钢结构热点探析雨篷被雪压塌，你知道积雪漂移吗？

在下雪的地方工作的人都应该知道雪是可能堆积不均匀的。计算至少应该满足GB 50009—2012《建筑荷载设计规范》(以下简称《荷规》)要求。

1)规范对屋面荷载的规定：高低跨屋面，多坡带内天沟及带有天窗挡风板的屋面，局部积雪分布系数较普通情况大得多(有些情况还要考虑积灰荷载)，北方降雪很干燥无黏性，旋风可导致局部堆积或“飘移”可以理解；2)内排水屋面要考虑暴雨或积雪融化排水不畅甚至堵塞情况下的局部积水荷载并采取有效的构造措施(例如在山墙留出足够大的溢水口等)；3)轻钢屋面(不一定是门式刚架)对风雪荷载非常敏感，因设计考虑不周遇大风大雪而导致局部垮塌甚至整体垮塌的情况屡见不鲜，务必引起高度重视，须正规设计并留出足够的安全储备。现实中很多轻钢结构都是外行或半外行设计甚至无人设计，包括高度十几米、跨度20 m以上、几万平米规模者，“定时炸弹”很多。4)其他意外情况举例：高处大块积冰重量1 000 kN以上坠落砸塌低处车棚轻钢屋顶，檩条整个拧成“麻花”，十分惊险。

《荷规》中有雪堆积和漂移荷载计算方法，有些设计人员可能没重视。

带反沿的混凝土雨篷应考虑接近满水的荷载。

构件没坏，整体破坏，明显是纵向刚度不足，在超越荷载下主要构件先行破坏。如果设计中注意加强主体构件刚度，适度选用次要檩条等，应该可以实现屋面板和檩条先损坏，整体达到卸荷的目的。

我还见过因为用水冲积雪导致雨篷过载破坏的例子。雪本来就比平时要厚，人站地面用水冲，积雪吸水导致重量大增，又来不及滑下来。

事故原因有两个关键词“堆积”“滑移”。GB 51022—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》4.3.3条规定：高低屋面应考虑低跨屋面雪堆积分布(这里的堆积，也称为飘积[1]，存在高低屋面时，风会导致雪荷载的飘积)，当高屋面坡度θ大于10°且未采取防止雪下滑的措施时，应考虑高屋面的雪漂移(这里的漂移，也称为滑移，当屋面坡度大于10°时，可能导致雪荷载的滑移[1])。

建筑结构设计时基本雪压可在《荷规》中查到，但基本雪压并不是屋面的雪荷载标准值，屋面的雪荷载标准值与基本雪压是不同的概念，基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值，因此基本雪压是指地面雪压，而不是屋面的雪荷载标准值。《荷规》采用屋面积雪分布系数与基本雪压的乘积来表示屋面的雪荷载标准值，屋面积雪分布系数就是屋面水平投影面积上的雪荷载与基本雪压的比值，实际也就是地面基本雪压换算为屋面雪荷载的换算系数，它与屋面形式、朝向及风力等有关。《荷规》中对屋面积雪分布系数的取值考虑了8种典型屋面形式，其中就包含拱形屋面、双跨、高低屋面等情况。由于屋面坡度大于10°时会导致雪荷载的滑移，根据《荷规》，双跨拱形屋面的坡谷处屋面积雪分布系数为1.4(即放大1.4倍)，而对于高低屋面(无坡度)的低屋面，屋面积雪分布系数取为2.0。

从体育馆照片可以看出，这个雨篷位于低处，且周边有拱形的坡屋面，可认为雨篷处于双跨拱形屋面的坡谷(坡度可导致雪荷载滑移)，并且属于高低屋面的低屋面(风会导致雪荷载的飘积)，因此雨篷处的屋面积雪分布系数最大值可为1.4×2=2.8。则雨篷所处位置的确容易造成积雪堆积和漂移，造成局部雪荷载增加较多，设计时应考虑。

设计中还需注意，根据《荷规》，这种轻质雨篷对雪荷载敏感，应采用 100 年重现期的雪压，《荷规》条文说明中也明确要求。对《荷规》给出的8种典型屋面形式以外的情况，设计人员可推断酌定。

当工程设计中需要考虑雪荷载时，设计人员可结合相关规范要求，根据具体的屋面形式进行具体分析，以确定合适的屋面积雪分布系数，从而准确考虑雪荷载作用，有效避免积雪压塌事故。