㈠ 怎样确定建筑幕墙的抗风压性能指标
通过实验室模拟均分风荷载,单向(正压或负压)不断进行加载。
静态风荷载检测通过实验室模拟均分风荷载,单向(正压或负压)不断进行加载,直至试件出现破坏而得出系统的抗风承载力。常用的静态风荷加载有柱状加载、阶梯式加载方式。
动态风荷载检测通过实验室模拟实际风的作用形式,对试件进行循环加载,验证系统的抗风性能。动态风荷载检测更为真实了模拟系统组成构件间在各种风力状态下的结构性能,通过对系统受损破坏情况的观察和分析,进一步确定系统组成构件的风致破坏机理。
(1)动态风荷载检测装置扩展阅读:
抗风性能检测要求规定:
1、抗风性能检测方法分别为FM4471《1级平板屋面认证标准》,采用的是实验室气囊法,通过静态阶梯加压方式,不断加压直至试件出现破坏。
2、采用的是实验室静压箱法,通过静态加压泄压方式,不断加压直至试件出现破坏。
3、采用的是实验室静压箱法,通过动态循环加压方式,直至试件出现破坏。
㈡ 海南地区基本风压和风荷载系数是多少
上海市区基本风压值50公斤/平方米;沿海地区基本风压值55~60公斤/平方米。
mbma手册规定的风荷载体型系数必须与以50年一遇的最大英里风速(mph)为基础的速度风压(psf)配套使用.因此转换到与我国荷载规范gb50009规定的以50年一遇的10min平均最大风速(m/s)为基础的基本风村(kn/m2)配套使用时必须乘以1.4的平均换算系数.此外美国规范规定,在遇风组合时结构构件设计的允许应力可提高1.33倍考虑到这两个因素的影响,引用mbma的体型系数后我国的基本风压值应乘以综合调整系数1.05(即1.4/1.33)
㈢ 高层建筑施工外爬脚手架有规范吗
脚手板的铺设应符合下列规定:
1、脚手板应满铺、离开墙面120-150MM;
2、脚手板的探头应用直径3.2MM的镀锌钢丝固定在支承杆件上;
3、在拐角、斜道平台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动;
4、脚手板应铺设牢靠、严实,并应用安全网双层兜底。施工层以下每隔10m应用安全网封闭。
拆除脚手架前的准确备工作应符合下列规定:
1、应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;
2、应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;
3、应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
建筑施工安全检查的要求
在施工生产中,为了及时发现安全事故隐患,排除施工中的不安全因素,纠正违章作业,监督安全技术措施的执行,堵塞漏洞,防患于未然,必须对安全生产中易发生事故的主要环节、部位,由专业安全生产管理机构进行全过程的动态监督检查,不断改善劳动条件,防止工伤事故发生。
1、在进行每种安全检查之前都应有明确的检查项目和检查目的,内容及检查标准、重点、关键部位。
2、及时发现问题,解决问题,对检查出来的安全隐患及时进行处理。
3、必须登记在安全检查过程中发现的安全隐患,作为整改的备查依据,提供安全动态分析,根据隐患记录和安全动态分析,指导安全管理的决策。
4、要认真地、全面地进行系统、定性、定量分析,进行详细地安全评价。
5、针对大范围、全面性的安全检查,应明确检查内容、检查标准及检查要求。并根据检查要求配备力量,要明确检查负责人,抽调专业人员参加检查,并进行明确分工。
6、针对整改部位整改完成后要及时通知有关部门,派员进行复查,经复查整改合格后,方可进行销案。
7、要认真、详细地填写检查记录,特别要具体的记录安全隐患的部位、危险的程度。
㈣ 什么是抗风金属屋面
金属屋面实现抗风防水
国内抗风揭和防水性较强的是鑫明光研发的立边双咬合无限涨缩高肋金属屋面系统
上部 双立边咬合
金属屋面 360度 双立边咬合的安装方式
在欧洲的应用已超过上百年历史
鑫明光近二十年的应用案例,至今皆滴水未漏。
下部 隐含式扣件固定屋面
通过扣件拉住板肋中部通长的凹槽, L型不锈钢扣件与纵向金属屋面板块可以同步位移,不受滑动扣件伸缩的限制,可解决因热胀冷缩所产生的板块应力,满足纵向超长屋面板块的涨缩,彻底改变大面积金属屋面都会存在的温差变化带来的金属屋面膨胀,不会因板块应力影响造成屋面的涨裂、变形和磨板。
