钢结构住宅期待美好明天

钢结构住宅期待美好明天

编者按 节约资源、保护环境，构建和谐社会是我国的一项基本国策，大力发展节能省地型住宅，发展绿色生态建筑，推广住宅产业化是建设主管部门落实这一基本国策的重大举措。钢结构住宅具有力学性能好、自重轻、抗震性能好等一系列优点，作为一种绿色环保建筑，近年来，钢结构住宅已被建设部列为重点推广项目。钢结构住宅引入我国也已经有了20年的时间，其发展状况如何，还存在怎样的问题？本期我们就请专家来谈谈钢结构住宅在我国的发展状况。

钢结构住宅的发展历程

轻钢结构住宅是以钢结构为承重体系，配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成的，其所用材料均为标准化、系列化批量化工厂生产，改变了传统住宅和沿用已久的钢筋混凝土建筑的砖、瓦、灰、沙、石现场作业。其可以利用建筑方面的新技术、新产品，向住户提供多样化、可选择性、适应性强的经济住宅。根据国际上钢结构住宅的发展历史和经验，大力推进钢结构住宅的发展，促进住宅建设的产业化进程，使广大人民群众居者有其屋，是利国利民的大好事情。

我国钢结构住宅开发的比较晚，大约于上世纪80年代中期开始。从钢结构住宅的发展历程来看，可以分为两个时期：

1.准备时期。在上世纪80到90年代，我国钢结构在建筑界主要应用于高层和超高层结构建筑。这一时期基本是从国外引入或建造一些低层住宅，是探索性的开发、研究阶段。据知，引进多层钢结构住宅设计相对比较早的是1987年建成的北京展览馆宾馆。北京的第二个钢结构住宅是恩济里小区的若干栋住宅。在此期间也有许多单位，引进了国外的小型别墅，像山东烟台，在滨海地区引进了将近200栋日式别墅。北京的北新集团引进了意大利式的3层别墅样板间。

在这个时期，国内也有少数先驱者进行了钢结构住宅的开发、研制、试建。上海浦东北蔡防水塑料厂的李鑫泉于1994年11月在厂区内建了一栋钢结构住宅，8层，无电梯，采用框架承重体系，柱子用冷弯薄壁矩形钢管，内浇混凝土，梁用U型冷弯薄壁组合梁。外墙板和内墙板均采用压制成型稻草板，楼板也是在次梁上铺稻草板，单位面积用钢量为34千克/平方米。北京的北新集团万思达钢结构公司在自己厂内，建造了一栋试验性钢结构别墅，3层，外墙采用GRC面板。

1998年2月，中铁紫荆关钢结构公司与北京京旅设计公司合作设计，盖了一栋533平方米的试验住宅。它是按6层设计的，因为是试验品，有顶层、中间层和底层就足够了，所以只盖了三层，一梯两户。在北京市墙体办的协助下，从当时的诸多墙体产品厂家中选出了六种墙体，进行试验。建设部住宅产业办也在此召开了现场会，许多专家及业内人士参观了现场，专家在肯定结构体系及总体情况下也提出了许多宝贵的改进意见。

另一个有意义的试验，是长沙远大公司，建造了一个被称为集成化建筑的8层公寓。结构体系为钢框架，梁柱采用H型钢，楼板采用压型钢板的组合楼板。其特点为中央空调一体机组，整体厨房卫生间，内部装修比较考究，其造价相应也很可观。

此外，像天津的经济开发区太平洋村、北京的西三旗、马鞍山、绍兴等地也都试建了钢结构住宅。

经过了上世纪末一些单位和组织的实践探索，从2000年开始，我国钢结构住宅进入了起步阶段。

2.起步阶段。在这个时期，政府的一系列方针政策，规范、规程、标准及技术措施的出台都对钢结构住宅的发展起到了推动作用，钢产量的增加以及品种的丰富对钢结构住宅的发展起到了保证作用，人们的认识观念也有所转变，对钢结构住宅的优越性有了一定认识。

