DBJ15-101-2014 建筑结构荷载规范(附条文说明).pdf

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标准类别:建筑工业标准
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DBJ15-101-2014 建筑结构荷载规范(附条文说明).pdf

本规范增加了有太阳能板的屋面的活荷载标准值,由于广东 省太阳能资源较为充足,有太阳能板的屋面应用较为广泛,故在 本编制中新增有太阳能板的屋面活荷载的内容,有太阳能板的屋 面活荷载包括集热器、支架、辅助热源设备等的重量,根据目前 太阳能板的使用情况调研确定活荷载值为2.5kN/m。 由于地下空间在城市建设中的应用越来越广泛,对于地下室 顶板荷载可参考屋面活荷载采用。地下室顶板作为室外园林景区 时,如为草坪或硬质铺地则均布活载标准值不宜小于3.5kN/m 如为灌木则不宜小于5.0kN/m,当改变地下室顶板使用用途时, 按实际情况采用。

5.4。1屋面积灰荷载是治金、铸造、水泥等行业的建筑所特有 的问题。我国早已注意到这个问题,各设计、生产单位也积累了 定的经验和数据。在制订TJ9一74前,曾对全国15个治金企 业的25个车间,13个机械工厂的18个铸造车间及10个水泥厂 的27个车间进行了一次全面系统的实际调查。调查了各车间设 计时所依据的积灰荷载、现场的除尘装置和实际清灰制度,实测 了屋面不同部位、不同灰源距离、不同风向下的积灰厚度,并计 算其平均日积灰量,对灰的性质及其重度也作了研究。 调查结果表明,这些工业建筑的积灰问题比较严重,而且其 性质也比较复杂。影响积灰的主要因素是:除尘装置的使用维修 情况、清灰制度执行情况、风向和风速、烟窗高度、屋面坡度和 屋面挡风板等。对积灰特别严重或情况特殊的工业厂房屋面积灰 荷载应根据实际情况确定。 确定积灰荷载只有在工厂设有一般的除尘装置,且能坚持正 常的清灰制度的前提下才有意义。对一般厂房,可以做到(3~ 5)个月清灰一次。对铸造车间的冲天炉附近,因积灰速度较快 积灰范围不大,可以做到按月清灰一次。 调查中所得的实测平均日积灰量列于表3中

表3实测平均日积灰量

对积灰取样测定了灰的天然重度和饱和重度,以其平均值作 为灰的实际重度,用以计算积灰周期内的最大积灰荷载。按灰源 类别不同GB/T41741-2022标准下载,分别得出其计算重度(表4)。

5.4.2易于形成灰堆的屋面处,其积灰荷载的增大系

5.4.2易于形成灰堆的屋面处,其积灰荷载的增大系数可参照

勿了形成灰堆的屋面处,其积灰何载的增大系数可参照 雪荷载的屋面积雪分布系数的规定来确定。 5.4.3对有雪地区,积灰荷载应与雪荷载同时考虑。此外,考 虑到雨季的积灰有可能接近饱和,此时的积灰荷载的增值为偏于 安全,可通过不上人屋面活荷载来补偿。

5.5施工和检修荷载及栏杆荷载

5.5.1本条为新增内容,高低层相邻的屋面,在设计低层层面

5.5.1本条为新增内容,高低层相邻的屋面,在设计低层屋面 构件时尚应考虑施工时临时荷载,并在施工图上注明;地下室顶 板等部位在建造施工和使用维修时,往往需要运输、堆放大量建 筑材料与施工机具,施工超载是引起建筑物楼板出现裂缝的原因 之一。在进行首层地下室顶板设计时,施工活荷载一般不小于 5.0kN/m²,但可以根据情况扣除尚未施工的建筑地面做法、覆 土以及隔墙的自重,并在设计文件中给出相应的详细规定。当室 内作为堆场或临时加工场时,按实际情况采用。施工荷载不与覆 土同时考虑