具有超强抗风揭能力和防水性
㈤ 风荷载作用的特点是
风荷载是指风遇到建筑物时在建筑物表面上产生的一种压力或吸力。风压的变化可分为两部分:一是长周期部分,其值常在10分钟以上;二是短周期部分,常常只有几秒钟左右。为了便于分析,常把实际风压分解为平均风压(由于平均风速产生的稳定风压)与脉动风压(不稳定风压)两部分。考虑到风的长周期大大地大于一般结构的自振周期,因此平均风压对结构的作用相当于静力作用。脉动风压周期短,其强度随时间而变化,其作用性质是动力的,将引起结构振动。因此风具有静态和动态两种特性。在单层厂房或多层建筑结构设计中,一般仅考虑风的静力作用效应,但对高层建筑和高耸结构,则必须考虑风压脉动对结构的作用与影响。
风荷载的大小及其分布非常复杂,除与风速、风向有关外,还与建筑物的高度、形状、表面状况、周围环境等因素有关。作用于建筑物上的风压值及其分布规律,一般可通过实测或风洞试验来获得。对于重要的未建成的建筑物,为得到与实际更吻合的风荷载值,不但要以建筑物本身为模型进行风洞试验,而且还要做以所设计建筑物为中心的一定范围内的包括邻近建筑物及地面粗糙度的模型试验
㈥ 风荷载按0.4KN每平米设计计算抗风压是多少级
四级。
计算围护结构风荷载标准值: Wk=βgzμslμzwo,式中:Wk为风荷载标准值(KN/㎡),Βgz为高度z处的阵风系数,μsl为局部风压体型系数,μz为风压高度变化系数,wo基本风压值。
建筑外窗所承受的风荷载应符合现行国家标准《建筑结构载荷规范》(GB50009)规定的维护结构风荷载标准值,且不应小于1.0KN/m2。
(6)动态风荷载检测装置扩展阅读:
注意事项:
幕墙的抗风压设计多是基于相关的设计规范及计算软件而进行的。随着幕墙相关规范的不断完善及计算软件的逐渐成熟,试件进行抗风压检测时一般都能满足设计要求。
检测时应密切注意幕墙试件是否发生整体位移的情况。试件安装应保证立柱与实验静压箱(反力架)连接牢固可靠,抗风压检测过程中不允许发生因为连接松动引起试件发生整体位移的情况。
隐框玻璃幕墙进行抗风压检测时会出现静压箱突然卸压的情况。此时应降低实验风压,检查试件是否出现功能障碍情况首先查看开启窗是否完好,确认开启窗锁闭点是否可靠。其次检查固定部分有无开裂情况。
㈦ 安装防雷系统的不锈钢连接片时必须把连接处立柱的什么撕去
lz的问题太笼统了,可以了解下基本知识,再结合规范,就知道应有哪些要求了。 主要内容: 一、幕墙的基本概念及体系组成 二、幕墙的分类 三、幕墙的材料组成和材料的基本要求 四、幕墙的性能分级和规范要求 五、幕墙的设计、制作及安装 六、幕墙的成本分析和价格组成 一、幕墙的基本概念 1、基本概念:由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。 2、体系组成: 幕墙系统 结构体系 面板体系 连接体系 幕墙系统的受力体系 幕墙体系的装饰体系 幕墙的连接体系 二、幕墙的分类 1、按结构体分类:刚性体系、柔性体系、刚柔结合体系。 2、面板体系分类:玻璃、金属板、石材、陶瓷板、微晶玻璃、陶土板。 3、按外观表面方式分类:明框、隐框、半隐框。 4、按保温性能分类:双层幕墙、单层幕墙(断桥隔热幕墙、普通单层) 5、刚性体系分类:钢结构、铝合金结构、玻璃体系。 6、柔性体系分类:拉索体系、拉杆体系。 7、铝合金结构分类:构件式、单元式、半单元式。 三、幕墙体系的材料组成 (一)、材料组成: 一般幕墙系统材料包括:骨架材料、面板材料、和连接材料等 1、骨架材料分类:竖龙骨、横龙骨 2、面板材料分类:玻璃面板(玻璃、副框、结构胶、双面胶条)、金属板(金属板、边框、加强筋、固定角铝)、石材板(石材板、不锈钢或铝合金挂件、环氧树脂胶)。 3、连接材料:主龙骨与主体结构间连接(预埋件、连接角钢、不锈钢连接螺栓、防腐垫片)、横龙骨与立柱间连接(连接铝角码、不锈钢连接螺栓、柔性垫片)、面板与横龙骨间连接(压块、铝合金角码、不锈钢螺栓、不锈钢挂件等)、其它材料(耐候密封胶、泡沫条、美纹纸、镀锌防火板、防火棉、避雷连接片、防雷均压环、开启窗附件、通风器等)。 (二)、材料基本要求: 1、钢材:一般采用Q235材质钢材,钢材表面采用热浸镀锌处理,镀锌层厚度不小于45цm,当采用钢结构龙骨时,高度超过40m以上的,需采用高耐候结构钢,表面采用防腐涂料,钢型材厚度不小于3.5mm。 