1999年8月20日国务院办公厅转发建设部等部门（关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见）第72号文件通知，同时经国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点，并正式列入国家重点技术创新项目。

2000年5月建设部建筑用钢协调组在京召开了“全国建筑用钢技术发展研讨会”，会上成立了钢结构专家组，讨论了国家建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要，及建筑钢结构工程技术政策。

2001年2月28日，为引导我国钢结构住宅建筑体系的建立，建设部科技司召开了“钢结构住宅产业化技术导则编制研讨会”。4月24日建设部科技司召开“钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题立项评审会”。确定了制定钢结构住宅产业化导则的编制原则，通过了18个包括钢结构住宅体系及其关键和试点工程的立项。10月29日建设部131号文件颁布结构用高频焊接H型钢的国家行业标准。12月19日建设部印发了254号文件《钢结构住宅建筑产业化技术导则》，该文件明确了钢结构住宅建筑技术发展的基本原则，对钢结构住宅体系的平面布局、设计、围护结构、分隔结构、装修、连接、钢结构材料的选用等进行了阐述，对钢结构防火、防腐措施给予了说明，这是第一部有针对性的钢结构住宅体系建筑发展的指导性文件。

2002年11月5日建设部建筑金属结构协会钢结构委员会组织钢结构专家组召开了“钢结构住宅产业研讨会”，总结了示范工程经验，带动了全国住宅钢结构体系的发展，提高了钢结构住宅的整体建设水平。

2003年12月1日起实施的《天津市钢结构住宅设计规程》是国内第一部钢结构住宅体系设计规程，它是根据中华人民共和国建设部制定的《钢结构住宅设计导则》、天津市建委制定的《天津市钢结构住宅设计纲要》以及当时现行的有关国家标准制定的。

2005年9月3日，建设部在青岛组织专家论证会，通过了“莱钢钢结构绿色节能住宅建筑体系技术导则”。这是我国钢结构住宅领域首次提出的较为完整的企业技术导则。

这些政策、法规的实施对我国钢结构住宅的研究和实践起到了积极的推动作用。

2003年前钢结构住宅发展概况

2003年以前，已建和正在建造的多层和高层钢结构住宅的工程选择的结构体系大致有以下几种类型：纯钢框架体系，钢框架+支撑结构体系，钢框架+混凝土筒体（抗剪墙）结构体系，钢—混凝土组合结构体系，间隔桁架体系。多层和高层钢结构住宅结构体系的选择应该考虑建筑布置、建筑物的选型，还应该考虑到经济性，力学上的合理，保证刚度、整体及布局的稳定，加工的难易等。钢结构住宅施工现场要尽可能减少焊接作业，多用螺栓连接，工厂里加工尽可能做到标准化，还应考虑到材料的来源等。要保证建筑物的可靠性、经济性、使用上的舒适性以及建筑体型的美观等。要考虑建筑结构体系与建筑形式的相互关系，建筑结构的一般规律性特征、主要安全性能，钢结构主要的材质，连接稳定和疲劳等问题。

据初步统计，在2003年以前，全国各地建成了60万—70万平方米的钢结构住宅，其中北京、天津、上海以及山东发展较快。其特点是：1、钢结构住宅的试点项目繁多，遍布全国各地。2、建筑的种类也比较齐全，低层、多层、小高层、高层都有，按用途分也有住宅、公寓、商住和办公楼等。3.在结构体系上也进行了各种尝试，有纯框架、框—支、框架剪力墙、框架—核心筒，也有悬吊体系。柱子既有采用型钢的，也有钢管砼的（方钢管，圆钢管），也有钢骨砼的。4.在框架节点上也有创新，采用了有利的节点。5.楼板的型式也很多，有预应力大板，也有各种叠合板，也有梁板合一的格构式。6.与结构体系配套的围护结构发展也很快，新品种比较多，这是很重要的一点，因为钢结构住宅是一个系统工程，但耐久性如何，不得而知。7.钢材的品种及型材也有了比较大的发展，还出现了耐火耐候钢。更重要的是各级政府的积极参与，在资金及政策上给予了有力的支持。

