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暴雪对建筑的危害,以及暴雪中钢结构更加岌岌可危的原因分析;设计需考虑雪荷载及增加光伏等承载力
发布时间: 2024-10-29 18:50 更新时间: 2024-10-29 18:50
暴雪中发生坍塌的建筑以钢结构为主,比如厂房、大棚、加油站,食堂、膜结构等。对于一些经过设计单位正规设计的,有资质施工单位施工的建筑屋顶钢结构,为什么还会在暴雪下发生坍塌呢?

一、什么是雪?在这之前我们先认识一下雪,雪是北方地区冬季的主角,它会把一切银装素裹,把万物都点缀成冰雪童话般洁白美丽。在大部分人的印象里,雪花是轻飘飘软绵绵的,但它也可能是裹着羊皮的狼,其危害不止是“冻”,还有“重”。图片雪花本身并不重,5000到10000片雪花的总重量仅为1克。但遇到持续降雪天气,雪花会不断聚集,1立方米的新雪,是由高达60亿到80亿片雪组成的,其具体的重量已经很难用克计算了,所产生巨大重量,足以压垮树木,甚至建筑物。雪有多重?我们先来了解一下降水量和积雪深度。降水量 是指气象观测人员用标准容器将12小时或24小时内采集到的雪化成水后,测量得到的数值,以毫米为单位。积雪深度 就是通常我们看到的雪的厚度,是积雪表面到地面的垂直距离,以毫米为单位。通常情况下,一毫米降雪能积多少雪,与地面温度和雪中的含水量等因素有关。如果地面温度较高,雪落到地面就立马会融化,也就不能形成积雪;如果雪中含水量大,积雪就相对薄一些,而含水量少,积雪深度就相对深一些。数据显示,在通常情况下,1毫米的降水量,在北方相当于下了8至10毫米厚的雪,在南方则相当于下了6至8毫米厚的雪,主要是因为北方雪的含水量比南方低。如果你房子的雪荷载为0.5千牛每平方米,那么,就相当于你的房顶能承受每平方米500公斤的雪。如果按水的体积算,每平方米能承受约0.5米高的水,而水的质量一定比雪大的多所以,屋可以承受每平方米大于0.5米的积雪,至于大多少还要看雪的密度。雪可以分为干雪、湿雪。他们的密度不同,同体积下的质量自然也不一样。干雪:雪花在降落的途中,各气层的温度始终在0℃以下,这就使得它们能够以雪花的姿态,降落到地面这就形成了“干雪“。干雪的水分含量少,雪中的空隙被空气充满,同体积下质量相对较轻,但干雪不易融化,很容易形成积雪,在我国北方的一些地区,积雪甚至能达到60至70厘米。在连续降雪的天气下,下层的积雪受重力的不断挤压,密度越来越高,重量也不断增高。湿雪:冻结的雪片,在降落过程中,通过一段温暖层后,雪片趋于潮湿、融化这样就形成了湿雪。顾名思义湿雪的水分含量相对较高,用手一攥就能结团。所以在同等体积下,湿雪的重量相对较重。湿雪的附着力较小,不易形成积雪,但如果雪下得够大,湿雪就会冻结在物体上,冰体呈白色堆积状,融化而成的水将雪中的空隙添满,迅速积累重量。如果新雪的密度约为每立方厘米0.05至0.1克,那么100平方米的平面屋顶,如果积雪厚度为20厘米,房顶就会承受1至2吨的重压。图片二、钢结构屋顶为什么会在暴雪下发生坍塌?图片2.1 设计之初,对于雪荷载的考虑不充分,在设计过程中如果对积雪载值估计不足,那么荷载就远远达不到抗雪的要求。雪荷载是建筑上的专业术语,指作用在建筑物或构筑物顶面上的雪压,即积雪作用于建筑物上的重力,它取决于雪的深度和积雪的单位体积重量。雪荷载的数值直接关系着我们的房子能承受多少积雪。我们国家的建筑物的抗雪压能力,通常按照近50年出现过的Zui大雪压来设计。但在实际统计过程中,由于积雪的密度数据不齐全,只能以平均密度来估算雪压值,这就导致了基本雪压值比实际雪压值偏小的情况。2.2 钢结构疲劳损害缺乏充分考虑。基于钢结构具备自重轻、高强度、良好的抗震抗风性能、施工周期短、节能环保等优点而被广泛应用到工农业建筑领域中,随着制造业的不断发展,钢结构厂房及大棚的建设也往大跨度、大面积的方向发展,然而跨度大,没有充分考虑钢结构的疲劳损害往往容易使钢结构在长期的荷载作用下,出现承载力下降的情况,从而导致积雪压垮钢结构厂房的事故多有发生。2.3 厂房钢结构缺乏保养。很多时候钢结构厂房及大棚承载力下降普遍是因为厂房在长期的使用中缺乏适当的保养所致,由于钢结构存在构件易腐蚀的缺点,若厂房钢结构出现锈蚀现象而不重视,任由锈蚀范围不断扩大,破坏钢结构的稳定性,有缺陷的厂房及大棚如何面对大雪天气?因此,要保障钢结构厂房的坚固耐用,就不能忽视其日常保养,及时排除安全隐患,遇到大雪天气积雪过厚、清理不及时就容易发生钢结构建筑坍塌事故。图片三、其它因素。3.1 导致积雪压垮钢结构厂房的因素有很多,除了设计没有根据实际情况与地区充分考虑钢结构的疲劳损坏和厂房缺乏定期维护保养外,还与钢结构厂家构件的制造质量、建设方施工质量的好坏、材料选择是否合理并且质量是否合格过关等因素有关。3.2 钢结构现场安装也是重中之重,有的安装单位在安装过程中未按设计施工,支撑系统未按要求施工:比如隅撑、水平支撑、檩条拉杆等未张紧,遇到积雪过厚造成结构失稳出现垮塌。3.3 还有一些钢结构大棚、临时工棚、菜市场的屋顶等一般都是找社会上钢结构安装包工头,他们并没有相关资质,也没经设计计算只凭自己经验来对结构进行加工安装,这样的结构也是大雪压垮主要对象。


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