2、铝型材:一般采用6063(LD31)或6031A材质的铝合金型材,有T5和T6两种供货状态。 一般用T5状态(RCS):自然时效状态 风冷 T6状态(CS):人工时效状态 水冷 两种状态有很大的差别: 6063 T5 抗拉、抗压:85.5N/mm2 抗剪:49.6 N/mm2 6063A T5 抗拉、抗压:124.4N/mm2 抗剪:67.6 N/mm2 6063A T6 抗拉、抗压:147.7N/mm2 抗剪:85.7 N/mm2 2、铝合金型材表面处理方法: 阳极氧化:幕墙材料氧化膜厚度不低于AA15级平均膜厚15 μm。 电泳涂装:电泳涂装膜厚度A级≧21μm B级≧16μm 。 粉末喷涂:粉末喷涂厚度40μm~120μm。 氟碳喷涂:氟碳喷涂 三涂 平均≧40 局部≧34 四涂 平均≧65 局部≧55 3、铝型材尺寸要求: 一般需采用高精度级铝合金型材: 型材厚度:立柱:开口部位≧3.0闭口部位≧2.5 横梁:长度≦1.2m厚度≧2.0 长度>1.2厚度≧2.5 4、玻璃 玻璃分类:浮化玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、中空玻璃、阳光控制镀膜玻璃、LOW-E镀膜玻璃、彩釉玻璃、防火玻璃等。 玻璃幕墙上必须使用安全玻璃(钢化玻璃和夹胶玻璃)钢化玻璃宜经过二次热处理采用中空玻璃时,空气厚度不应小于9MM。中空玻璃是在两层玻璃间以干燥空气以达到隔热作用,由间隔铝框内装干燥剂,采用二道密封胶密封。第一道为:丁基热熔密封胶(防水汽),第二道为:聚硫密封胶或硅硐结构胶对于隐框、半隐框及点式玻璃幕墙必须采用硅硐结构胶。 玻璃性能参数(解释) 透射率、反射率、遮阳系数、保温系数 玻璃的质量要求: 1)、尺寸偏差: 长宽尺寸(㎜) 对角线(㎜) 厚度(㎜) 钢化玻璃 ≦2000 >2000 ±1.5 ±2.0 ≦2.0 ≦3.0 ≦6.0 ±0.3 ≦8.0 ±0.6 ≥12 ±0.8 中空玻璃 ≦2000 >2000 ±2.0 ±3.0 ≦2000 >2000 ±2.5 ±3.5 t≦17 ±1.0 t≦22 ±1.5 t>22 ±2.0 夹胶玻璃 ≦2000 >2000 ±2.0 ±3.5 ≦2.5 ≦3.5 2)、裂纹、爆边、划伤、气泡、夹杂物等。 3)、光学变形:分为建筑级浮法玻璃、汽车级浮法玻璃、制镜级浮法玻璃。 5、石材:分为光面石材、火烧板石材、荔枝面石材、斧剁石石材等。干挂石材幕墙石材厚度不小于25mm,火烧板石材厚度不小于28mm。强度等级为MU110级,弯曲强度不小于80MP。 石材板块的质量要求:长、宽、厚度、表面平整度、角度、放射性及外观质量等。 外观质量包括:缺棱、缺角、裂纹、色斑、色线等要求。 6、结构胶、耐候密封胶、防火密封胶 各种胶的用途: 结构胶:结构粘结用(高模量(HM)、低模量(LM)) 耐候密封胶:外部防水用 防火密封胶:层间防火用 7、金属板 铝塑板:厚度:0.5+3+0.5mm 宽度:1220mm 、1550mm 铝单板:厚度:2.5mm 、3.0mm 蜂窝铝板:厚度:10mm、15mm、18mm、20mm等。 8、陶土板、陶瓷板、微晶玻璃板 9、不锈钢材料:奥氏体不锈钢材质SUS304。 四、幕墙的性能分级及规范要求 幕墙的物理性能 风压变形性能 :Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 雨水渗漏性能: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(固定、开启部分) 空气渗透性能: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 保温性能: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 隔声性能: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 平面内的变形性能:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 耐撞击性能:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 光学性能: 雨水渗漏性能的确定分热带风暴及台风袭击地区和非热带风暴地区。