钢结构住宅发展中的几个问题

（一）钢结构住宅还是应致力于多层和小高层的发展。要想做好任何一件事情，必须从实际出发。发展钢结构住宅必须从我国的国情出发，我国是一个人口众多，土地资源相当匮乏的国家，为了解决广大人民群众的住房问题，还是要发展占土地相对较少、能满足更多人的居住需要的住宅。现在有一些企业致力于低层住宅的开发，势必前途不大，另外有一些书刊在介绍钢结构住宅技术时也是以别墅为主，以此为发展方向，这是值得研究的。当然，低层住宅（别墅）也不是不可以发展，但应以适合广大偏僻山区的低价位的独立式住宅或连体式住宅为主，而不应发展过分占地的别墅。

（二）扩大视野，积极探索适合钢结构住宅的结构体系。目前，国内钢结构住宅建设已经逐步稳健启动，但是多层钢结构住宅采用的钢结构体系与钢结构混凝土框架体系基本相似，多采用以下几种：

1.纯框架体系。2.框支结构——各种型材做成的不同类型的钢支撑，或偏心支撑。3.框筒体系——采用钢框架及钢筋混凝土的筒体。4.框架剪力墙体系——用钢筋混凝土剪力墙或钢板做剪力墙（开缝不开缝）。5.索吊结构。6.错列桁架。

以上各种结构体系，其中柱子除了用H型钢（轧制或焊接的）外，有用钢管混凝土的，当然可以是圆钢管，也可以是方钢管，也有用型钢混凝土的。梁有采用钢骨混凝土的，但多为H型钢。

（三）钢结构住宅发展还是应以建筑设计为主。目前，有些开发钢结构住宅的企业认为，钢结构住宅重要的是钢结构的问题，因此，以结构专业为主，这是一种误区。无论何种结构建筑，买主关心的不是用什么结构，而是房子是否好用，布置是否合理，住在里面是否舒适。

（四）关于灵活布置和大开间的问题。这个问题大家都在说，最好做大开间，内隔墙要可以随意搬动，灵活隔断。其实，一般不必有太大的可以灵活布置的开间。最大的开间（即无固定间隔墙的距离），也就是4.8米左右即可，从国内外的情况看均是如此。其实，内隔墙随意移动的间隔也只是一种愿望而已，国内目前情况下很少有住宅经常搬动分割。

（五）认真总结，统一引导，每年更上一层楼。从大的趋势看，钢结构住宅的发展是必然的，但目前一些项目抓的部门繁多，各部门各行其是，每年各种介绍会不少，但缺少统一的步调，也没有认真地深入总结。

钢结构住宅在我国为何一直姗姗慢步

钢结构建筑被誉为21世纪的“绿色建筑”。和传统的混凝土结构相比，它具有自重轻、抗震性能好、灾后易修复、基础造价低、材料可回收和再生、节能、省地、节水等优点。作为一种绿色环保建筑，近年来，钢结构住宅已被建设部列为重点推广项目。然而，这种具有众多优点的绿色建筑，在我国这样一个钢铁大国却一直发展得不够理想，据统计，如今，钢结构建筑在我国整个建筑行业中所占的比重还不到5%，而发达国家却已达到了50%以上。其原因何在？带着这样的疑问，记者采访了中国建筑金属协会钢结构委员会专家组副组长薛发。

薛总从上世纪90年代开始进行钢结构的开发研究工作，发表了数十篇关于钢结构住宅方面的文章，对国外钢结构住宅的发展情况进行了系统的介绍，对我国钢结构住宅的发展提出了一些独到的见解。

薛总首先给记者解释了什么是钢结构住宅。他说，用钢结构做承重结构，用环保、轻体、节能的材料做围护结构的住宅才叫钢结构住宅。钢结构住宅从建筑高度上讲，大体可以分为，低层（3层以下，包括别墅，联排别墅等），多层及小高层（6—12层），高层（12层以上）等。

