Effect of Snow Fall on Steel Structures in the West Bank- Risk Assessment Study
Date
2016
Authors
Nour Nidal Samaro
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Climate change affected Palestine in the last few years and caused different losses and damages. The West Bank were affected clearly by extreme snow fall which caused significant losses in different aspects giving attention to what could be the outcomes in the next years.
Adverse effects that result from the accumulated snow fall were manifested in several directions such as in the agricultural, commercial, economic and construction sectors. The effect was obviously viewed and steel structures encountered different problems. Constructions were confronted high loads that were not used to be considered before and caused lots of losses. This research was made due to the importance of studying how to mitigate the adverse effect of increase in snow fall in the coming years and to respond to any similar risks quickly.
The importance of this research is to have better understanding of the climate change effects- snow effect as a case study on steel structures especially in the West Bank and studying the risk that may affect steel structures and results from different aspects such as the unexpected snow fall (natural events), the instability of the structure - not designed with bracing (man-made events) or a combination of the previous events which may affect structures and caused failure. It is also important for decision makers to adopt the best management strategies and practices in minimizing and mitigating the negative consequences resulting from increase in snow fall.
Different objectives through the research were achieved started by studying the effect of frequent snow accumulation on design and building construction in the West Bank, computing the snow loads on steel structures based on current codes. Also, evaluating the future risk that may result from that excessive event by identifying threats, hazards and consequences. Finally, proposing risk management options, to mitigate hazards for such risks.
Structural and risk analysis were mainly carried out in this research, for the structural analysis, two main cases were chosen to be analyzed and checked, the first case was Jamaeen stone cut truss and the second one was the Italian company for marble, although their roofs were analyzed using SAP 2000 software and designed using snow load as per the Jordanian Code, the analysis shows that the roof is safe, the roof failed in reality and that may make the current using codes for computing snow load unsafe under certain circumstances. Thus, modification factors are needed. For risk analysis, the snow fall over steel structures risk were analyzed by identifying the risk, its causes and consequences by using the Bow tie and matrix risk analysis tools. After that risk evaluation and control measures that help making decisions based on the outcomes of the risk analysis such as removing the accumulated snow before, during and after the snow were suggested.
Finally, risk management options so as to mitigate and adapt hazards in order to improve the preparedness and response were proposed such as recommending a future risk mapping and zoning, also, increasing the public awareness by training, education around threats and hazards, moreover, to improve emergency response capacity as civil defense capacity.
لقد كان لتغير المناخ على فلسطين في السنوات الماضية الأثر الواضح والذي تسبب في خسائر و أضرار مختلفه في البلاد, كما شهدت الضفة الغربية تزايد كبير في كميات الثلوج و الذي أدى الى خسائر كبيره في اتجاهات مختلفه, مما لفت الانتباه الى ما يمكن ان يؤدي اليه تزايد كميات الثلوج في السنوات المقبلة. ظهرت الآثار السلبية التي نجمت عن سقوط الثلوج المتكرر وغير المتوقع في عدة اتجاهات كما في قطاعات الزراعة,الاقتصاد, التجاره و المنشآت. كانت التأثيرات على المنشآت المعدنية واضحه جدا للعيان حيث واجهت عدة مشاكل بسبب الأحمال الكثيفة مما أكد على أهمية هذا البحث في دراسة الوضع القائم للتخفيف من الأثر السلبي في السنوات المقبلة والاستجابة الفعالة و الفورية لمثل هذه المخاطر.تعود أهمية هذا البحث الى فهم الوضع الحالي من زيادة سقوط الثلوج على المنشآت المعدنية في الضفه الغربية كحاله خاصه من تغير المناخ, ويكمن ذلك في تقييم أحمال الثلوج الحالية بناء على كودات البناء المستخدمه ومعايير البناء, بالإضافة الى ما يمكن صناع القرار من أخذ الإجراءات الازمة والمناسبة التي تعمل على التقليل من الآثار الناتجة عن زيادة سقوط الثلوج. تم أيضا تحقيق الأهداف المرجوة في هذا البحث من خلال حسابات احمال الثلوج الواقعه على المنشآت المعدنية بناء على الكود المستخدم, ومن ثم دراسة أثر هذه الأحمال وتكرار تراكمها على اسطح هذه المنشات و تقدير ما يمكن ان تسببه من مخاطر مستقبلية,وذلك من خلال تحديد التهديدات, المخاطر والعواقب و اخيراوليس آخرا, تم اقتراح عدة خيارات في إدارة المخاطر والتي تساعد على التخفيف منها و التكيف معها على المدى الطويل. تم تحقيق التحليل الانشائي و تحليل المخاطر في هذا البحث, بداية في التحليل الانشائي ثم اثبات وجود مشكله حقيقية تواجه المنشآت المعدنية حاليا, وذلك من خلال اجراء تحليل انشائي في حالتين دراسيتين,الأولى في منشأة معدنية في قرية جماعين والأخرى المتمثلة بمنشأة الشركة الايطالية للرخام في مدينة رام الله. و اثبت التحليل وفق قوانين برنامج الساب 2000 ووفق الكودات المستخدمة ان المنشآت كانت آمنه خلال التحليل ولكنها في الواقع انهارت تحت الأحمال الغير متوقعه, مما اكد على ضرورة إيجاد عوامل معادله للأحمال المستخدمة لضمان أمن المنشآت في السنوات المقبلة تحت اي ظروف. بالإضافه الى اجراء تحليل لمخاطر سقوط الثلوج على المنشآت المعدنية و الذي تمثل في تعريف الخطر,اسبابه و عواقبه و ذلك باستخدام مودل ال BOW tie و نظام ال Matrices خلال التحليل, ومن ثم اقتراح عدة تدابير في تقييم و ضبط الخطر, و المتمثل في توصيات ازالة الثلوج للمساعدة على منع تراكمها و متابعة صيانة المنشآت. أخيرا، تم اقتراح خيارات لإدارة الخطر والتحكم به من أجل التخفيف والتكيف معه ومن الامثلة على ذلك, من خلال رفع الوعي العام و جاهزيته للتصدي لمثل هذه المخاطر والمتمثل بتكثيف التدريب و التعليم حول التهديدات والمخاطر المتوقعه, أيضا من خلال تخصيص و تقسيم المدن المعرضة أكثر من غيرها للخطر, بالاضافة الى تحسين القدره على الإستجابة في حالات الطوارئ و المتمثلة بشكل أساسي في جاهزية الدفاع المدني مما يساعد على تخفيف الآثار السلبية التي ممكن ان تنجم عن مثل هذه المخاطر.