雨水渗漏性能分级指标值与风压变形的关系:即取消了风压计算中的阵风系数,热带风暴地区P=W0?μz?μs 非热带风暴地区0.75P=0.75×W0?μz?μs。 空气渗透性能分级是根据《工业民用建筑热工设计规范》中换气量的要求进行确定的。 五、幕墙的设设及节点构造要求 1、幕墙设计应考虑的几个方面:工程环境因素、气候条件、幕墙形式、材料质感搭配、施工方式等,以选择合适的幕墙型式。 2、幕墙设计的规范要求: 1)、材料要求: a)、隐框幕墙和半隐框幕墙必须采用中性硅硐结构胶,不能采用酸性硅硐结构胶。 b)、硅硐结构胶与相接触材料必须进行相溶性试验,并在有效期内使用。 C)、进口硅硐结构胶必须具有商检报告。 2)、构件强度及变形要求: 立柱、横梁在风荷载设计值作用下 ?≤[fa] 立柱、横梁在风荷载标准值作用下 f≤L/180 f≤L/250 3)、立柱连接处应设置伸缩缝,伸缩缝≥15mm,伸缩套长度≥250mm,伸入上部长度≥150mm。 4)、横梁与立柱间连接应留缝,保证两端可伸缩,连接螺栓的数量:对穿螺栓≥2颗,螺丝≥3颗。 5)、立柱与主体结构连接件应具有三维调节功能,铁件与立柱间应有防电化腐隔离垫片,连接螺栓应有防松动的措施。 6)、与铝型材想接触的连接螺栓应全部为不锈钢螺栓。 7)、玻璃结构胶应在专门的打胶房中打胶固化,保证打胶环境适宜的温度和湿度,打胶环境必须干净,一般单组份结构胶14天才能搬运,21后安装,双组份结构胶7天后才能搬运,21天左右安装。 8、幕墙作为外露金属结构必须有防雷体系,高度大于30m(或七层以上)应有防侧击措施,幕墙接地冲击电阻≤1Ω。 9)、跨越楼层的幕墙应有层间防火处理措施,在楼层处通长采用1.5mm厚镀锌钢板隔断封闭,缝隙用防火胶填充密实。 10、幕墙材料进场时应进行抽样送检,主要有铝合金型材、钢材的强度试验、焊缝强度试验、螺栓强度、玻璃、石材等面板材料强度试验、石材冻融性试验、结构胶、耐候胶相溶性试验、幕墙三性试验。 六、幕墙工程验收要求: 1、幕墙验收前应将其表面清洗干净。 2、幕墙验收前应提交下列资料: 1)、幕墙竣工图或施工图、结构计算书、设计变更文件及其他设计文件等。 2)、幕墙工程所用各种材料、附件及紧固件等产品的合格证书、性能检测报告、进场验收记录和复检报告。 3)、进口硅硐结构胶的商检报告、结构胶的相溶性和剥离粘接性试验报告。 4)、后置埋件采用的化学螺栓必须做现场拉拔检测报告。 5)、幕墙的三性检测报告。 6)、打胶养护环境的温度、湿度记录和打胶记录。 7)、防雷装置检测报告。 8)、隐蔽工程验收文件。 9)、幕墙构件和组件的加工制作及安装记录(施工日记)。 10)、幕墙的外观质量检测。 隐蔽工程验收记录应包括: a)、预埋件或后置埋件螺栓连接件 b)、构件与主体结构的连接节点 c)、幕墙四周、幕墙内表面与主体结构之间的封堵 d)、幕墙伸缩缝、沉降缝及墙面转角节点 e)、隐框玻璃板块的固定 f)、幕墙防雷连接节点 g)、幕墙防火节点等 幕墙外观质量检测包括: a)、幕墙构件(明框)或胶缝的垂直度 幕墙高度(m) 偏差(mm) H<30m 10mm 30m<H≤60m 15mm 60m<H≤90m 20mm 90m<H≤150m 25mm H>150m 30mm b)、横向构件的水平度:构件长<2000时,偏差不大于2mm,构件长>2000时,偏差不大于3mm。 c)、相邻两横料的高度差≤1mm。 d)、横梁构件的水平度:宽幅<35m时,偏差不大于5mm,宽幅>35m时,偏差不大于7mm。 e)、幕墙平面度:≤2.5mm,采用靠尺测量。 f)、胶缝宽度:设计值±2.0mm。 七、幕墙的成本分析和价格组成 1、幕墙成本: a)、材料成本:铝型材(钢龙骨)、玻璃面板(石材面板、金属面板)、硅硐结构胶、硅硐密封胶、预埋件和连接铁件、连接螺丝和五金配件、防雷系统、防火层处理、辅助材料(双面胶条、泡沫棒、美纹纸、油漆、电焊条)等。 b)、人工成本:制作、安装 c)、机械成本:制作、安装 d)、文明施工费 e)、现场管理费、试验费、企业综合取费、税金等。 2、幕墙成本比较: 主要成本:铝合金型材(钢材)、玻璃等面板、胶、开启窗五金配件
㈧ 风荷载的风荷载参数