5.5.2设计屋面板、条、钢筋

时,除了按第5.3.3条单独考虑屋面均布活荷载外,还应另外验 算在施工、检修时可能出现在最不利位置上,由人和工具自重形 成的集中荷载。对于宽度较大的挑檐和雨篷,在验算其承载力 时,为偏于安全,可沿其宽度每隔1.0m考虑有一个集中荷载 在验算其倾覆时,可根据实际可能的情况,增大集中荷载的间 距,一般可取(2.5~3.0)m。

作为独制性茶文,本规范明确规定栏杆活荷载的标准值

考虑到楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆在紧急情况下 对人身安全保护的重要作用,GB50009一2012将住宅、宿舍 办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园等的栏杆顶部水平荷载从 0.5kN/m提高至1.0kN/m。对学校、食堂、剧场、电影院、车 站、礼堂、展览馆或体育场等的栏杆,除了将顶部水平荷载提高

至1.UkN/m外,还增加竖向荷载1.2kN/m。参照《城市桥梁设 计荷载标准》CJJ77一98对桥上人行道栏杆的规定,计算桥上人 行道栏杆时,作用在栏杆扶手上的竖向活荷载采用1.2kN/m, 水平向外活荷载采用1.0kN/m。两者应分别考虑,不应同时 作用。

6.1吊车竖向和水平荷载

6.1.1按吊车荷载设计结构时,有天吊车的技不负科

.1.1按吊车荷载设计结构时,有 车的最大或最小轮压)都应由工艺提供。多年实践表明,由各 工厂设计的起重机械,其参数和尺寸不太可能完全与该标准保持 一致。因此,设计时仍应直接参照制造厂当时的产品规格作为设 计依据。 选用的吊车是按其工作的繁重程度来分级的,这不仅对吊车 本身的设计有直接的意义,也和厂房结构的设计有关。国家标准 《起重机设计规范》CB3811—83是参照国际标准《起重设备分 级》IS04301一1980的原则,重新划分了起重机的工作级别。 在考虑吊车繁重程度时,它区分了吊车的利用次数和荷载大小两 种因素。按吊车在使用期内要求的总工作循环次数分成10个利 用等级,文按吊车荷载达到其额定值的频繁程度分成4个载荷状 态(轻、中、重、特重)。根据要求的利用等级和载荷状态,确 定吊车的工作级别,共分8个级别作为吊车设计的依据。 这样的工作级别划分在原则上也适用于厂房的结构设计,星 然根据过去的设计经验,在按吊车荷载设计结构时,仅参照吊车 的载荷状态将其划分为轻、中、重和超重4级工作制,而不考虑 吊车的利用因素,这样做实际上也并不会影响到厂房的结构设 计,但是,在执行国家标准《起重机设计规范》GB3811一83 来,所有吊车的生产和订货,项目的工艺设计以及士建原始资米 的提供,都以吊车的工作级别为依据,因此在吊车荷载的规定 也相应改用按工作级别划分。采用的工作级别是按表5与过去 工作制等级相对应的。

表5吊车的工作制等级与工作级别的对应关系

6.1.2吊车的水平荷载分纵向和横向两种,分别由吊车的大车 和小车的运行机构在启动或制动时引起的惯性力产生。惯性力为 运行重量与运行加速度的乘积,但必须通过制动轮与钢轨间的摩 擦传递给厂房结构。因此,吊车的水平荷载取决于制动轮的轮压 和它与钢轨间的滑动摩擦系数,摩擦系数一般可取0.14。 在规范TJ9一74中,吊车纵向水平荷载取作用在一边轨道 上所有刹车轮最大轮压之和的10%,虽比理论值为低,但经长 期使用检验,尚未发现有问题。太原重机学院曾对1台300t中 级工作制的桥式吊车进行了纵向水平荷载的测试,得出大车制动 力系数为0.084~0.091,与规范规定值比较接近。因此,纵向 水平荷载的取值仍保持不变。 吊车的横向水平荷载可按下式取值:

0.1.2吊车的水平荷载分纵向和横向两种,分别由吊车的大车 和小车的运行机构在启动或制动时引起的惯性力产生。惯性力为 运行重量与运行加速度的乘积,但必须通过制动轮与钢轨间的摩 擦传递给厂房结构。因此,吊车的水平荷载取决于制动轮的轮压 和它与钢轨间的滑动摩擦系数,摩擦系数一般可取0.14。 在规范TJ9一74中,吊车纵向水平荷载取作用在一边轨道 上所有刹车轮最天轮压之和的10%,虽比理论值为低,但经长 期使用检验,尚未发现有问题。太原重机学院曾对1台300t中 级工作制的桥式吊车进行了纵向水平荷载的测试,得出大车制动 力系数为0.084~0.091,与规范规定值比较接近。因此,纵向 水平荷载的取值仍保持不变。 吊车的横向水平荷载可按下式取值: T=α(Q+Q)g 式中:Q一吊车的额定起重量: Q一横行小车重量; g一重力加速度; α一一横向水平荷载系数(或称小车制动力系数)。 如考虑小车制动轮数占总轮数之半,则理论上α应取0.07 但TJ9一74当年对软钩吊车取α不小于0.05,对硬钩吊车取a 为0.10,并规定该荷载仅由一边轨道上各车轮平均传递到轨顶, 方向与轨道垂直,同时考虑正反两个方向。 经浙江大学、太原重机学院及原第一机械工业部第一设计院 等单位,在3个地区对5个厂房及12个露天栈桥的额定起重量 为5t~75t的中级工作制桥式吊车进行了实测。实测结果表明: 小车制动力的上限均超过规范的规定值,而且横向水平荷载系数 往往随品车起重是的减小而 工

T=α (Q+0) g

式中:Q一一吊车的额定起重量: Q一一横行小车重量: g一重力加速度; α一一横向水平荷载系数(或称小车制动力系数)。 如考虑小车制动轮数占总轮数之半,则理论上α应取0.07, 但TJ9一74当年对软钩吊车取α不小于0.05,对硬钩吊车取α 为0.10,并规定该荷载仅由一边轨道上各车轮平均传递到轨顶, 方向与轨道垂直,同时考虑正反两个方向。 经浙江大学、太原重机学院及原第一机械工业部第一设计院 等单位,在3个地区对5个厂房及12个露天栈桥的额定起重量 为5t~75t的中级工作制桥式吊车进行了实测。实测结果表明: 小车制动力的上限均超过规范的规定值,而且横向水平荷载系数 α往往随吊车起重量的减小而增大,这可能是由于司机对起重量

大的吊车能控制以较低的运行速度所致。根据实测资料分别给出 5t~75t吊车上小车制动力的统计参数,见表6。若对小车制动力 的标准值按保证率99.9%取值,则T=μr+3gT,由此得出系数 α,除5t吊车明显偏大外,其他约在0.08~0.11之间。经综合 分析比较,将吊车额定起重量按大小分成3个组别,分别规定了 软钩吊车的横向水平荷载系数为0.12,0.10和0.08。 对于夹钳、料粑、脱锭等硬钩吊车,由于使用频繁,运行速 度高,小车附设的悬臂结构使起吊的重物不能自由摆动等原因, 以致制动时产生较大的惯性力。TJ974规范规定它的横向水平 荷载虽已比软钩吊车大一倍,但与实测相比还是偏低,曾对10 夹钳吊车进行实测,实测的制动力为规范规定值的1.44倍。此 外,硬钩吊车的另一个问题是卡轨现象严重。综合上述情况, GBJ9—87已将硬钩吊车的向水平荷载系数α提高为0.2

表6吊车制动力统计参数

经对13个车间和露天栈桥的小车制动力实测数据进行分析, 表明吊车制动轮与轨道之间的摩擦力足以传递小车制动时产生的 制动力。小车制动力是由支承吊车的两边相应的承重结构共同承 受,并不是TJ9一74规范中所认为的仅由一边轨道传递横向水 平荷载。经对实测资料的统计分析,当两边柱的刚度相等时,小 车制动力的横向分配系数多数为0.45/0.55,少数为0.4/0.6 个别为0.3/0.7,平均为0.474/0.526。为了计算方便,GBJ9 87规范已建议吊车的横向水平荷载在两边轨道上平等分配,这

