南方雪灾中轻钢结构房屋灾情调查及原因分析__墨水学术,论文发表,

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:156

副标题#e#2008年元月下旬，我国南方部分省份遭遇大雪，降雪强度和持续时间都是历史罕见的。根据国家气象部门的记录分析通告，此次南方地区的大雪为五十年一遇雪灾，造成的雪荷载达到甚至超过《建筑荷载设计规范》的取值，仅合肥地区最终的雪荷载就达到了100KN/㎡，大大超出规范规定的本地雪荷载60KN/㎡，江西、湖南两省超的更多。
雪灾发生后，我们对门式轻钢结构的房屋因雪灾受损情况进行了调查和分析：
一、门式轻钢结构房屋的损害特点
1、在此次雪灾中，各地近几年建成的轻钢结构厂房较多地发生了不同程度的损坏，主要表现为：
1）屋面檩条扭曲、弯折； 
  
 

2）屋面板塌陷；
3）局部主钢架垮塌； 
  
  
3）主结构大面积坍塌，厂房不能使用，甚至砸坏了厂房内的机器设备。 
 

2、受损的房屋损坏程度不一，损坏部位也有不同，主要有：
1）有弯低跨时，高跨屋面雪下滑堆积在低跨屋面上，增加了低跨屋面的荷载；
2）女儿墙附近，由于女儿墙的阻挡，在女儿墙的背后形成雪的堆积；
3）门式钢架斜梁由于受檩条变形的影响，平面外失稳甚至跨塌； 
  
        
4）比上述情况更严重的是斜梁折断，梁柱连接处断裂，柱子失稳。 
 

5）柱脚及柱基被破坏，地脚螺栓断裂或被拔出，柱基砼开裂。 
 

二、门式轻钢结构房屋的损害原因分析
虽然根据气象部门的雪灾预报显示，这次雪灾形成的实际雪载超过了设计规范规定的取值，是发生这次轻钢结构房屋损坏的主要原因，但是通过对灾害现象的反思，我们也能获得很多值得汲取的教训。
首先，一些企业为了节省成本，在设计、建造轻钢结构厂房时，调低设计标准，甚至不委托有门钢结构设计经验的设计单位严格按照设计规范进行门式钢结构设计。经过比较，由正规的设计、施工单位严格按照相关规范进行设计、施工的厂房损坏较少。损坏的厂房绝大多数都是由私下设计，或钢结构承包商自行设计优化的。在这次雪灾中，我们发现很多由私人和钢构公司做的设计由于一味降低用钢量，擅自降低雪荷载取值；设计时仅根据强度计算选择构件截面，忽视了在钢结构设计中起控制作用的稳定指标设计计算，如对柱顶位移的控制和屋面梁扰度的控制，结果屋面荷载稍稍增大便产生变形和损坏。
其次，很多为钢筋砼柱屋面钢架结构的，设计人错误地把应该按照简支设计的钢架也按门式钢架结构计算设计，造成主钢架跨中截面强度严重不足而变形。
第三，施工单位对檩条部分偷工减料，擅自减少檩条钢板的厚度。经过对这次雪灾中出问题的檩条进行检查，我们发现檩条的厚度普遍达不到设计厚度，而监理单位也疏于检测，应该按照连续檩条设计的擅自改为简支檩条，造成截面不够，严重变形而损坏。
第四，很多结构构造不合理，或没有按照规范要求设计施工，比如，在屋面漏设斜拉条、不设屋面梁隅撑、檩条连接螺栓缺少或没有拧紧、屋面梁连接节点和梁柱连接节点处没有保证摩擦面的接合面积＞70%、高强螺栓没有终拧到位、等等。
值得一提的是，此次雪灾发生时，有些建设单位非常重视，及时派人上到屋面清扫积雪，大大减少了雪灾造成损失，虽然在雪灾中屋面也发生了变形，但是灾后大部分都能恢复，正常使用。
三、对门式轻钢结构设计、施工、监理等方面的建议
1、门式轻钢房屋虽然结构简单，但必须严格按照规范设计、施工，不能随意降低荷载取值，减少用钢量；建设单位和钢构施工企业对所谓的优化、满应力设计情有独钟，但在中国目前的材料供应情况（钢板的供应都是负公差）、加工制作水平、以及安装水平下，造成用钢量过分降低、局部断面太小、安全储备不够。这样的不适当的减少用钢量要避免。
2、设计要严格计算，对钢结构#p#副标题#e#构件进行强度和稳定两方面的设计计算，按截面控制指标要求进行构件设计；严格区分门式钢架结构和砼柱钢架(也即排架结构)两种结构型式的不同，正确选型计算。
3、建筑方案的选择也应引起重视，使用双脊屋面内天沟的建筑方案，或选择高低跨屋面方案要慎重；高女儿墙内天沟的方案也是抗雪灾不利的檐口形式；
4、对于次构件，如檩条、隅撑、拉条的设计要同样引起重视，建议屋面最好选用双层板，即运用“外板+保温棉+内板”的做法；尤其是屋面檩条的壁厚不得小于2.5mm,以便钢屋面形成蒙皮效应，整体性更好。做好各部位连接节点的设计，保证节点的可靠性；
5、施工和监理期间，对钢结构的材料下料焊接、柱脚的安装、梁柱连接节点、檩条拉条的安装以及上下屋面板的安装要作为关键节点，重点控制；对地脚螺栓、梁柱连接高强螺栓、檩条拉条普通螺栓的紧固、檩条的壁厚重点检查。
四、结语
由于本次雪灾范围较大，南方多个省市都受到了影响，各地政府也都下文要求各钢构厂房所属企业，自行检查复核，消除隐患。很大程度上减少了损失。但由于气候环境的变化，近几年突破设计规范的恶劣天气灾难经常发生，建议建管部门一方面开展对已建厂房的安全检查，另一方面，要加强对新建项目的设计、施工监理的监督管理，以迎接下一次恶劣天气的到来。