中国规定的基本风压w0 以一般空旷平坦地面、离地面10米高、风速时距为10分钟平均的最大风速为标准,按结构类别考虑重现期(一般结构重现期为30年,高层建筑和高耸结构为50年,特别重要的结构为100年),统计得最大风速v(即年最大风速分布的96.67%分位值,并按w0=ρv2/2确定。式中ρ为空气质量密度;v为风速)。根据统计,认为离地面10米高、时距为10分钟平均的年最大风压,统计分布可按极值I型考虑。基本风压因地而异,在中国的分布情况是:台湾和海南岛等沿海岛屿、东南沿海是最大风压区,由台风造成。东北、华北、西北的北部是风压次大区,主要与强冷气活动相联系。青藏高原为风压较大区,主要由海拔高度较高所造成。其他内陆地区风压都较小。风速 风速随时间不断变化(图1),在一定的时距Δt内将风速分解为两部分:一部分是平均风速的稳定部分;另一部分是指风速的脉动部分。为了对变化的风速确定其代表值作为基本风压,一般用规定时距内风速的稳定部分作为取值标准。
建筑设计中的取用:基本风压应按《建筑结构荷载规范》附录D.4 中附表D.4 给出的50 年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/m2。
对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。
当城市或建设地点的基本风压值在本规范全国基本风压图上没有给出时,基本风压值可根据当地年最大风速资料,按基本风压定义,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响(参见附录D)。当地没有风速资料时,可根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可按本规范附录D中全国基本风压分布图(附图D.5.3)近似确定。
风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4 和0。 从某一高度的已知风压(如高度为10米的基本风压),推算另一任意高度风压的系数。风压高度变化系数随离地面高度增加而增大,其变化规律与地面粗糙度及风速廓线直接有关。设计工程结构时应在不同高度处取用对应高度的风压值。
对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1 确定。
地面粗糙度可分为A、B、C、D 四类:
——A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
——B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
——C 类指有密集建筑群的城市市区;
——D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 8.2.2对于山区的建筑物,风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别,由表8.2.1确定外,还应考虑地形条件的修正,修正系数η分别按下述规定采用: 1 对于山峰和山坡,其顶部B 处的修正系数可按下述公式采用:
式中tg α—山峰或山坡在迎风面一侧的坡度;当tg α>0.3 时,取tg α=0.3;
k—系数,对山峰取3.2,对山坡取1.4;
H—山顶或山坡全高(m);
z—建筑物计算位置离建筑物地面的高度,m;当z>2.5H 时,取z=2.5H。
对于山峰和山坡的其他部位,可按图8.2.2 所示,取A、C 处的修正系数ηA、ηC 为1,AB 间和BC 间的修正系数按η的线性插值确定。
2 山间盆地、谷地等闭塞地形η=0.75~0.85;
对于与风向一致的谷口、山口η=1.20~1.50。 8.2.3对于远海海面和海岛的建筑物或构筑物,风压高度变化系数可按A 类粗糙度类别,由表8.2.1 确定外,还应考虑表8.2.3 中给出的修正系数。 也称空气动力系数,它是风在工程结构表面形成的压力(或吸力)与按来流风速算出的理论风压的比值。它反映出稳定风压在工程结构及建筑物表面上的分布,并随建筑物形状、尺度、围护和屏蔽状况以及气流方向等而异。对尺度很大的工程结构及建筑物,有可能并非全部迎风面同时承受最大风压。对一个建筑物而言,从风载体型系数得到的反映是:迎风面为压力;背风面及顺风向的侧面为吸力;顶面则随坡角大小可能为压力或吸力。 8.3.1房屋和构筑物的风载体型系数,可按下列规定采用: 1 房屋和构筑物与表8.3.1 中的体型类同时,可按该表的规定采用;
