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北方大范围降雪,雨雪后建筑物易“塌房”,如何守护建筑安全?

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据中国天气消息,15日开始,强冷空气来袭,中东部多地将经历“断崖式”降温,北方多地可能会感受“一夜入深冬”,南方地区也将褪去初夏般的暖热,感受秋凉,长江中下游一带甚至可能拿到初冬体验券。
11月16日,河南洛阳迎来今冬首场降雪!当天下午,洛阳老君山、白云山、抱犊寨等景区迎来今冬第一场雪。
根据最新的气象信息,北方已经在2024年11月21日开始了大范围的降雪过程。受影响的地区包括西北地区东部、华北北部和西部、东北以及内蒙古中东等地,预计会有小到中雪或雨夹雪,部分地区可能会有大到暴雪。此外,华北中南、黄淮及以南大部地区将有小到中雨,局地大雨或暴雨。

暴雪中发生坍塌的建筑以钢结构为主,比如厂房、大棚、加油站,食堂、膜结构等。对于一些经过设计单位正规设计的,有资质施工单位施工的建筑屋顶钢结构,为什么还会在暴雪下发生坍塌呢?
在大部分人的印象里,雪花是轻飘飘软绵绵的,但它也可能是裹着羊皮的狼,其危害不止是“冻”,还有“重”。
雪花本身并不重,5000到10000片雪花的总重量仅为1克。但遇到持续降雪天气,雪花会不断聚集,1立方米的新雪,是由高达60亿到80亿片雪组成的,其具体的重量已经很难用克计算了,所产生巨大重量,足以压垮树木,甚至建筑物。

雪可以分为干雪、湿雪。他们的密度不同,同体积下的质量自然也不一样。
干雪:雪花在降落的途中,各气层的温度始终在0℃以下,这就使得它们能够以雪花的姿态,降落到地面这就形成了“干雪“。干雪的水分含量少,雪中的空隙被空气充满,同体积下质量相对较轻,但干雪不易融化,很容易形成积雪,在我国北方的一些地区,积雪甚至能达到60至70厘米。在连续降雪的天气下,下层的积雪受重力的不断挤压,密度越来越高,重量也不断增高。
湿雪:冻结的雪片,在降落过程中,通过一段温暖层后,雪片趋于潮湿、融化这样就形成了湿雪。顾名思义湿雪的水分含量相对较高,用手一攥就能结团。所以在同等体积下,湿雪的重量相对较重。湿雪的附着力较小,不易形成积雪,但如果雪下得够大,湿雪就会冻结在物体上,冰体呈白色堆积状,融化而成的水将雪中的空隙添满,迅速积累重量。如果新雪的密度约为每立方厘米0.05至0.1克,那么100平方米的平面屋顶,如果积雪厚度为20厘米,房顶就会承受1至2吨的重压。

暴雪对建筑的危害主要体现在以下几个方面:
1、雪荷载超载:
背阴面(背风面)积雪严重,如果雪荷载超负荷,会导致结构安全隐患。钢结构建筑可能会因为雪荷载超负荷导致檩条变形,在檩条失稳时,拉杆和隅撑系统不能很好地提供支撑作用,进而出现结构不稳固等潜在风险。
2、积雪不均匀分布:
风的作用和雪被滑移所致,导致平屋面或小坡度屋面上的雪压普遍比临近地面上的雪压小。此外,在高低跨屋面的情况下,由于风对雪的漂积作用,会将较高屋面的雪吹落至较低屋面上,在低屋面形成局部较大的漂积雪荷载。
3、设计标准不足:
一些建筑设计时对于最大降雪量的设计参考有失偏颇,‘基本雪压’偏小;房屋的‘荷载系数’偏小,与欧美标准还有一些差距;另外,一些建筑物本身也比较轻,‘自重系数’偏低。这些因素共同作用,使得大雪过后建筑更容易倒塌。

4、施工质量问题:
钢结构的施工要求很高,施工条件很苛刻。个别施工单位为抢工期不顾自然环境的要求,在未达到钢结构施工条件的情况下贸然进行施工,从而导致钢结构焊缝质量不能保证,存在安全隐患。
5、除雪不科学:
在确保作业人员安全的前提下开展除冰除雪,避免积雪过高或化雪成冰反复叠加;要特别关注檐口、天沟等易积雪部位,着重消除局部集中雪荷载;除雪除冰工作要科学有序,要注意避免人员高处坠落、积雪滑落伤人及坠冰伤人。
综上所述,暴雪对建筑的危害是多方面的,涉及设计、施工、维护等多个环节。因此,在极端天气条件下,需要加强建筑的安全检查和维护,确保建筑的安全。
防护安全提示
大雪天气下建筑物结构的防护措施:
1.加强屋顶设计和维护:对于建筑物屋顶,应根据当地的雪量和气候条件,合理设计屋顶的承重能力,确保能够承受积雪的压力。同时,定期检查和维护屋顶,及时清除积雪和冰,确保屋顶的安全性。
2.加装防护设施:在雨檐、天沟以及檐口等易积雪的区域,可以考虑加装防护设施,如防雪栏、防冰排水系统等。这些设施可以防止积雪和冰的堆积,减少压力。
3.清除雪团和冰块:定期清除建筑物外墙、阳台等地的积雪和冰块,避免其积累或滑落造成安全隐患。

4.强化建筑物结构:对于设计和建造中存在问题的建筑物,需要采取相应的加固措施,以提高其抵御大雪天气的能力。包括加大梁柱截面、加强连接节点等,以增加建筑物的稳定性。
5.定期检查和维护:定期检查建筑物结构的安全状态,及时修复和加强受损部位,确保建筑物在大雪天气下的安全性。
6.加强防水保温措施:大雪天气容易导致建筑物内外温差大,建筑物墙体的保温性能变差。加强防水保温措施,保持建筑物内部温度的稳定,可以减少雪进入建筑物内部的可能。
7.加强管理和预警:建立健全的大雪天气应对和管理机制,定期进行安全检查和维护,及时发现和处理问题。并加强与气象部门的合作,及时获取天气预警信息,提前采取防护措施。
大雪等极端天气因素对建筑物结构的影响需高度重视,通过合理的设计和维护,加强防护设施,定期检查和加固建筑物结构,我们可以有效减少天气对建筑物的损害和威胁。同时,加强管理和预警工作,有助于及时发现问题并采取相应的应对措施,保障好人们的生命财产安全。
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编辑:秦汉工程叶紫燕


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