个规定与欧美的规范也是一致的。

6.2.1设计厂房的吊车梁和排架时,考虑参与组合的

6.2多台吊车的组合

0.2.1改计厂房的吊车梁和排架时,考虑参与组合的吊车台娄 是根据所计算的结构构件能同时产生效应的吊车台数确定。它主 要取决于柱距大小和厂房跨间的数量,其次是各吊车同时集聚在 同一柱距范围内的可能性。根据实际观察,在同一跨度内,2台 吊车以邻接距离运行的情况还是常见的,但3台吊车相邻运行却 很罕见,即使发生,由于杜距所限,能产生影响的也只是2台 因此,对单跨厂房设计时最多考虑2台吊车。 对多跨厂房,在同一柱距内同时出现超过2台吊车的机会增 加。但考虑隔跨吊车对结构的影响减弱,为了计算上的方便,容 许在计算吊车竖向荷载时,最多只考虑4台吊车。而在计算吊车 水平荷载时,由于同时制动的机会很小,容许最多只考虑2台 吊车。 当下层吊车满载时,上层吊车只考虑空载的工况;当上层吊 车满载时,下层吊车不应同时作业,不予考虑。 6.2.2TJ974规范对吊车荷载,无论是由2台还是4台吊车 引起的,都按同时满载,且其小车位置都按同时处于最不利的极 限工作位置上考虑。根据在北京、上海、沈阳、鞍山、大连等地 的实际观察调查,实际上这种最不利的情况是不可钝出现的。对 不同工作制的吊车,其吊车载荷有所不同,即不同吊车有各自的 满载概率,而2台或4台同时满载,且小车又同时处于最不利位 置的概率就更小。因此,本条文给出的折减系数是从概率的观点 考虑多台吊车共同作用时的吊车荷载效应组合相对于最不利效应 的折减。 为了探讨多台吊车组合后的折减系数,在编制CBJ68一84 寸,曾在全国3个地区9个机械工厂的机械加工、冲压、装配和 寿造车间,对额定起重量为2t~50t的轻、中、重级工作制的57 台吊车做了吊车竖向荷载的实测调查工作。根据所得资料,经整

理并通过统计分析,根据分析结果表明,吊车荷载的折减系数与 吊车工作的载荷状态有关,随吊车工作载荷状态由轻级到重级而 增大:随额定起重量的增大而减小;同跨2台和相邻跨2台的差 别不大。在对竖向吊车荷载分析结果的基础上,并参考国外规范 的规定,本条文给出的折减系数值还是偏于保守的;并将此规定 直接引用到横向水平荷载的折减。GB50009一2001修订时,在 参与组合的吊车数量上,插人了台数为3的可能情况。 双层吊车的吊车荷载折减系数可以参照单层吊车的规定 采用。

6.3吊车荷载的动力系数

6.3吊车荷载的动力系数

吊车梁与柱连接的破坏。假如采用按吊车的横向制动力乘以所谓 动力系数的方式来规定卡轨力,在概念上是不够清楚的。鉴于目 前对卡轨力的产生机理、传递方式以及在正常条件下的统计规律 还缺乏足够的认识,因此在取得更为系统的实测资料以前,还无 法建立合理的计算模型,给出明确的设计规定。TJ9一74规范中 关于这个问题的规定,已从本规范中撤销,由各结构设计规范和 技术标准根据自身特点分别自行规定。 6.4吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 6.4.2处于工作状态的吊车,一般很少会持续地停留在某一个 位置上,所以在正常条件下,吊车荷载的作用都是短时间的。但 当空载吊车经常被安置在指定的某个位置时,计算吊车梁的长期 荷载效应可按本条文规定的准永久值采用

7.1.1影响结构风荷载因素较多,计算方法也可以有

7.1.2基本风压的确定方法和重现期直接关系到当地基本

值的大小,因而也直接关系到建筑结构在风荷载作用下的安全, 必须以强制性条文作规定。确定基本风压的方法包括对观测场 地、风速仪的类型和高度以及统计方法的规定,重现期为50年 的风压即为传统意义上的50年一遇的最天风压。 基本风压是根据当地气象台站历年来的最大风速记录 按基本风速的标准要求,将不同风速仪高度和时次时距的年最大