既然钢结构住宅有许多优点，而且世界上已经有许多可借鉴的经验，我国政府又发布了许多指导性的意见和政策，为什么钢结构住宅却一直发展比较缓慢？对此，薛总提出了以下看法。

首先，政府的政策推动力度不够。对于钢结构住宅的试点工程、科研项目和产业化项目，政府应在税收、资金、项目审批等方面，给予必要的扶持和倾斜。用政策引导市场，用市场拉动钢结构住宅和相关企业的发展。我国在这方面做得还有欠缺，专家组已向有关部门建议，对此给予一定的支持。

第二，一些单位及业内人士在对钢结构住宅的推广过程中倡导方向存在一定的偏差。国外许多国家在钢结构住宅建设方面技术比较成熟的是别墅，我们的推广的也主要是别墅，这不适合我国的国情。要做好一件事情，必须从实际出发，我国人口众多，土地资源十分匮乏，要解决广大人民群众的住房问题，还是应该以发展多层和小高层为主。现在一些企业热衷于小别墅的发展，其前途必定有限。一些期刊杂志在介绍钢结构住宅技术时也以别墅为主，似乎这才是钢结构住宅发展的方向，这是一个误区。当然，别墅也不是不可发展，但应以适合广大偏僻山区的廉价的独立式住宅或者联体住宅为主，而不是过分占用土地的、动辄三五亩地一栋的别墅。

第三，一些钢结构住宅的设计不是以建筑本身为主，因此，开发的住宅不太好用。目前，有些钢结构住宅的开发中，把钢结构的问题视为最重要的，因此，以结构专业为主，这是一种误区。无论是何种结构建筑，买主关心的不是用什么结构，而是房子是否好用，布置是否合理，住在里面是否舒适，是否实用，功能是否齐全。所以一栋钢结构住宅能否有市场竞争力，能否被用户（消费者）所认可，最终取决于钢结构住宅是否技术先进、适用美观、经济合理，即“质优价廉”。住宅应该关注的是人，设计要以人为本。钢结构住宅是住宅，而不是住宅钢结构，因此，钢结构住宅的开发设计还是要以建筑师为主，要遵循建筑设计的规律，更多地关注其使用功能、建筑效果以及节能环保等。

第四，钢结构住宅的配套设施和围护结构的材料不完善。钢结构住宅体系是一个综合的、复杂的技术体系，它涉及墙体材料、屋面材料、厨卫系统、管线系统等一系列配套体系。这方面最突出的问题是外墙结构体系。现有墙体材料性能和安装方法很难满足钢结构住宅在防热、保温、通气、防渗以及耐久性等方面的要求。连接的配件及方法，也不很完善，使用不方便。

第五，钢结构住宅要求应用大量的新技术，我国现在还缺乏这方面的人才。我国专门研究钢结构住宅的人员较少，大多数设计和施工单位在传统结构体系方面有专长，而在钢结构住宅方面缺乏相关的人才。由于我国钢结构住宅尚处于开发阶段，施工技术工人更是奇缺。培训技术人员是发展钢结构住宅的重要环节。

第六，全国没有统一、系统的推广钢结构住宅的方式方法，各单位的研究工作均是从头开始，经验不能很好地借鉴、传承，经验推广工作做得不够理想。对于钢结构住宅的总的发展规范还不够，因此，发展比较乱。有关部门，在总结以前的经验，指出未来的发展方向上做得还不够。

第七，宣传力度还不够，与地产商的联系还不够，许多地产商认为钢结构住宅要贵得多，因此不敢做。其实，这是一个误解。钢结构住宅和其他住宅比较起来，一般情况下造价并不高，与混凝土结构基本持平，但是它的使用面积会增加不少，一般达到5%，综合造价还是比较低的。

