事发突然!黑龙江一体育场馆在风雪中屋顶坍塌,有人被困。这几天东北突降大雪,网友普遍认为篮球馆的坍塌跟屋顶积雪过厚有关。
事发现场,图源@极目新闻,特此致谢
有关新闻报道称:2023年11月6日晚上7:40左右,黑龙江佳木斯桦南县悦城广场全民健身体育馆中的篮球馆部分发生屋顶坍塌事故,坍塌面积约500平方米。该体育馆建筑面积约2000平方米,2层框架结构,篮球馆位于体育馆西部2楼。
小编对以上数据在天地图卫片上进行详细核实,以上数据可信。涉事体育馆整体呈“刀把型”,占地面积约1186平方米,2层的话2000余平方米。西侧矩形建筑屋面占地面积约520平方米。以上数据与新闻报道基本吻合。
该建筑并不是《桦南县全民健身中心开馆仪式隆重举行》新闻报道中提到的篮球馆,网友们不要混淆。因为事发篮球馆是单跨双坡屋面,坡角度较小;而县全民健身中心篮球馆屋面是多跨单坡屋面(锯齿形屋面)。
桦南县全民健身中心
桦南县全面健身中心篮球馆锯齿形屋面
不过,从地图上看,事发的悦城篮球馆距离县全面健身中心并不远,两地相距约500米。由于名字里都有“全民健身”的字样,所以不少网友混淆了。
咱们回到正题上,下雪对屋面有多大影响呢?按照国家标准《建筑结构荷载规范》要求,建筑结构上的荷载分为三类,分别是:(1)永久荷载(如结构自重、土压力和预应力等),(2)可变荷载(如楼面活荷载、屋面活荷载和风荷载、雪荷载等),(3)偶然荷载(如爆炸力、撞击力)。
按上述标准要求,建筑屋面雪荷载标准值计算时会用到基本雪压值,一般采用当地50年一遇的雪压值。小编在上述国标附录中找到了该值,为0.65kN/m2。
对于涉事场馆的单跨双坡屋面,且屋脊大致呈南北方向,也就是屋面分为西坡和东坡两个坡面。经查,当地冬季主导风向为西风,故可以推测该屋顶西侧积雪要比东侧多,承受雪压更大。
参照国标规范,可以大致计算屋面西坡的雪荷载标准值大约为1.25×1.0×0.65=0.8125kN/m2。转化成网友普遍能理解的就是:在屋面设计时,要考虑到1平方米屋面上要能承受约83公斤的雪。这样我们可以反推,屋面上按设计可以堆积多厚的雪是没问题的。一般雪的平均密度为0.2~0.25克/立方厘米,那么1平方米屋面上积雪1厘米时,雪重约2~2.5公斤。按设计要求承受的83公斤雪厚度约为33.2~41.5厘米。
据网友
@中国气象爱好者
贴文称,桦南县当地遭遇特大暴雪,截至11月6日21时,当地24小时降水量达到44毫米,已经打破当地11月份的记录,但是记录的积雪深度只有32厘米(当地最高记录为65厘米)。
按以上分析,当地涉事体育场馆事发时积雪深度已经比较接近小编估算设计要求能承受的雪厚,但是还没有达到,按理说不至于屋顶被雪压塌。不过,依据国家标准《建筑结构荷载规范》,屋面活荷载不止雪荷载一种,况且事发时还有风,所以在雪荷载已足够大的前提下,再叠加风荷载等多种活荷载的作用组合,不排除会超过结构构件抗力值(承受能力)。