雪后多地发生坍塌事故，厂房、体育馆、食堂、农贸市场……专业解读：大跨度轻钢结构为什么连续“塌房”？

都市快报讯 目前，我国2009年以来最大范围雨雪冰冻天气过程仍处于最强时段。

中央气象台今日6时继续发布暴雪蓝色预警和冰冻黄色预警：

预计2月5日至7日，重庆东南部、贵州北部、湖北南部、安徽南部、湖南北部、江西北部、浙江西北部等地的部分地区有大到暴雪，局地大暴雪，上述部分地区累计降雪量5-18毫米，局地超过20毫米，新增积雪深度5-10厘米，局地15厘米以上。

预计，2月5日8时至6日8时，贵州中东部、重庆东南部、湖南大部、湖北东南部、江西西北部、安徽南部山区、浙江西南部山区等地的部分地区有冻雨，累计冻雨量1-6mm，局地10mm左右。

受到强雨雪天气的影响，近期全国多地发生坍塌事故，造成不同程度的人员伤亡和财产损失。

今天上午10时15分许，湖南益阳市南县人民路集贸大市场垮塌，垮塌面积约1000㎡，有人员被困。目前，已搜救出6人，生命体征均平稳。

据南县气象台此前预报，该县4日白天有小到中雪、5日晚至6日有中雨或雨夹雪，冰冻维持。大部分地区气温将降至0℃以下，最低气温为-3～-1℃。持续低温雨雪冰冻将对交通运输、输电线路、能源保供及设施农业等造成严重影响，需加强防范。

2月4日，湖北潜江一农贸市场顶棚坍塌，造成一死一伤。

潜江市人民政府新闻办公室2月4日发布通报称，2月4日7时许，湖北省潜江市老新镇农贸市场因暴雪导致顶棚局部坍塌，造成2人受伤。事故发生后，市委、市政府高度重视，迅速组织公安、城建、卫健、民政联合当地开展救治和善后处置。目前，2名伤者中，一人不幸罹难，一人入院治疗，无生命危险。

2月4日下午，湖北荆州公安县楚丰农贸市场发生坍塌。目击者称事发于下午3点左右，菜场彩钢顶棚坍塌导致多人被掩埋，可能有人员受伤。

 2月4日凌晨，湖北荆州长江大学西校区三食堂被积雪压垮。食堂一位负责人称，事情发生在2月4日凌晨5点左右，学校已经放寒假，食堂1月15日就暂停营业，没有人员伤亡。

2月3日晚21时许，湖南张家界市永定区“七十二奇楼”景区内，一茶馆因遭遇暴雪冻雨收折关闭雨阳棚时，发生棚顶坍塌，造成部分人员受伤。目前收治入院5人，其中一人伤情较重，其余轻伤，均无生命危险，另有留观17人。

“在现场，前排好多人都没反应过来，都头都被砸出血了，主持人都被砸晕了。”有游客告诉橙柿互动，“后面的基本上都没怎么受伤。”

事发前一日，湖南省政府印发紧急通知，预测近期将迎来新一轮低温雨雪冰冻天气，致灾成灾风险较大。同时，省低温雨雪冰冻灾害应急指挥部已于2月1日18时启动了Ⅳ级应急响应。通知还提到，要加强对旅游景点等重点行业领域安全监管，抓好大跨度框架结构建筑物、体育场馆、农业大棚等建筑构筑物的安全盯防，严防因积雪、负荷过大而导致垮塌伤亡事件，未曾想还是出现了坍塌事故。

2月3日上午2月3日上午10时40分左右，河南信阳羊山新区一停建篮球场遮阳棚发生棚顶坍塌，顶部大面积被雪覆盖。

信阳市低温雨雪冰冻灾害应急指挥部办公室通报称，该遮阳棚由信阳市蓝黑体育文化有限公司投资建设，轻钢结构覆膜，为临时建筑，未投入使用。经现场调查确认，棚顶坍塌时，现场处于停工封闭状态，没有人员被困和伤亡。事故发生后，羊山新区立即组织有关部门到现场处置，防止发生次生灾害。同时，对辖区同类场所开展全面排查整治。

2月3日至4日，湖南常德持续遭遇强降雪天气大量企业、农贸市场、居民搭建的铁棚出现坍塌。常德市应急管理局表示，暂无人员伤亡报告，财产损失在统计中，已发通知要求市民不要呆在铁棚下方。4日，常德市文明办发文倡议，全体志愿者、市民积极参与扫雪除冰活动。

你知道雪的重量吗？

“轻于鸿毛”的雪花也可能产生巨大重量

众所周知，雪花自身的重量是非常轻的。5000~10000片雪花的总重量也仅为1克。不过，即使是“轻于鸿毛”的雪花，不断聚集后也能产生能足以压垮建筑物的巨大重量

想知道雪到底有多重，首先要了解“降雪量”和“积雪深度”这两个概念。

中国气象局公共服务中心高级工程师李艳表示，气象学上的“降雪量”指的是气象观测人员用标准容器，将24小时内采集到的雪化成水以后，测量得到的一个数值。

降雪量是以毫米为单位的。一般来说，超过10毫米就达到暴雪的量级了，超过20毫米就是大暴雪级别。

尽管一万片雪花重量只有1克，但降雪是持续的天气过程，再小的量聚集以后也能成为很大的数字。1立方米的新雪，是由高达60亿~80亿片雪组成的，其具体的重量已经很难用克计算了。