此外，钢结构住宅的确存在耐火和防腐蚀方面的问题，但这些问题都是依靠技术可以解决的，并且我国现在已经研制出了耐火钢。现在我们的钢结构住宅，柱子的耐火可以达到2个小时，梁可以达到1个半小时，这足以保证人员的安全撤离。我国以前的住宅设计均是以保护财产为主，其实我们在做设计时应该是以人为本，人才是我们要优先保护的对象，财产是可以放弃的。至于美国的9.11事件是一个非常特殊的事件，50多吨的燃料爆炸产生的威力是一般建筑物都难以承受的，即使不是钢结构建筑也是承受不了的。因此我们不可能因此就否定钢结构建筑。

针对以上谈到的问题，薛总对钢结构住宅的发展提出了几点建议。首先，要把发展钢结构住宅的重点放在量大面广的多层和小高层住宅上，住宅的套型面积和使用功能要达到我国小康社会的住宅标准。第二，相关部门应该加大推动钢结构住宅发展的力度。第三，抓好钢结构住宅试点工程，打造一批钢结构住宅精品工程，以点带面，稳步推广钢结构住宅，并有所创新、有所发展。第四，积极组建和发展专业化的钢结构住宅设计施工队伍，不断提高钢结构住宅的设计施工水平。第五，逐步推进钢结构住宅产业化。首先，立足于利用现有的技术，现有的墙体材料，进行优化集成，解决钢结构住宅的三板（楼板、外墙板、内墙板）问题，同时，在现有的基础上开展技术创新，提高三板的性能和工业化水平，努力降低生产成本。第六，加强人才开发和技术培训。

薛总最后说，自20世纪80年代中期开始，以引进国外钢结构低层住宅和别墅为标志，钢结构住宅进入了我国住宅建设领域。90年代中期，一些有识之士和企业结合我国国情开始了多层钢结构住宅的研究开发。到2006年，已建成的钢结构住宅达2400万平方米，并且，开始转入以多层和高层为主的钢结构住宅建设，同时，一些房地产商和大型钢结构生产企业都开始注重钢结构住宅的发展，钢结构住宅开始了集团式的发展，建设面积不再是一个小区当中的一栋，而是开始了整体设计。到如今，我国的钢结构住宅的建设已经做了大量的准备工作，下一步应该进入初始发展阶段了，相信这种绿色建筑在我国的发展前景是广阔的。

（徐挺立）

2003年后钢结构住宅的发展特点

据了解，2005年12月份，建设部住宅产业促进中心组织了全国钢结构住宅实施情况调查，分别到北京、上海、天津、南京、唐山、石家庄、青岛、马鞍山、绍兴和昆明进行了调查，这次调查涉及的工程141.6万平方米，以国产H型钢结构体系居多。调查显示出这一时期钢结构住宅发展的特点为：

1.这一时期，与本世纪初期相比，钢结构住宅发展得更加稳健。在拓展的布局上，更加开阔，已经不局限于初期的几个地方，而是呈现出到处开花的局面。

2.开发以群体为主，而且面积都比较大，达到十几万，20万到30万平方米，5到8栋一个小区，层数也比较多，有小高层、高层。

3.开发中，将商业、娱乐、饮食、文化设施、服务行业等一系列配套设施建在一个小区里。这样既方便群体的生活，也使钢结构住宅的销售更加顺畅。

4.原来，单纯地强调钢结构住宅的优点，不易被群众理解接受，到这个时期转变为强调以人为本，加强了人文内容，全面地提升了建筑的使用功能，开始为百姓所接受。

5.中央提出全面贯彻执行科学发展观、建立节约型和谐社会以来，钢结构住宅产业更加注意了“四节一环保”，成为节能、节水、节地、节材和绿色生态的建筑。

6.这个时期，不仅是一些有识之士开始关注钢结构住宅的建设，像一些大型企业如东南钢架、杭萧钢构有限公司等都投入了大量的资金、科技力量，进行系统的开发。

7.这个时期，另一个特点是集团式综合发展，而不是单纯的住宅钢结构部分。首先，各企业都有自己的板材生产线，开发研制自己的产品，不仅使用在自建项目中，也对外销售。其次，钢结构住宅的结构体系也开始多样化起来。不仅有引入国外的低层的生产技术和结构体系，板式技术（C型檩条系统）也开始应用到多层里。另外，像错层桁架体系的应用研究也得到了一定的发展。再有，也开始与各地的节能改造结合起来，比如平改坡问题。

