب شده و دوباره یخ می‌زند و لایه‌های متراکم‌تر و سنگین‌تر ایجاد می‌کند. این وضعیت موجب افزایش وزن برف و اثرگذاری بیشتر بر روی بام می‌شود. در مناطق سردسیر، این حالت باید در محاسبات طراحی لحاظ گردد.
۶. حالت‌های ویژه
بار برف روی سازه‌های منحنی یا قوسی: در این سازه‌ها، تجمع برف بیشتر در نواحی کناری و مقعر رخ می‌دهد.
بار برف روی گلخانه‌ها یا سازه‌های سبک: به دلیل حساسیت این سازه‌ها، آیین‌نامه‌ها ضریب‌های کاهشی یا افزایشی ویژه‌ای برای آن‌ها تعیین می‌کنند.
بار برف دینامیکی: در شرایط خاص، مانند سقوط ناگهانی توده برف از ارتفاع، نیروهای دینامیکی بر سازه وارد می‌شود که باید مورد توجه قرار گیرد.
