低温严寒地区凉亭雕塑的冰雪荷载防护设计有哪些关键技术

低温严寒地区凉亭雕塑的冰雪荷载防护,需重点突破 “荷载计算、结构强化、冰雪清除” 三大关键技术,避免冰雪堆积导致结构损坏。荷载计算是前提,需根据当地气象数据(如最大积雪深度、冻雨厚度),按照《建筑结构荷载规范》计算冰雪荷载值,通常需考虑 1.2 倍的安全系数。例如在东北某地区,最大积雪深度为 50cm,积雪密度取 0.2g/cm³,可计算出每平方米积雪荷载为 1000N,设计时需按 1200N/m² 进行结构验算;若存在冻雨,需额外计算冰层荷载,冻雨厚度 1cm 时,冰层荷载约为 90N/m²,需叠加到积雪荷载中。结构强化方面,需针对冰雪荷载特点优化设计,如凉亭顶部采用 “尖顶 + 陡坡” 造型,坡度不小于 60°,减少积雪堆积;在顶部设置 “除雪凹槽”,引导积雪向两侧滑落,避免在顶部形成厚积雪;加强雕塑与基础的连接,采用深埋式钢筋混凝土基础,基础埋深不小于当地冻土层厚度(如东北部分地区冻土层厚度达 2 米),防止冻胀导致基础位移。对于悬挑结构(如凉亭的飞檐),需增加斜向支撑,提高抗冰雪荷载能力,支撑材料选用耐低温的 Q355ND 低温钢,确保在 - 40℃下仍保持足够强度。冰雪清除技术分为主动清除与被动防护,主动清除可在凉亭顶部安装 “电加热融雪系统”,采用碳纤维发热电缆,铺设在顶部防水层下方,当积雪厚度超过 10cm 时,自动通电融雪,融雪水通过排水槽排出;或安装 “振动除雪装置”,在顶部框架安装小型振动电机,通过高频振动使积雪脱落,避免人工除雪的安全风险。被动防护可在凉亭顶部覆盖 “低摩擦系数材料”(如聚四氟乙烯涂层),减少积雪与顶部的附着力,积雪易自然滑落;在雕塑关键部位(如承重节点)包裹 “保温棉”,防止低温导致材料脆化,保温棉外需包裹防水卷材,避免受潮失效。此外,需定期检查除雪系统运行状态,在冬季来临前进行系统调试,确保冰雪荷载防护措施可靠有效。