8.相应的规范、规程、标准、地方标准在制定和已制定中，这些规范及标准的出台将大大地推动钢结构住宅的发展。

9.钢材品种在扩大，耐火钢和耐候钢都已开始生产。

10.钢结构住宅建筑已经突破了30层，广西建筑材料价格信息 https://www.gxzjxh.cn/guangxi南宁的湖滨大厦地上达32层。

11.在此值得着重指出的是，首钢公司为钢结构住宅的发展，投入了大量的人力、物力与德国有关单位合作，着重在建筑布置、节能环保的建材上进行了大量研究工作，特别是将国外的思路引入中国，这对钢结构住宅的发展起到了促进作用。

2007年辽宁雪灾轻钢结构工程受损情况及思考

2007年3月4日清晨，直至3月5日凌晨，辽宁地区普遍遭受了罕见的暴风雪的袭击，涉及省内绝大部分地区，其中以沈阳和鞍山最为严重。

气象部门根据沈阳地区1951年以来已有的完整气象资料记录分析比较认为，此次为百年未遇的暴风雪。依据“辽宁省气象灾害评估办法”评估，结果为一级暴雪灾害，属最严重级别。沈阳地区降水量为49毫米，平均积雪深度达36厘米。东北风，平均风力达到6-7级，阵风9-10级。降雪量以鞍山地区为最大，降水量为78毫米（有的报道为90毫米），积雪深度为34厘米（有报道为38厘米）。

在雪灾发生后，沈阳市建委立即组织部分专家对有关轻钢结构厂房，主要是门式刚架及压型钢板拱壳结构房屋灾后受损情况进行了调查。业内许多单位及同仁都对此次暴风雪的灾害给予了关注。为了能准确及时第一现场了解和掌握此次雪灾中轻钢结构房屋的受损情况，为修订《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》提供依据，中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会专家组及时派出了考察小组赴沈阳，于3月9日和10日先后考察了西部工业园和鞍山台安工业园的部分房屋。笔者根据沈阳市建委对受损工程的调查报告以及业内诸位同志的资料，汇编成本文。

