到了我的專業領域了。先說結論：最不利情況下屋面大概要積累5公分的冰層才能達到設計值，要想壓塌屋面，冰層厚度或許要再加大不少

江蘇宿遷一醫院昨天發生了屋頂垮塌事故。事故原因有說法是來源於屋頂積雪，也有網友說昨天下的不是雪是凍雨。

圖片來源於網路

透過影片看，這家醫院採用的鋼屋面。一般而言鋼屋面的所能承擔的力很小，因為鋼的成本比較高，如果鋼屋面設計荷載比較大，會導致成本增加。所以一般民用、公建的鋼屋面荷載不會取的很大。

但鋼屋面荷載能小到連凍雨都承受不住嗎？

凍雨與屋面接觸的過程

凍雨是一種冰水混合物，在接觸到零度的物體時雨水會結成冰附在物體的表面上，形成一個冰霜鎧甲。

凍雨，圖片來源於網路

在這一個過程中，屋面會受到兩種作用力。第一個是冰水與屋面衝擊時產生的衝擊力，第二個是冰水結冰附在屋面時產生的壓力。

冰層厚度計算

就第一個力來說，作用效果是很小的。這個醫院17年建成，經歷的大雨、暴雨的衝擊力遠比凍雨產生的要大，是不可能出問題的。

當然要想算清雨產生的衝擊力也可以，過程較為複雜，但很多論文都給出了計算公式，感興趣的朋友可以搜一搜。

就第二個力來說，冰的密度是917kg/m3。一般而言屋面設計時的荷載取值考慮這樣幾個因素：

1.恆荷載。我們的屋面常有防水、保溫、找平等做法，這些做法的重量構成了屋面的恆荷載，也就是說這個重量自始至終都是不變的。

2.活荷載和雪荷載。活荷載是屋面上可能上人、可能有屋面裝置時產生的荷載。對於不上人的屋面一般取50kg/m2。雪荷載是根據設計規範確定的，荷載規範裡沒寫宿遷的設計值，我省事就拿隔壁市徐州的來說了，按50年一遇的雪荷載應該取35kg/m2，一般鋼屋面按100年一遇取更穩妥，那麼應該是40kg/m2。規範規定的活荷載和雪荷載取較大值，也就是按50kg/m2計算。

3.其他。其他的在這裡不起作用，比較複雜，就不說了。

用50/917=0.054m=54mm。

所以，冰層厚度要達到54mm，屋面的荷載才能到設計值。而設計值和最終壓垮屋面的臨界值之間還有多重保險，也就是說屋面的實際承載力根本不止54mm。

以上是我根據現有資訊，做的一個簡單計算。具體事故分析大家還是看官方調查結果。