2 房屋和构筑物与表8.3.1 中的体型不同时,可参考有关资料采用;
3 房屋和构筑物与表8.3.1 中的体型不同且无参考资料可以借鉴时,宜由风洞试验确定;
4 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。 8.3.2当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数μs乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验得出。 8.3.3验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数: 一、外表面 1 正压区按表8.3.1 采用;
2 负压区
-对墙面,取-1.0;
-对墙角边,取-1.8;
-对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位),取-2.2;
-对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件,取-2.0。
注:对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的0.1 或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m。 内表面 对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取-0.2 或0.2。 风的脉动部分对高耸结构所引起的动态作用。一般结构对风力的动态作用并不敏感,可仅考虑静态作用。但对于高耸结构(如塔架、烟囱、水塔)和高层建筑,除考虑静态作用外,还需考虑动态作用。动态作用与结构自振周期、结构振型,结构阻尼和结构高度等因素有关,可将脉动风压假定为各态历经随机过程按随机振动理论的基本原理导出。为方便起见,动态作用常用等效静态放大系数,即风振系数的方式与静态作用一并考虑。 8.4.1对于基本自振周期T1 大于0.25s 的工程结构,如房屋、屋盖及各种高耸结构,以及对于高度大于30m 且高宽比大于1.5 的高柔房屋,均应考虑风压脉动对结构发 生顺风向风振的影响。风振计算应按随机振动理论进行,结构的自振周期应按结构动力学计算。 注:近似的基本自振周期T1 可按附录E 计算。 8.4.2对于一般悬臂型结构,例如构架、塔架、烟囱等高耸结构,以及高度大于30m,高宽比大于1.5 且可忽略扭转影响的高层建筑,均可仅考虑第一振型的影响,结构的风荷载可按公式(8.1.1-1)通过风振系数来计算,结构在z 高度处的风振系数βz 可按下式计算: 式中ξ—脉动增大系数;
υ—脉动影响系数;
—振型系数;
μz—风压高度变化系数。 8.4.3脉动增大系数,可按表8.4.3 确定。 注:计算 时,对地面粗糙度B 类地区可直接代入基本风压,而对A 类、C 类和D 类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38、0.62 和0.32 后代入。 8.4.4脉动影响系数,可按下列情况分别确定。 1 结构迎风面宽度远小于其高度的情况(如高耸结构等): 若外形、质量沿高度比较均匀,脉动系数可按表8.4.4-1 确定。 当结构迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化,而质量沿高度按连续规律变化时,表8.4.4-1 中的脉动影响系数应再乘以修正系数θB 和θv。θB应为构筑物迎风面在z 高度处的宽度Bz 与底部宽度B0 的比值; θν可按表8.4.4-2 确定。 2 结构迎风面宽度较大时,应考虑宽度方向风压空间相关性的情况(如高层建筑等):若外形、质量沿高度比较均匀,脉动影响系数可根据总高度H 及其与迎风面宽度B 的比值,按表8.4.4-3 确定。
8.4.5振型系数应根据结构动力计算确定。对外形、质量、刚度沿高度按连续规律变化的悬臂型高耸结构及沿高度比较均匀的高层建筑,振型系数也可根据相对高度z/H 按附录F 确定。
8.5.1对矩形截面高层建筑当满足下列条件时,确定其横风向风振等效风荷载:
