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【行业知识】关于钢结构雪荷载的思考

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【行业知识】关于钢结构雪荷载的思考

发表于 2021-3-3 16:04:20 阅读模式 倒序浏览
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        近日,中东部地区普降大雪,多地钢结构厂房、雨棚被暴雪压塌,下方是河南信阳网友发来的视频:


钢结构厂房被大雪压塌瞬间


大雪中,为防止厂房倒塌,设置临时支撑


大雪压倒车棚,小汽车被砸

        随着气温连降带来的罕见大雪,连日来,工业厂房、蔬菜大棚等建筑被积压的大雪压塌的事故屡屡出现,这些倒塌的建筑大多采用的是轻钢结构。而目前政府和市民除雪对象却多集中在道路上。有专家和钢构业内人士发出呼吁:必须尽快对工业厂房上的积雪进行清除,以免积压过重酿成坍塌事故。

 作为国家一级注册结构工程师、中国钢协结构稳定与疲劳分会的理事,钢结构专家肖亚明早在2008年雪灾时就提出,钢结构厂房屡次坍塌与罕见的巨大降雪量有着密切关系。他介绍:“中华人民共和国GB50009-2012《建筑结构荷载规范》中规定,以合肥地区钢结构建筑为例,50年一遇最大雪压标准为每平方米60公斤。”

 有建筑工程师表示,由于很久没有这么大的降雪量,设计彩钢板顶棚的承重量标准落后,不足以承受积雪的重量。而一般彩钢板屋顶是两层铁皮,中间夹着保温塑料泡沫。按安装规定,每隔一米,彩钢板下面需搭建钢架。但有人可能用了很薄的铁皮,或彩钢板顶棚四五米远都不设置钢架,积雪重量全压在彩钢板顶棚上造成坍塌。

 从本次降雪情况来看,根据有些单位对屋顶积雪每平方米重量的检测,这些倒塌的建筑可能超出《建筑结构荷载规范》中钢结构雪荷载的标准。

 从钢结构屋面出现变形来看,一些厂房或学校在施工设计时侧重考虑造价因素,未严格按照国家规范设计钢结构屋面荷载或施工质量不符合国标要求。轻型钢结构房屋市场竞争激烈,工程价格压得太低,质量就得不到保证。

 另外,这次雪灾中倒塌的厂房也反映出一些厂家自己设计、自己施工中,对设计图纸审核不够严格,一些设计构造措施考虑不够周到。有些单位为了压低造价,过分“优化”用钢量,使得本来就不高的承载力储备进一步降低,这也是造成厂房倒塌的原因之一。

 在调查当中,甚至有个别学校的钢结构顶棚未经正规设计,由施工企业直接施工,导致存在众多安全隐患,最终酿成事故。

 专家指出,规范市场、建立诚信、严格轻型钢结构房屋设计和施工管理是保证质量的关键。对于多雪或强风地区要增强轻型屋面的抗风抗雪灾的能力。除了设计计算之外,在屋面构造上应给予补强。例如合理选择屋面压型钢板的板型、增加板厚;对于高250mm以上的C型冷弯薄壁型钢檩条、型钢截面应设加劲,以提高强度和侧向刚度,壁厚也应适当增大,也可以采用高频焊接H型钢;檐口及山墙处不宜设女儿墙,一定要设置时必须限制女儿墙高度并采取加强措施。同时,加大屋面结构安全度,对门式钢架承重结构也是有利的。

 从日常管理来看,平时要加强对校舍、建筑物的安全检查,对发现的危房(隐患房)或危险建筑物及时采取有效抢修措施,确保消除一切事故隐患。对于多雪及强风地区的轻型钢结构房屋,可以采取一些构造补强措施,以增强抗风抗灾能力,做到灾害中不坍塌、灾后可尽快修复,把损失降到最低。

 目前,一些工程的屋面压型钢板越来越薄(有的用到0.3mm),屋面坡度越来越平,C型钢檩条高度越来越高、壁厚越来越薄,檩距大小随意,拉条形同虚设,所以屋面压型钢板被风吹跑,屋面漏水的问题不少。随着新材料的出现、新技术的应用,《压型金属板设计施工规程》已远远满足不了发展的需要,严格压型钢板的设计施工质量管理,编制压型钢板设计施工规程和手册已迫在眉睫。

 据蔡益燕教授介绍,根据我国现行规定:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布荷载的标准值应取0.5kN/m2,而美国规定的荷载比我国规定的荷载约大1倍,所以我国的门式钢架房屋承载力储备小是个问题。另外,美国设计手册中对厂房高低跨、女儿墙、屋面高差处都规定要根据地面雪压和房屋实际尺寸按公式计算雪荷载的增大值,最大值可达4倍~5倍,这方面也比我国积雪分布系数2.0要大。

 近20年来,门式钢架轻型钢结构的发展速度、建设规模和普及程度在世界和国内都是空前的,为了行业的健康发展和整体技术水平的提高,应重新修订《建筑结构荷载规范》,同时在制定新的施工标准和规程中,也应考虑这些因素。


来源:中华建筑报,如有侵权请联系删除。



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