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| | 建筑結構丨結構能扛住多大的雪？ | | | | | | | 基本雪壓是以kN/m2為單位來表示，這個數字不夠直觀，大家普遍感受到的是積雪有多深而不是積雪有多重，所以需要了解基本雪壓對應的雪有多厚。看上去我們只要知道了積雪密度就可以解決這個問題了，可不太巧的是，由于氣象條件不同，有的地方雪比較疏松、有的地方雪比較密實，不同地區的積雪密度存在較大差異。幾年前在編制CECS團體標準《屋面結構雪荷載設計標準》的時候，哈爾濱工業大學的莫華美博士統計了各地的積雪密度，最小值只有不到80kg/m3，最大值則可達260kg/m3。所以同樣是0.30kN/m2的基本雪壓，對應的積雪深度可能是275px，也可能是950px。因此我們無法直接根據基本雪壓的大小來回答結構能承受多厚的雪，只能挑幾個地方的數據看看大體情況，如下表。看了這個表，是不是對我們建筑承受積雪的能力有了新的認識，超過了原來的預期？上表中各地的積雪密度是根據多年數據統計得到的，但具體到每次降雪，積雪密度可能都不相同。好在，積雪深度并不是氣象部門劃分雪量等級的依據。國家標準《短期天氣預報》GB/T21984-2017，是以降雪融化成降水后的深度來區分不同等級的降雪的。 考慮水的密度之后我們很容易就能知道，不同等級的降雪對應了多大的基本雪壓。比如暴雪是指24小時降水量為10.0mm~19.9mm的降雪，其對應的基本雪壓就是0.10~0.20kN/m2。我們就大致明白，對于基本雪壓在0.20kN/m2以上的地區，是可以抵御不超過24h的暴雪考驗的。如果連續多日降雪，一方面積雪會不斷累積，另一方面積雪也可能會融化、發生遷移，問題會更復雜一些，不過基本雪壓是以氣象站每日連續觀測記錄為基礎統計得到的，已經涵蓋了這些復雜因素的影響。心細的讀者可能會問，雖然由基本雪壓和積雪密度可以算出對應的積雪厚度，但屋面積雪深度可能會比這個值高很多啊！的確，在風力作用下屋面的積雪可能會發生遷移，形成不均勻堆積，導致局部雪深遠高于基本雪壓的對應值。這種情況是通過“積雪分布系數”來考慮的，比如荷載規范中不均勻分布下的積雪分布系數可達2.0，意味著在這種局部區域要按照基本雪壓的2倍來考慮雪荷載。再多說一句，在進行結構的承載能力極限狀態設計時，還需要考慮分項系數，雪荷載的設計值按其標準值的1.5倍取值。所以即使降雪量超過了基本雪壓對應的標準值，建筑物仍然具有一定的安全冗余度，未必會發生破壞。 | | | | |
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