近日氣溫連降,北方更是出現了罕見的大雪,連日來,多地建筑被積壓的大雪壓塌的事故屢屢出現,這些倒塌的建筑大多采用的是輕鋼結構。有專家和鋼構業(yè)內人士發(fā)出呼吁:必須盡快對工業(yè)廠房上的積雪進行清除,以免積壓過重釀成坍塌事故。由此,不得不讓人深思,鋼結構雪荷載的標準是什么?

11月8日早上,遼寧省鞍山市千山區(qū)大屯鎮(zhèn)農貿市場屋頂發(fā)生坍塌,多臺車輛被砸。

11月7日,河北滄縣一加油站頂棚坍塌,負責人稱:雪太大,無人員傷亡。
作為國家一級注冊結構工程師、中國鋼協(xié)結構穩(wěn)定與疲勞分會的理事,鋼結構專家肖亞明早在2008年雪災時就提出,鋼結構廠房屢次坍塌與罕見的巨大降雪量有著密切關系。他介紹:“中華人民共和國GB50009-2012《建筑結構荷載規(guī)范》中規(guī)定,以合肥地區(qū)鋼結構建筑為例,50年一遇最大雪壓標準為每平方米60公斤?!?/p>

有建筑工程師表示,由于很久沒有這么大的降雪量,設計彩鋼板頂棚的承重量標準落后,不足以承受積雪的重量。而一般彩鋼板屋頂是兩層鐵皮,中間夾著保溫塑料泡沫。按安裝規(guī)定,每隔一米,彩鋼板下面需搭建鋼架。但有人可能用了很薄的鐵皮,或彩鋼板頂棚四五米遠都不設置鋼架,積雪重量全壓在彩鋼板頂棚上造成坍塌。
從本次降雪情況來看,根據有些單位對屋頂積雪每平方米重量的檢測,這些倒塌的建筑可能超出《建筑結構荷載規(guī)范》中鋼結構雪荷載的標準。

從鋼結構屋面出現變形來看,一些廠房或學校在施工設計時側重考慮造價因素,未嚴格按照國家規(guī)范設計鋼結構屋面荷載或施工質量不符合國標要求。輕型鋼結構房屋市場競爭激烈,工程價格壓得太低,質量就得不到保證。
另外,這次雪災中倒塌的廠房也反映出一些廠家自己設計、自己施工中,對設計圖紙審核不夠嚴格,一些設計構造措施考慮不夠周到。有些單位為了壓低造價,過分“優(yōu)化”用鋼量,使得本來就不高的承載力儲備進一步降低,這也是造成廠房倒塌的原因之一。

在調查當中,甚至有個別學校的鋼結構頂棚未經正規(guī)設計,由施工企業(yè)直接施工,導致存在眾多安全隱患,最終釀成事故。
專家指出,規(guī)范市場、建立誠信、嚴格輕型鋼結構房屋設計和施工管理是保證質量的關鍵。對于多雪或強風地區(qū)要增強輕型屋面的抗風抗雪災的能力。除了設計計算之外,在屋面構造上應給予補強。例如合理選擇屋面壓型鋼板的板型、增加板厚;對于高250mm以上的C型冷彎薄壁型鋼檁條、型鋼截面應設加勁,以提高強度和側向剛度,壁厚也應適當增大,也可以采用高頻焊接H型鋼;檐口及山墻處不宜設女兒墻,一定要設置時必須限制女兒墻高度并采取加強措施。同時,加大屋面結構安全度,對門式鋼架承重結構也是有利的。

從日常管理來看,平時要加強對校舍、建筑物的安全檢查,對發(fā)現的危房(隱患房)或危險建筑物及時采取有效搶修措施,確保消除一切事故隱患。對于多雪及強風地區(qū)的輕型鋼結構房屋,可以采取一些構造補強措施,以增強抗風抗災能力,做到災害中不坍塌、災后可盡快修復,把損失降到最低。
目前,一些工程的屋面壓型鋼板越來越薄(有的用到0.3mm),屋面坡度越來越平,C型鋼檁條高度越來越高、壁厚越來越薄,檁距大小隨意,拉條形同虛設,所以屋面壓型鋼板被風吹跑,屋面漏水的問題不少。隨著新材料的出現、新技術的應用,《壓型金屬板設計施工規(guī)程》已遠遠滿足不了發(fā)展的需要,嚴格壓型鋼板的設計施工質量管理,編制壓型鋼板設計施工規(guī)程和手冊已迫在眉睫。

據蔡益燕教授介紹,根據我國現行規(guī)定:當采用壓型鋼板輕型屋面時,屋面豎向均布荷載的標準值應取0.5kN/m2,而美國規(guī)定的荷載比我國規(guī)定的荷載約大1倍,所以我國的門式鋼架房屋承載力儲備小是個問題。另外,美國設計手冊中對廠房高低跨、女兒墻、屋面高差處都規(guī)定要根據地面雪壓和房屋實際尺寸按公式計算雪荷載的增大值,最大值可達4倍~5倍,這方面也比我國積雪分布系數2.0要大。
近20年來,門式鋼架輕型鋼結構的發(fā)展速度、建設規(guī)模和普及程度在世界和國內都是空前的,為了行業(yè)的健康發(fā)展和整體技術水平的提高,應重新修訂《建筑結構荷載規(guī)范》,同時在制定新的施工標準和規(guī)程中,也應考慮這些因素。
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