1 建筑的平面形状和质量在整个高度范围内基本相同;2 高宽比HμBD在4~8 之间,深宽比D/B 在o. 5~2 之间,其中B 为结构的迎风面宽度.D 为结构平面的进深(顺风向尺寸) ;间,其中B 为结构的迎风面宽度.D 为结构平面的进深(顺风向尺寸) ;3 vHTu //西运10. Tu 为结构横风向第1 阶自振周期,均为结构顶部风速。
8.6.1对圆形截面的结构,应根据雷诺数Re 的不同情况按下述规定进行横风向风振(旋涡脱落)的校核:
1 当Re<3×10 时(亚临界的微风共振),应按下式控制结构顶部风速υH 不超过临界风速υcr, υcr 和υH 可按下列公式确定:
式中T1—结构基本自振周期;
St—斯脱罗哈数,对圆截面结构取0.2;
γW—风荷载分项系数,取1.4;
μH—结构顶部风压高度变化系数;
ω0—基本风压(kN/m);
ρ—空气密度(kg/m)。
当结构顶部风速超过υcr 时,可在构造上采取防振措施,或控制结构的临界风速υcr 不小于15m/s。
2 Re≥3.5×10且结构顶部风速大于υcr 时(跨临界的强风共振),应按第8.6.2条考虑横风向风荷载引起的荷载效应。
3 雷诺数Re 可按下列公式确定:
Re=69000vD (8.6.1-3)
式中υ—计算高度处的风速(m/s);
D—结构截面的直径(m)。
4 当结构沿高度截面缩小时(倾斜度不大于0.02),可近似取2/3 结构高度处的风速和直径。 8.6.2跨临界强风共振引起在z 高处振型j 的等效风荷载可由下列公式确定: 式中 —计算系数,按表8.6.2 确定;
—在z 高处结构的j 振型系数,由计算确定或参考附录F;
ζj—第j 振型的阻尼比;对第1 振型,钢结构取0.01,房屋钢结构取0.02,
混凝土结构取0.05;对高振型的阻尼比,若无实测资料,可近似按第1 振型的值取用。
表8.6.2 中的H1 为临界风速起始点高度,可按下式确定:
式中α—地面粗糙度指数,对A、B、C 和D 四类分别取0.12、0.16、0.22 和0.30;
υH—结构顶部风速(m/s)。
注:校核横风向风振时所考虑的高振型序号不大于4,对一般悬臂型结构,可只取第1 或第2 个振型。 8.6.3校核横风向风振时,风的荷载总效应可将横风向风荷载效应Sc 与顺风向风荷载效应SA 按下式组合后确定: 8.6.4对非圆形截面的结构,横风向风振的等效风荷载宜通过空气弹性模型的风洞试验确定;也可参考有关资料确定。
膜结构中的风荷载 风荷载是膜结构设计控制荷载之一,一般作为静荷载进行结构分析。组合值为0 6、频遇值为0 4、准永久值系数为O。
风振系数,指将lOmin平均风压系数转化为瞬时风压系数,同时考虑风荷载脉动与结构动力之间的谐振效应。风振系数不仅与建筑场地有关,且与结构自振特性有关,很难给出“准确值”c大型空间结构属柔性结构体系,自振频率小,振形密集,以至存在大量同频率振形,振形间模态相关性强。对动力效应起作用的频率多,且低阶振形并不一定为主振形,某些高阶振形动力效应反而大。因此,不能用低阶或某阶振形频率确定风振系数,需要综合评价结构整体动力特性,结合既往相似工程,选取合理值。 8.5.1计算围护结构风荷载时的阵风系数应按表8.5.1 确定。
㈨ 风荷载设计步骤
风荷载:首先,根据建筑所处的位置(海边还是市中心),确定地面粗糙度类别;然后,根据房屋的平面形状,按照建筑结构荷载规范查出体形系数μs;第三,按照建筑的高度和地面粗糙度类别查出高度系数μz;第四,根据当地的基本风速确定基本风压w0;最后,根据规范计算风振系数βz。
这样,风荷载标准值w=βz*μs*μz*w0,单位kN/m^2。
具体计算方法详见《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。
轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。公式是N/(fc*A)。N为柱的轴压力,fc为砼抗压强度设计值,A为柱的截面面积。
一般在抗震设计中,要控制轴压比的上限,也就是要控制柱的轴力不能太大,过大的话要通过加大柱的面积来减小轴压比以满足规范限值。
轴压比是抗震概念设计的一项指标。它不是通过理论计算得出的,而是通过试验及实际地震破坏情况,发现轴压比底的柱子延性比较好,地震的破坏程度远小于轴压比高的柱子。因此规范设置了轴压比上限,以保证柱子的延性,提高抗震性能。