胡敬盼 蒋 将

(临沂大学土木工程与建筑学院，山东 临沂 276000)

轻钢结构厂房雪灾损伤预测及防灾措施研究

胡敬盼 蒋 将*

(临沂大学土木工程与建筑学院，山东 临沂 276000)

为了解决山东省临沂地区及周边城市的轻钢厂房雪灾损伤问题，从临沂本地的实际情况入手，结合近年来当地雪灾对轻钢厂房的破坏情况进行总结，找出厂房损坏的原因，并制定完善轻钢结构的措施。通过上述方法，山东临沂当地的轻钢厂房的雪灾抵御力明显提升。由此可以得出只要在轻钢结构方面进行改进，轻钢厂房在雪灾发生后的损坏情况以及造成的损失，都是可以减少甚至避免的，只要在结构、材料设计等方面进行改进，可以提升轻钢厂房的防灾能力。

轻钢结构厂房，雪灾损伤，防灾

0 引言

2015年山东临沂的雪灾带给当地人们深刻的印象，由于当地加工园区非常多，所以有大量的轻钢厂房，而这场雪灾将轻钢厂房带给当地人的感官完全变了，大量厂房被压塌，而这也说明轻钢厂房需要在防灾方面加强研究，要想有效做到防范，就要了解厂房受到损伤的原因。

1 轻钢结构厂房雪灾损伤的原因

1.1雪荷载过大

轻钢结构被损伤主要是因为雪荷载超过了厂房所能承受的极限[1]。以往轻钢结构的雪荷载根据规定需要达到40 kg/m2～50 kg/m2，而通常雪灾一旦产生，大雪连续数日，雪荷载就会远远超过这个标准，达到50 kg/m2以上，临沂雪灾过后，之所以大量的厂房被压塌，主要原因就是雪荷载超过了轻钢结构的承受极限，除雪灾外，大风也是非常关键的因素，厂房的雨篷、女儿墙等位置堆积了大量的雪，导致厂房承受的荷载不均匀，这也是造成损伤的原因。

1.2结构自身问题

雪荷载属于不可抗力[2]。如果雪荷载超过轻钢结构的承受极限，厂房损伤是难以避免的。但是很多结构上的问题也比较严重，通常门式结构会对雪荷载更加敏感，门式钢架主要是起到支撑的作用，而且本身构件是相互联系的，通常采用单一的路线进行连接，一旦缺失一部分，整个结构就会非常不稳定，甚至会出现结构崩溃，因此门式钢架在结构上也是容易受到损伤，安全性比较差。当雪灾出现，钢架就会受到连续损坏，屋面板会率先出现弯曲，而其他的结构相继出现问题，整体结构就会被破坏。

1.3设计上的缺陷

设计方面，由于轻钢结构在建筑业应用范围非常广[3]。技术人员也越来越多，操作水平参差不齐，这就导致很多结构设计出来的质量并不高。造成设计问题的原因也有很多，例如一些业主过于在乎造价的问题，为了将造价压下来，会在材料上进行调整，导致钢材本身厚度不够，对荷载的承受能力就会降低。其次就是支撑结构，在建筑业的相关文件中严格要求了支撑结构的设计标准，但是很多厂房坍塌后发现，支撑结构有很多不足之处。所以往往屋面会有一部分被压塌，但是钢架却是完好，这说明支撑结构是完全过关的，如果是全面被压塌，很可能就是支撑结构问题。

1.4使用时缺少维护

厂房交付给业主后，业主并不是都能做到定期对厂房进行检查[4]。很多轻钢结构是需要进行维修的，例如一些螺栓和其他的连接部件，这些部位非常容易生锈，很多厂房还处于潮湿状态下，钢结构生锈是非常正常的，在这种情况下就要定期对各处结构进行检查和维修，否则构件的承载力就会降低，从而降低整个轻钢结构的承载力，对雪灾的防范也就下降了。

1.5厂房位置问题

厂房位置主要是决定了承受风力的大小[5]。通常若是周围建筑物多的厂房，受风力影响就会小很多，而周围无建筑物的厂房就要承受极大的风力，在雪灾发生期间，风力是非常大的，加上雪压非常重，厂房结构就会受到损坏。

1.6厂房用途

实际上厂房的用途也影响着对雪灾的抵御力[6]。很多厂房被用于生产和仓储，通常厂房用于生产的话，对雪灾的抵御力就会强一些，因为仓库或者办公用的厂房上积雪是不会融化的，但是生产车间会产生高温，这种高温的作用下，积雪就会减少，所以在雪灾中往往受到损伤的是用于仓库的厂房。在山东临沂的雪灾中，大多数被压塌的轻钢厂房都是用于仓库，这与当地的产业有关，当地有很多木材园区，建设了大量的厂房用于储存木材，所以在雪压之下很难不受损伤。

1.7与周边建筑的关系

轻钢厂房与周边建筑的关系也会影响其安全性[7]。通常来说是轻钢厂房借助周边建筑的支撑力，就会提升整体的安全性，例如一栋厂房处于空旷地带，周边没有任何建筑，而另一栋厂房则是紧邻一栋吊车梁厂房，由于吊车梁厂房本身较大且可以为轻钢厂房提供非常大的支撑力，那么一旦雪灾到来，处于空旷地带的厂房可能会倒塌，而后者则是会安全度过，这说明厂房整体安全性是非常重要的。

