推荐收藏 | 别让大雪毁了你的房子


快过年了一个南方人憧憬里全是雪

期待一场飘洒千里雪、落树似飞花的美景,时刻关注天气预报,像个孩子一般翘首以待、望眼欲穿。

夜晚,当矜持的雪姗姗迟来,从遥远的苍穹片片洒落,安静的落在窗台,落在灯下,也落在心田。仔细聆听雪花轻灵的羽翼,在飞越千山万水之后轻扣窗棂的声音。

雪,也有另一面

雪是冬天的主角。千年以前,唐代诗人白居易,夜拥一卷薄被而眠时听见竹枝被大雪压断的声音。

『夜深知雪重,时闻折竹声』

意料之外又在情理之中,雪带来的不仅仅是诗意,还有可能是灾难!

2008,雪灾

百年一遇的大雪降临中国南方,这场大雪导致超过1亿人受灾,直接经济损失超过千亿元。大量房屋被雪压垮,这罪魁祸首就是----雪荷载。

荷载,天使与魔鬼

雪荷载,建筑专业术语,指作用在建筑物或构筑物顶面上的雪压。雪压是积雪作用于建筑物上的重力,其大小取决于积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房屋能承受多少积雪,以及是否足够安全。


民用建筑的雪荷载设计通常以50年为一个周期,以当地50年中遇到的最大降雪量为基准来计算。雪荷载实际上是一个概率分析,地域不同,雪荷载也不一样,特别在严寒地域雪荷载普遍较大。

例如,东北和新疆的一些地域雪荷载在0.7千牛/平方米以上,而南方地区雪荷载一般较低,一般在0.5千牛/平方米以下,海南等地方甚至不需要考虑雪荷载。(0.1千牛就相当于10公斤的重量)

另外,建筑物平面屋顶、斜面屋顶等外形和位置不同,需要考虑的雪荷载也不一样,屋面角落及容易积雪的地方,荷载量设计相对较高。

多大的雪,可以压垮你的房子?


降雪量

气象上是指: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

是我们通常看到的雪的厚度,积雪表面到地面的垂直深度,以毫米为单位。

举例说明

假如,你的轻钢别墅位于合肥,根据《建筑结构荷载规范》:

合肥50年一遇的雪压为0.6千牛/平方米,相当于屋顶每平方米需要承受60公斤的积雪,假定雪的密度为150公斤/立方米。(一般为水密度的1/8-1/10)

计算得到:你的轻钢屋顶每平方米需承受40厘米的积雪厚度。

是不是意味着

屋顶积雪厚度超过了40厘米,就会被压塌呢?

并不是!!

影响结构可靠性的各种因素,如荷载、材料性能、制作质量的差异、计算模型的不完善等都是随机的,因而工程结构完成预定功能的能力只能用概率度量。

在进行结构设计时,对0.6千牛/平方米的雪荷载需乘以1.4的系数,对钢构件的承载能力极限还需除以一个大于1的系数,而且后者的数据需大于前者。根据上面的例子,屋顶每平方米至少可以承受56厘米厚的积雪。所以,你的房子是安全的。

雪灾中,常见的破坏形式

01

1. 檩条弯扭失稳破坏

当檩条高度偏小或截面不足时,无法承受巨大的暴雪荷载,发生弯扭失稳破坏。如果,一个开间檩条破坏掉落后,钢架之间如果没有足够的连接,会使得钢架在邻跨的不均匀荷载作用下发生扭曲而破坏,承载力丧失。

02

2. 钢架平面外失稳破坏

在暴雪中,巨大的雪荷载使得钢架梁在弯矩作用下,下翼缘受压屈曲,平面外失稳。如果一段梁发生破坏,会导致相邻柱承受不均匀荷载而发生平面外失稳破坏并形成连锁效应。

03

3. 节点破坏

钢架主体节点一般都有较大的安全储备,在雪灾中发生破坏的往往是围护结构和次结构的节点。此类节点破坏后,引起的局部破坏经常导致荷载分布不均匀,从而形成连锁破坏。

04

4. 次要结构破坏

如雨棚、连廊等是容易发生破坏的部位,当雨棚在雪荷载作用下,与厂房主体连接的节点破坏是很典型的问题。

05

5. 支撑体系失效

单层门架结构中,支撑体系的设计非常重要,钢架结构整体稳定及平面外计算长度、轴压比等均需借助一些支撑来保证。

冷弯薄壁型钢结构体系


门式钢结构体系





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