此次暴风雪灾害的特点

1. 此次降雪遍布东北三省，其特点是范围广、强度大、持续时间长。

2. 此次暴风雪，无论在降雪量、降雪强度，还是积雪深度上，均创百年纪录。

3. 此次降雪过程中风也很大，达到10级，部分地区达到12级，风裹着雪，因此造成雪的堆聚，使部分屋面雪的堆积厚度达2-3米。

4. 此次降雪，在时令上是春季，气温已经稍高，而且是雨中夹雪，先小雨，后雪中又夹雨。不是风把雪吹跑很远，而是在原有雪堆上再“粘”上一些，这样堆积就比较高。

5. 雪的密度比较大（堆积后），据辽宁建筑大学测定，达到180千克/立方米，由此，雪的负荷比较大。

6. 由于风是东北风（鞍山为西北风），所以在门式刚架屋面上的积雪大部分在南坡或东南角。

轻钢门式刚架房损坏的特点

此次轻钢结构的厂房受损情况无论从数量上还是损害程度上来看都是相当严重的。

一些厂房，不仅是屋面板坍陷及檩条弯折，而且连主结构也大面积坍塌。一些厂房不能使用，而且砸坏了厂房内的设备，损失极其惨重。

这次雪灾造成的损害，破坏程度不一，但是主要发生在以下几个方面：

1.在女儿墙较高的屋面中，例如有的女儿墙达到2米以上，个别达到3.6米，4.1米，或者高低跨较大的地方。

2.在门式刚架结构厂房的一端设有较高办公楼（钢结构或其它）或附近有较高的其他建筑物，这样在暴风雪中，形成涡旋，使雪堆积。

3.厂房的门式刚架斜梁折断，梁柱连接处断裂、柱子失稳均有发生。

4.柱脚及柱基破坏也发生不少，有的是地脚螺栓断裂，有的是混凝土开裂。

5.此次除被雪压垮的轻钢结构厂房外，也有个别厂房的屋面被风吹跑的。

6.设计有缺陷的结构。房屋倒塌的过程，首先是房屋的屋面局部积雪较深 （东南角），屋面板及檩条荷载超重后，部分弯折，首先下陷，檩条折断然后拉倒刚架，整个房屋就垮了。

7.有一部分厂房，其受到超重的雪荷载后，屋面板产生凹陷，檩条的下弯最大值达到10厘米，但在弹性范围内，当采取措施及时的将雪载卸掉后，则檩条复位，基本上修整后可以使用。

8.调查过的三栋压型钢板拱壳房屋基本都倒塌。

9．有的厂房柱间支撑弯折。

现象及思考

（一）几个现象

（1） 轻钢房屋受损情况，鞍山地区比沈阳要轻得多。原因是鞍山以重工业厂房为主，沈阳各区里仅开发区以轻钢结构为主。

（2） 比较正规的设计院设计的厂房破坏较少。

①上海巴特勒设计的几个厂房只有局部的损坏，没有出现大面积坍塌。

A.和平轮胎厂主厂房16轴主刚架在A轴与D轴之间的主结构倾倒，16轴～17轴之间，A轴与C轴之间范围内的屋面檩条塌落，17轴附近檩条受此影响发生褶皱变形，相应部分屋面板塌落。

B.沈阳鼓风转子车间和定子车间局部檩条挠度过大，造成屋面下陷。

C. 太平洋制罐办公楼由于积雪严重超标，造成屋面下陷，但主结构保持稳定。

D. 成大制衣高低跨处局部屋面下陷，檩条破坏。

② 笔者所熟悉的一个钢结构加工厂，在东北地区建了36栋门式刚架厂房，无一栋出现坍塌。

（二）问题及思考

1.此次雪灾中，有这么多轻型钢结构厂房损坏及坍塌，首要的原因是由于雪荷载严重超过规范规定数值。

2.从《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）来看，也有以下问题，值得研究及探讨：

⑴ 此规程是从美国（MBMA）移植过来，这本规程于1998年问世以来，经过修订，于2002年再次出版。任何一个国家的标准都是一个系列，自成一个体系。我们从美国移植过来后，规程的上一个层次和下一个层次的标准均采用我国已有的标准，修订补充、限制都很少，这就带来一些技术条件不匹配的问题。例如：总的荷载值偏小。

⑵美国的这本规程，一个很重要的前提是蒙皮效应，即屋面板、檩条、墙面等次要构件，对主要承重结构的帮助作用，在某种情况下的空间作用。可是我们国内现在的工程，屋面板偏薄，檩条偏小，支撑及拉条作用不够，起不到应有的作用，蒙皮效应作用很小。

⑶规范中，对于雪荷载的“堆聚”作用考虑不足，这里有以下几方面：

首先，未列出女儿墙的情况，在实际工程中，由于业主的要求，女儿墙达到2米，3.6米，最高的达到4.1米，这种情况规范中未列出规定。

其次，根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）的规定，即使使用最大值，积雪系数最大才2.0，显然不够。《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）规定的荷载重现期为50年，沈阳地区50年一遇的最大雪荷载为50千克/平方米，规范表中单跨双坡屋面仅当20°≤α≤30°，可采用不均匀分布。对于屋面坡度小于20°的门式刚架结构，不考虑雪的不均匀分布。