2 防灾措施

2.1屋面活荷载取值

在建设厂房的时候，需要参考相关的文件，轻钢厂房已经是现代建筑中比较有代表性的类型，而建筑业也陆续出台了一些技术标准，所以在建设的过程中，需要参考这些文件，其中有关于活荷载的规定，门式钢架可以在活荷载上设计为0.3 N/m2，其实国外在轻钢结构方面，对活荷载的规定是非常详细的，包括还会对附加荷载提出要求，国内建筑业并没有对此提出详细的要求，而且国内门式刚架在承载力上的确有待提升，框架比较细，一旦遇到大风或者雪灾，非常容易造成安全问题，所以在活荷载取值方面需要慎重，一定要保证达到建筑标准。

2.2合理选择钢材

在雪灾压塌的轻钢厂房中，可以发现很多机构由于连接处不严密，导致厂房的保温层内有一定量的水，这些水将会增加钢结构受到的荷载，屋面是最容易受到影响的，因此在材料上一定要慎重，需要注意防渗透的问题。此外就是在结构上，一定要杜绝为了节省成本偷工减料的现象，要尽可能选择厚的钢板。现阶段屋面的钢板也需要加厚，板材薄是造成损伤的重要原因，因此避免在设计中进行所谓的“优化”，要在板材厚度上尽可能合理，在适当的位置注意加厚。

2.3加强构造措施

很多被积雪压塌都是以女儿墙为起点，因此女儿墙的设计将会是日后改进的重点，主要是对其高度进行限制，其次就是檩条除了起到承担梁的作用外，还是支撑结构中非常关键的一部分，通常来说，檩条是薄钢板制成，将薄钢板进行冷弯，就会成为檩条，而檩条风力的作用下，就会受到压力，重点是其稳定性需要得到强化，因为一些结构的交接处是非常容易出问题的。

2.4改善结构设计

在结构设计中，需要注意结合当地雪压的变化，要结合气候设计，包括前文中所说的荷载控制问题，在选择荷载标准时，主要是考虑基本雪压，例如山东临沂，因为经历过雪灾的损伤，在设计中就要改善其中的不足，对于雪灾中出现的问题，需要加强反思，要尽可能考虑全面，结构形式的选择上需要慎重，要结合当地的需求，例如厂房的用途、位置以及周边建筑，选择合适的结构。其次就是厂房的检查与维护问题，很多建筑忽视了这一步骤，在临沂雪灾后对被压塌的厂房进行检查，发现很多结构是之前就已经出现了损坏，但是业主并没有进行维修，因此对雪灾的抵御力被降低，所以在建设过程中需要将这一要点强调给业主，一定要重视厂房的日常维护以及定期检查。此外需要注意的就是雪灾预警，要保持对雪灾的警惕，一旦出现雪灾及时采取防范措施，这样才能尽可能避免损失。

3 结语

轻钢结构的一些优点被建筑业和人们认可，因此近年来对轻钢结构的应用非常广泛，也在实际应用中总结出很多新的技术和设计，但是始终还是要以安全性为标准，无论将轻钢结构用于哪种建筑，都要具备安全性和稳定性。之所以雪灾损伤轻钢厂房的问题近年来成为研究的重点，主要是各地雪灾给人们带来的各方面的损失，这就对国内轻钢结构形成一次考验，建筑业需要在设计和施工各方面进行强化，提升轻钢结构的质量以及实用性，面对雪灾也能有一定的抵御力，这样才能让轻钢结构更加完善。

[1] 曾长生.多层轻钢结构工业厂房的设计与应用分析[J].河南建材，2017(4):136-137.

[2] 郑 勇.对轻钢屋盖结构体系常见设计误区的讨论[J].门窗，2017(6):112,114.

[3] 夏俞超，陈水福.轻钢结构抗风极限承载力的三维精细分析[J].钢结构，2017，32(7):54-59.

[4] 董 羽，闫雯嘉.轻型钢结构厂房的设计与研究[J].科技经济导刊，2017(6):67.

[5] 王 厂，殷素芳.轻钢厂房内带夹层框架结构体系设计方法[J].四川建筑，2016，36(3):222-223,227.

[6] 张道理.单层轻钢厂房工程结算审计发现的问题与建议[J].山东工业技术，2016(1):113,120.

[7] 杨 梅.轻钢结构厂房工程现场安装的测量控制[J].江西建材，2015(17):104-105.

Researchonforecastofsnowdamagesoflightsteelstructureworkshopsanddisasterpreventhonmeasures

HuJingpanJiangJiang*

(CivilEngineeringandArchitectureCollege,LinyiUniversity,Linyi276000,China)

In order to solve the Linyi area of Shandong province and the surrounding cities of light steel plant to a snow disaster damage problems, this article from the actual situation of Linyi local, combined with local snow storms in recent years to summarize damage of light steel plant, find out the cause of the damage of plant, and formulate measures to improve the light steel structure. Through the above method, the snow disaster resistance of the local light steel plant in Linyi, Shandong province is obviously improved. Which can be concluded that as long as the improvements on the light steel structure, light steel plant in the snow disaster after the occurrence of damage and losses, and can be reduced or avoided, as long as the improvements on the structure and material design, can improve light steel plant ability of disaster prevention.

light steel structure workshop, snow damage, disaster prevention

1009-6825(2017)30-0054-03

2017-08-12

胡敬盼(1994- )，男，在读本科生

蒋 将(1985- )，男，硕士，讲师

TU392.5

A