我们都知道，室温下纯水的密度是1克/立方厘米。所以1立方米的水相当于1吨重。

但受气温等因素影响，雪的具体密度很难准确界定，其大致范围在0.05~0.3克/立方厘米之间。我们因此无法用“密度×体积”准确计算出积雪重量。

不过，由于“降雪量”能够直接对应“雪水”重量，我们可以借助该概念对积雪的重量做一个估算。“1平方米面积上1厘米积雪（1毫米降雪）的重量就是1公斤，10平方米上就是10公斤。”李艳解释道。

以2018年1月4日合肥市遭遇暴雪为例。那天合肥的雪究竟下了多大？准确的数字是30毫米——超过了2008年冰雪灾害期间的单日同期降雪量，几乎达到了特大暴雪的水平。

实际的积雪深度也毫不客气地达到了27厘米。李艳进行了一个简单的计算：“这么多降雪，如果平铺在一个100平方米的平面屋顶上，大概就是2.7吨左右。”

大跨度钢框架结构轻便美观工期短

常用于厂房，体育场馆，农业大棚

但是缺点也不少

通过梳理以上事故我们不难发现2个共同点，一是当地都处于持续低温雨雪冰冻的极端天气条件下，短时间降雪量大；二是发生坍塌的建筑物都是钢结构、轻质屋盖结构，遮雨棚、遮阳棚临建板房等大跨度、大空间等建筑物和构筑物，在极端天气的考验之下，覆雪覆冰时更容易出现垮塌。

中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司高级工程师郑建南告诉橙柿互动记者，大跨度轻质钢结构（网架结构）屋面的特点主要有以下特点：“一是这类结构建筑自重比较轻，跨度大，杆件截面应用比较小，对大雪、冻雨会很敏感，容易产生塌陷，传统的混凝土楼面自重大，常规屋面负荷敏感度就低；二是承载面大，在设计荷载时是理想状态均匀负荷，但实际情况会非常复杂，比如雨雪、冻雨其实并不是全面域负荷，而是局部负荷，那么就很容易造成倾塌；三是这类结构对风荷载也非常敏感，因为承载面大，大风向上吸力就能把屋面轻松掀开。”

郑建南说，因为建造成本低、工期短，大跨度轻质钢结构往往会被用于临时性建筑的搭建，最近出现的事故，可能是极端天气影响、结构负荷超荷、施工不规范等原因。他建议，大跨度轻质钢结构的建筑物首先应该进行专业设计施工，尤其对关键环节要保质保量，不能偷工减料，检查流于形式；其次，一定要注重使用维护，钢结构容易腐蚀，螺栓容易松垮，或者有变形，这就需要相关专业机构不定期检测维护，尤其针对有一定服役年限的相关建筑；最后在极端天气到来前，使用单位需要提早进行应急预案，及时关闭伸缩构架，降低荷载面域；及时清扫积雪冻雨，降低结构负荷。

“大跨度钢框架结构常用于厂房，体育场馆，农业大棚等建筑中，这种结构有个显著的优点，就是室内空间很大，从实用性和美观性来说都比常规的混凝土框架结构更好。”浙江省城乡规划设计研究院结构工程师许路延说，“同时钢结构相对于混凝土结构来说，还有一层优点是施工更快工期更短。”

针对近期钢结构坍塌事故频发，许路延表示，结合自身多年的工作经验，可能存在以下六点原因：

1.自然条件变化引起。风荷载以及屋面上实际雪荷载（雪的堆积厚度）超过了原设计标准，自然条件的因素导致产生几十年甚至上百年一遇的大雪，且并未及时清理。

2.平时对轻钢结构屋面（大棚）维护不到位。钢结构需要根据实际要求定期保养维护，钢杆件易生锈，使构件实际受力截面变小，从而产生坍塌事故。

3.临时用房的不规范。例如这次河南信阳篮球场的坍塌，就是临时建筑。在施工过程中，经常需要搭建一些临时建筑来满足施工期间的需求，这些临时建筑在搭建时仅能满足日常使用，事实上无法满足在极端恶劣天气下使用的。

4.设计标准较低引起。我们国家对设计规范一般5-10年会修订一次，每次修订对原设计规范中个别不合理的标准进行一些调整，目前轻钢结构屋面在大雪中坍塌的，也有大部分是几十年前设计的，那时设计标准较低，因此并不能满足现在的情况。

5.施工质量原因引起。钢结构的施工要求更高，施工条件更苛刻。个别施工单位为了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。

6.设计原因引起。轻钢结构因杆件较细，除了满足设计强度要求，还需要考虑整体刚度和稳定性。设计师有时候可能仅考虑杆件强度问题，而疏忽了刚度和稳定性，使轻钢结构整体失稳而存在安全隐患。

许路延建议，对于市民群众来说，在极端天气的情况下，建议首先是远离施工现场。如果是自建大棚，遮阳棚，临时房等定期需要检查一下连接处螺栓或者焊缝是否完好，如果发现问题及时请专业团队加固保养。在大雪天尽量远离这些地方，雪停了及时清理积雪。