一句话答案:屋面雪荷载按《建筑结构荷载规范》GB 50009 取 50 年一遇基本雪压,再乘屋面积雪分布系数。双坡屋面必须验算不均匀分布和半跨积雪——很多厂房垮塌不是雪太大,是一侧堆雪导致内力重分布。

钢结构厂房屋面雪荷载分布与不均匀积雪

钢结构厂房屋面雪荷载分布与不均匀积雪

北方地区的钢结构厂房,雪荷载经常是控制工况。轻钢屋盖自重轻(0.3–0.5 kN/㎡),一场大雪能到 0.4–0.7 kN/㎡,雪荷载可能超过恒载。


一、基本雪压取值(50 年一遇)

地区基本雪压 s₀(kN/㎡)
北京0.40
天津0.40
唐山0.35
哈尔滨0.55
乌鲁木齐0.80
沈阳0.50
石家庄0.35
上海0.20

雪荷载标准值: sₖ = μr · s₀

μr 为屋面积雪分布系数,按屋面形式取值。


二、屋面积雪分布系数 μr

屋面形式μr
单坡、双坡(α ≤ 25°)1.0
双坡(α = 30°)0.8
双坡(α ≥ 60°)0(雪滑落)
拱形屋面按 l/8f 查表,但不大于 1.0
带天窗屋面天窗处 1.0,天窗两侧 2m 范围内 2.0
高低跨(低跨处)2.0,影响范围 2h(h 为高差)

高低跨处 μr = 2.0 是最容易被忽略的一项。高跨屋面的雪滑落到低跨,加上低跨自身的雪,局部雪荷载能到基本雪压的 2 倍。


三、半跨积雪与不均匀分布(最危险)

工况说明影响
全跨均匀积雪两坡同时堆雪梁柱受压为主
半跨积雪一坡有雪一坡无(风吹或日照融化)刚架产生不对称弯矩,柱顶侧移
不均匀分布一坡 1.0,另一坡 0.5最不利弯矩组合

为什么半跨更危险:均匀积雪时刚架基本对称受力;半跨积雪时荷载偏心,柱顶产生水平推力,刚架梁弯矩可能比全跨工况大 30%–50%。

设计时必须同时验算:全跨均匀、半跨、不均匀三种工况,取最不利。


四、承载力与变形验算

1. 承载力 按 GB 50017 验算刚架梁、柱在最不利雪荷载组合下的强度和稳定。

2. 变形

  • 刚架梁挠度:L/180(有吊顶)或 L/150(无吊顶)
  • 柱顶水平位移:H/60(无吊车)或 H/100(有吊车)

3. 檩条 雪荷载大时檩条往往先出问题。拉条、撑杆必须按设计设置,不能省。

檩条与围护系统的防腐要求见钢结构防腐与防火涂装:等级怎么定、怎么做才耐久


五、防雪构造措施

措施适用场景
设挡雪板(雪挡)防止屋面积雪滑落伤人或堆到低跨
加大屋面坡度坡度 >30° 积雪自然滑落
融雪系统(发热电缆/热水管)严寒地区、重要厂房
天窗周边加强应对 μr = 2.0 的积雪集中
高低跨处低跨加强局部雪荷载翻倍

六、4 个常见错误

  1. 只算全跨均匀雪 —— 没算半跨,刚架内力算小了
  2. 忽略高低跨积雪集中 —— 低跨屋面梁直接被压垮
  3. 雪荷载取值按邻省或经验 —— 应按项目所在地查规范
  4. 雪后不及时清理 —— 超过设计值时未采取应急卸载

构件用钢量与荷载直接相关,见钢结构工程量怎么算?用钢量估算方法与公式


常见问题

问:雪荷载和活荷载要不要同时算? 答:屋面活荷载(施工检修荷载 0.5 kN/㎡)与雪荷载不同时考虑,取两者较大值。

问:积雪超过设计值怎么办? 答:立即组织清雪(对称、均匀清除,不能只清一侧),必要时设置临时支撑。清雪时严禁单侧堆放。

问:能不能用加大用钢量一劳永逸? 答:不经济。按规范取值设计即可,重点是高低跨、天窗等局部的积雪集中处理。

跨度与荷载的选型关系见钢结构厂房跨度怎么定?选型与造价关系


钢结构厂房屋面清雪与挡雪板构造

钢结构厂房屋面清雪与挡雪板构造

一句话:雪荷载按 50 年一遇查表,乘对分布系数,重点验算半跨积雪和高低跨集中。北方项目这两项最容易出事。

致兴建设北京研发中心 + 唐山玉田生产基地,京津冀及北方项目按属地雪压取值设计。

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本文由致兴工程技术中心整理

致兴建设

由致兴工程团队整理,专注钢结构厂房、空间网架与大跨度结构的设计、制造和施工实践。