而美国规定，双坡屋面是否考虑不均匀分布，MBMA的坡度限制比较合理，对于不平衡雪荷，双坡屋面对于所有坡度在1/2：12和12：12之间的屋面，应按下述两种情况考虑不平衡雪荷：第一种情况：坡度为1/2：12到3：12之间的屋面，一坡面上承受0.5Pf的局部雪荷而在另一坡面上承受1.0Pf的均布雪荷。第二种情况：对于坡度大于3：12但小于或等于12：12的屋面，应考虑单坡承受1.0Pf而另一坡不考虑雪荷。而荷载规范规定的坡度20°偏大，从鞍山兴工的现场就可以看出问题，本项目屋面坡度为10%，两坡的积雪明显出现不均匀分布。而我国现在采用的屋面坡度有的仅为5%。

问题最大的是高低屋面的积雪计算。按照荷载规范，高低屋面考虑两倍荷载，沈阳地区基本雪压为50千克/平方米，考虑积雪后也不过是100千克/平方米，从太平洋制罐厂现场可以看出，积雪厚度最大的地方达4米左右，如果雪密度按150千克/立方米计算（按辽宁建筑大学测定此次雪密度为180千克/立方米），此处雪荷载达到600千克/立方米，远远大于荷载规范的限制。由于该工程按照MBMA计算了此处积雪，虽然积雪也超过了MBMA计算的厚度，整体结构并没有出现问题。所以在计算积雪荷载时，还是应该按照MBMA的要求进行设计。

3.从这次灾害中门式刚架情况来看，门式刚架是属于对雪载非常敏感的钢结构房屋，承受的雪荷载也应适当的稍高，特别是三北地区。此外，在大规范不适改动的情况下，本规程可以用加大各种系数的方法来解决。

4.此次雪荷载发生的特殊性

⑴ 春季不同于冬季，温度比较高。

⑵ 雨雪交加，这样，雪的黏度比较大，容易产生“堆聚现象”。

⑶风雪交加，雪被吹到有阻挡处，出现互相堆聚现象，有的厂房无女儿墙，也堆到2米高。

5.次生灾害

有些厂房在5日及6日还未坍塌，而到7日才坍塌，主要原因是5～6日屋面有了一些积雪，而且靠近檐口处，比较厚。而6～7日，天气已经暖和，阳光出来后，屋面其它地方的积雪开始融化，水向檐口处流来，而落管水被冰冻，堵住了，所以又增加了重量，使部分房屋再次倒塌。

6.从房屋构造角度来看

⑴ 在檐口处，有的建筑未增设檩条。

⑵ 拉条系统的檩间支撑存在问题。从现场情况看，在檩条失稳时，拉条系统不能很好地提供支撑作用。究其原因，一是拉条本身刚度较差，在檩条失稳的瞬间，来不及起作用；二是施工质量不易控制，螺栓是否拧紧不好检查；三是在有内衬板时，往往取消下一层拉条，在檩条挠度大时，内衬板已经破坏，起不到应有作用。所以如果继续维持拉杆系统，需要从构造上改进，使之易于控制施工质量，真正起到支撑作用，当采用MC或Q900内衬板时不再考虑内衬板作用，一律考虑双层支撑。

⑶柱距达8～9米，则檩条高度为250～300毫米，再加上防侧向失稳的措施不够，容易造成檩条失稳。

⑷屋面板太薄，不足以承受少量超载。

⑸C型檩条的放置方向不对也容易造成失稳。

7.不恰当的减少用钢量

现在流行所谓的优化，满应力设计，在中国目前的材料供应情况、加工制作水平以及安装水平下，再加上屋面板材料，檩条以及各部分的构件之间连接使用钢量过分偏低，局部的断面太小，安全储备不够，例如，钢板供应基本上负公差，这样总体来说就降低了承载力。

鸣谢：

部分材料及观点采用了同仁的资料。因此，特提出鸣谢：贾连光，王赛宁，曹英，蔡益燕，张爱兰，袁力明、弓晓云等同志。