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摘要：現(xiàn)在長(zhǎng)三角地區(qū)災(zāi)害性氣候較多。夏天的臺(tái)風(fēng)、冬天的暴雪無(wú)疑給常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)，實(shí)時(shí)收集一些相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是有必要的，下面是將網(wǎng)上收集的雪的數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)定的雪栽數(shù)據(jù)對(duì)比，可以用來(lái)評(píng)估現(xiàn)已建成的輕鋼屋面的安全度，供同行參考。...

雪荷載探析與減災(zāi)措施

陸承鐸

蘇州科技學(xué)院土木工程學(xué)院設(shè)計(jì)研究院，蘇州215011

　　2008年1月下旬，我國(guó)中南部普遍遭遇罕見(jiàn)的暴雪天氣，地處華東長(zhǎng)三角的蘇州也不例外，從2008年1月24號(hào)開(kāi)始，持續(xù)降雪至28號(hào)，達(dá)到暴雪程度。據(jù)蘇州新聞報(bào)道,蘇州積雪深度達(dá)20cm，張家港更是達(dá)到32cm，規(guī)模是1984年以來(lái)最大的一次降雪。27號(hào)已有菜市場(chǎng)的簡(jiǎn)易大棚和某農(nóng)家樂(lè)的餐廳大堂被壓塌的報(bào)道。28號(hào)凌晨，本單位簡(jiǎn)易鋼結(jié)構(gòu)汽車(chē)棚坍塌，未及時(shí)開(kāi)出車(chē)庫(kù)的私家車(chē)被壓住多輛。蘇州晚問(wèn)新聞里又有開(kāi)發(fā)區(qū)工業(yè)廠房被壓垮的報(bào)道。我作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的心情隨著大雪的飄落越發(fā)沉重。這兩天輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的業(yè)主也頻頻給設(shè)計(jì)院打來(lái)電話告知檁條和大梁撓度增大，詢問(wèn)有無(wú)安全危害。他們的擔(dān)心是可以理解的。但這樣厚的積雪到底有多重?有沒(méi)有超過(guò)荷載規(guī)范中的給定值?在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇州，這么多輕鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房能否抵抗這樣的積雪荷載?大家心里可能都沒(méi)有底!

1、關(guān)于雪的數(shù)據(jù)收集與分析

    根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)GB50009—2001相關(guān)條文Ill，江蘇蘇州地區(qū)(參照吳縣東山)的50年一遇的基本雪壓值是0.4kN/m^2，那么蘇州新聞里講的20cm厚積雪到底有多重呢﹖

    目前手邊沒(méi)有現(xiàn)成的數(shù)據(jù)可查，好在現(xiàn)在我們有網(wǎng)絡(luò)這個(gè)巨大的資源庫(kù)。首先想到比較快捷的方法就是“內(nèi)事不決問(wèn)百度，外事不決問(wèn)coogle”的網(wǎng)上搜索。敲人關(guān)鍵字“雪的容重”，回車(chē)，相關(guān)資訊躍入眼簾，在浩如煙海的資料中，逐條檢索，很可惜有價(jià)值的信息很少。翻完l0頁(yè)，總算找到一些這樣的的信息：

    ①中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所發(fā)布時(shí)間：2006-03—2108：46：26(帶響又帶電的雪花》一文，其中提到我們?cè)�觀測(cè)到在氣溫低于-6℃時(shí)，剛下的干燥新雪(粒徑<1mm，平均容重0.06舟km³,2m高度風(fēng)速達(dá)到2m/s就能起動(dòng)；而下過(guò)不久的細(xì)粒雪(粒徑<0.5mm，平均容重0.18g/cm² )，起動(dòng)風(fēng)速在3.7m/g-4m/g之間；至于老的細(xì)粒雪(粒徑0.5mm～lmm，平均容重0.23g/cm²，則要6m/s-8m/s才能起動(dòng)(引自王中隆，2001)”。

    (2)還有一些相關(guān)信息”查了資料新雪的密度為0.04g/cm³—0.19/cm²”，“據(jù)cctv報(bào)道，按積雪容重l30kg/m²算”，“據(jù)測(cè)定，一般新雪的密度為0.05e/cm³-0.l0g/cm³；即0.5 kN/m²一lkN/m²”等等。

    以上中科院的信息應(yīng)該比較詳細(xì)。但新雪、老雪無(wú)法界定，畢竟不是在搞專項(xiàng)的科研，也沒(méi)有測(cè)定雪花粒徑的手段，所以上述中科院數(shù)據(jù)和其他關(guān)于雪的密度的信息一樣，都只能作為參考。

    按最大值估算0.2mx2.3kN/m²–0.46kN/m²，顯然大于規(guī)范提供的蘇州地區(qū)50年一遇基本雪壓值0.4kN/m²；按此算法得張家港32cm厚雪壓值為0.736kN/m²，超出規(guī)范1.84倍之多。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能不為此擔(dān)憂嗎?如果張家港的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也是這樣的話，不出問(wèn)題廠房的設(shè)計(jì)就真的比規(guī)范保守多了，這是不幸中的萬(wàn)幸。

2、積雪的實(shí)地測(cè)定與統(tǒng)計(jì)分析

    職業(yè)的敏感使我再也不能坐在電腦邊紙上談兵了，一定要去實(shí)測(cè)一下外面的積雪重量。于是我29號(hào)一早，就帶上鋼尺和盛器，來(lái)到我院的實(shí)驗(yàn)樓，這里有現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)條件，整個(gè)平屋頂上都是未經(jīng)擾動(dòng)的原狀雪作試驗(yàn)材料，用鋼尺插入原狀雪一量。雪厚20.5cm左右；選中lm見(jiàn)方的區(qū)域。分成4塊，用盆裝、電子秤稱重去皮記錄，最后統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示29號(hào)之前本取樣點(diǎn)的屋面積雪深度為20.5cm左右，積雪荷載平均值約為O.42425kN/m² (容重2.0695kN/m²)，超過(guò)規(guī)范關(guān)于給定值。以此類推張家港積雪荷載平均值約為0.66224kN/m²。高出規(guī)范1.6556倍。

3、結(jié)語(yǔ)

　　路面結(jié)冰嚴(yán)重，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)蘇州依舊處在雨雪邊緣，輕鋼結(jié)構(gòu)的安全隱患依舊存在，沒(méi)有緩解跡象。在2月1號(hào)再次降雪到來(lái)之前，呼吁相關(guān)方面積極采取措施防災(zāi)減災(zāi)。

    要特別提醒注意的是：

    ①不宜人工踏踩輕鋼屋面清掃積雪，那樣勢(shì)必會(huì)加重屋面負(fù)載，掃雪必要時(shí)應(yīng)采用工具輔助。

    ②廠房?jī)?nèi)部適當(dāng)增加臨時(shí)支撐措施。

    ③派專人監(jiān)控屋面大粱、檁條變形，及時(shí)疏散工人，建議工人放假。

    ④遠(yuǎn)離屋檐滴水形成的冰凌(錐)，高架路兩側(cè)路口懸掛的冰凌(錐)應(yīng)及時(shí)清理，免得傷人。

    同時(shí)呼吁建設(shè)方：今后不要片面追求工程單方含鋼量低于某某值，適當(dāng)?shù)母挥嗍堑挚篂?zāi)害性氣候帶來(lái)的危害、提高房屋結(jié)構(gòu)安全度的重要保證!

參考文獻(xiàn)

【1】GB50009—2001，建筑結(jié)構(gòu)荷栽期范【S】．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006．

【2】管理員，帶響又帶電的雪花【DB】．中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所，2006,3.

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)

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