لقد كان لتغير المناخ على فلسطين في السنوات الماضية الأثر الواضح والذي تسبب في خسائر و أضرار مختلفه في البلاد, كما شهدت الضفة الغربية تزايد كبير في كميات الثلوج و الذي أدى الى خسائر كبيره في اتجاهات مختلفه, مما لفت الانتباه الى ما يمكن ان يؤدي اليه تزايد كميات الثلوج في السنوات المقبلة. ظهرت الآثار السلبية التي نجمت عن سقوط الثلوج المتكرر وغير المتوقع في عدة اتجاهات كما في قطاعات الزراعة,الاقتصاد, التجاره و المنشآت. كانت التأثيرات على المنشآت المعدنية واضحه جدا للعيان حيث واجهت عدة مشاكل بسبب الأحمال الكثيفة مما أكد على أهمية هذا البحث في دراسة الوضع القائم للتخفيف من الأثر السلبي في السنوات المقبلة والاستجابة الفعالة و الفورية لمثل هذه المخاطر.تعود أهمية هذا البحث الى فهم الوضع الحالي من زيادة سقوط الثلوج على المنشآت المعدنية في الضفه الغربية كحاله خاصه من تغير المناخ, ويكمن ذلك في تقييم أحمال الثلوج الحالية بناء على كودات البناء المستخدمه ومعايير البناء, بالإضافة الى ما يمكن صناع القرار من أخذ الإجراءات الازمة والمناسبة التي تعمل على التقليل من الآثار الناتجة عن زيادة سقوط الثلوج. تم أيضا تحقيق الأهداف المرجوة في هذا البحث من خلال حسابات احمال الثلوج الواقعه على المنشآت المعدنية بناء على الكود المستخدم, ومن ثم دراسة أثر هذه الأحمال وتكرار تراكمها على اسطح هذه المنشات و تقدير ما يمكن ان تسببه من مخاطر مستقبلية,وذلك من خلال تحديد التهديدات, المخاطر والعواقب و اخيراوليس آخرا, تم اقتراح عدة خيارات في إدارة المخاطر والتي تساعد على التخفيف منها و التكيف معها على المدى الطويل. تم تحقيق التحليل الانشائي و تحليل المخاطر في هذا البحث, بداية في التحليل الانشائي ثم اثبات وجود مشكله حقيقية تواجه المنشآت المعدنية حاليا, وذلك من خلال اجراء تحليل انشائي في حالتين دراسيتين,الأولى في منشأة معدنية في قرية جماعين والأخرى المتمثلة بمنشأة الشركة الايطالية للرخام في مدينة رام الله. و اثبت التحليل وفق قوانين برنامج الساب 2000 ووفق الكودات المستخدمة ان المنشآت كانت آمنه خلال التحليل ولكنها في الواقع انهارت تحت الأحمال الغير متوقعه, مما اكد على ضرورة إيجاد عوامل معادله للأحمال المستخدمة لضمان أمن المنشآت في السنوات المقبلة تحت اي ظروف. بالإضافه الى اجراء تحليل لمخاطر سقوط الثلوج على المنشآت المعدنية و الذي تمثل في تعريف الخطر,اسبابه و عواقبه و ذلك باستخدام مودل ال BOW tie و نظام ال Matrices خلال التحليل, ومن ثم اقتراح عدة تدابير في تقييم و ضبط الخطر, و المتمثل في توصيات ازالة الثلوج للمساعدة على منع تراكمها و متابعة صيانة المنشآت. أخيرا، تم اقتراح خيارات لإدارة الخطر والتحكم به من أجل التخفيف والتكيف معه ومن الامثلة على ذلك, من خلال رفع الوعي العام و جاهزيته للتصدي لمثل هذه المخاطر والمتمثل بتكثيف التدريب و التعليم حول التهديدات والمخاطر المتوقعه, أيضا من خلال تخصيص و تقسيم المدن المعرضة أكثر من غيرها للخطر, بالاضافة الى تحسين القدره على الإستجابة في حالات الطوارئ و المتمثلة بشكل أساسي في جاهزية الدفاع المدني مما يساعد على تخفيف الآثار السلبية التي ممكن ان تنجم عن مثل هذه المخاطر.