钢结构设计中雪额载的问题

寒冷的冬季就要来了，最近有的地方已经开始下雨了，于是想起来2008年的雪灾，那年南方大部分地区遭受到了低温雨雪冰冻的灾害，2008下雪范围比较大、持续时间长、积雪深度高，很多钢结构建筑因为积雪而被破坏。

2008的大雪为什么会对钢结构桥梁、建筑造成破坏及塌陷呢?有关建筑工程师表示，由于很久没有那么大的降雪量，在设计钢结构雪额载的标准上有些落后;此外就是降雪量超出了中华人民共和国GB50009-2001《建筑结构荷载规范》中规定的钢结构雪额载标准。

钢结构设计中雪额载要考虑哪些问题呢?

从2008的大雪来看，主要是体现在对大跨度轻钢结构的破坏，为此来研究下：钢结构雪额载及大跨度轻钢结构设计(门式刚架结构和空间网格结构)

超越雪额载：建筑物在使用或施工过程中承受的超级了规范标准值的雪额载。在钢结构建筑时雪额载设计要严格按照国家《建筑结构荷载规范》GB50009-2001来设计。

钢结构雪额载设计考虑的因素有：

1、基本雪压;

2、积雪分布系数;

对于门式刚架和网格结构在超越雪额载作用下的设计问题

大跨轻钢结构典型的破坏形式主要由以下几种：

1、檀条平面外失稳破坏

2、主梁平面外失衡

3、梁柱节点弯扭失衡

4、地锚断裂破坏

5、屋面局部塌陷破坏

6、结构整体垮塌破坏

从以上破坏形式可以看出，钢结构体系被破坏部分主要是结构关键构件，为此在设计钢结构雪额载中解决主要构件安全性，对提高结构整体抵抗超额载作用有明显的作用。

对钢结构设计建议和雪额载取值

1、在计算雪额载标准值时，要考虑：引入超越额载灾害系数β，将建筑结构分为一般钢结构体系和敏感钢结构体系两种。

2、提高屋面积雪分布系数

①将多屋脊屋面积雪分布系数调整为屋脊处按照0.5取值，低洼处按照2.0取值。

②对高低屋面高差超过0.6米时，积雪分布系数调整为3.0

③对于轻钢厂房结构设计应尽量避免挡风板和女儿墙等附属结构，如果一定需要，高度应经行严格限制，当高度h<=0.6时，积雪分布系数取2.0，如果高度h>0.6m,积雪分布系数取3.0

3、设计轻钢结构时，由于各方面的原因，蒙皮效应不应给与考虑，即忽略屋面板、檀条、墙面等次要构件对主要承重结构有帮助作用，但是对要对这些构件，都要进行规范设计，尤其是檀条之间布置一定的拉条和撑杆问题不能忽略。

4、钢结构设计空间网格结构时，受最小拉力的杆件应该按照受压杆件来计算。

5、在结构设计中，应避免应力集中现象，如果有应力集中现在存在，应引起高度重视，这是抵御超额载的最不利的部位

6、在屋面复杂的大跨度空间钢结构设计时，应考虑不均匀雪额载分布情况，经行数值模拟分析，有条件的经行风洞模型试验。

7、在大跨度空间结构设计过程中，明确整体结构的关键构件，在使用过程中对其进行长期健康检测

8、在钢结构优化的同时，应该确保关键构件的冗余度，不要过程优化设计。