风速,统一换算为离地10m高,自记10min平均年最大风速数 据,经统计分析确定重现期为50年的最大风速,作为当地的基 本风速o,再按以下贝努利公式计算得到,

评细力法见本规范附录E。 对风荷载比较敏感的高层建筑和高算结构,以及自重较轻的 钢木主体结构,这类结构风荷载很重要,计算风荷载的各种因素 和方法还不十分确定,因此基本风压应适当提高。如何提高基本 风压值,仍可由各结构设计规范,根据结构的自身特点作出热 定,没有规定的可以考虑适当提高其重现期米确定基本风压。双 于此类结构物中的围护结构,其重要性与主体结构相比要低些 可仍取50年重现期的基本风压。对于其他设计情况,其重现期 也可由有关的设计规范另行规定,或由设计人员自行选用,附录 E给出了不同重现期风压的换算公式。 20世纪60年代前,国内的风速记录大多数根据风压板的观 测结果,刻度所反映的风速,实际上是统一根据标准的空气密度 o=1.25kg/m按上述公式反算而得,因此在按该风速确定风压 时,可统一按公式w。=2%/1600(kN/m²)计算。 鉴于通过风压板的观测,人为的观测误差较大,再加上时次 时距换算中的误差,其结果就不太可靠。当前各气象台站已累积 了较多的根据风杯式自记风速仪记录的10min平均年最大风速数 据,现在的基本风速统计基本上都是以自记的数据为依据。因此 在确定风压时,必须考虑各台站观测当时的空气密度,当缺乏资 料时,也可参考附录E的规定采用。 由于国家规范GB50009—2012中对于广东省仅列出了25地 市的基本风压,在量上尚无法覆盖全省区域,满足不了因各地市 建设量不断增加产生的设计需求。同时随着一线天城市的扩张和 行政区划的调整,比如广州、深圳等特大城市所辖区域广阔,不 同区域的风气候有较大的差别。因此,为了适应本省实际建箱结

构设计需要,本规范在GB50009—2012和广东省《建筑结构何 载规定》DBJ15—2—90中给出的93地市30年—遇基本风压的 基础上,补充完善了10、50、100年基本风压,并根据实际需要 给出了广州、深圳、珠海、佛山、惠州、中山等地更为细化的分 区,新增了下川岛基本风压,见表7.1.2,GB50009中“连县” 1994年撤县设市并改名为连州市。根据各地基本风压绘制的等 值线图见附图E.5.1。当地区划分不细时,参考周边确定。对于 建设地点所在区县跨度较大、一面临海另一面深入内陆的情况 可按附录E基本风压分布图确定基本风压值

7.1.3当建筑所在地未列入表7.1.2中时,应参考临

风压进行取值,或通过搜集当地的年最大风速资料进行风气侯分 析,一般应在25年以上,当无法满足时,至少不宜少于10年的 风速资料

7.1.4极值风具有一定的方向性,由于表7.1.2给出的基本风

7.1.4极值风具有一定的方向

压是基于年最大风速统计得到的,没有具体考虑极值风速出现的 方向影响,在一定程度上可能过高估计了风气候的影响,而建筑 结构实际荷载及响应与来流风向直接相关,因此当有条件进行专 项风气候分析时,可采用风方向性系数,实际上国际上如澳大利 业、日本、英国等国的相关标准均采用了风方向性系数。本规范 提出风方向性系数的概念,并对主体结构计算、舒适度评价、围 护结构计算等不同情况,对风向性系数的使用程度进行一定的 限制。

7.1.5台风多发地区临时建筑的破坏导致的次生灾害比较厉害,

7.1.5台风多发地区临时建

7.2风压高度变化系数

7.2.1在大气边界层内,风速随离地面高度增加而增大。当气 压场随高度不变时,风速随高度增大的规律,主要取决于地面粗 糙度和温度垂直梯度。通常认为在离地面高度为300m~550 时,风速不再受地面粗糙度的影响,也即达到所谓“梯度风

GBJ9一87将地面粗糙度类别划分为海上、乡村和城市3 类,GB50009—2001修订时将地面粗糙度类别规定为海上、乡 村、城市和大城市中心4类,指数分别取0.12、0.16、0.22和 0.30,梯度高度分别取300m,350m,400m和450m,基本上适 应了各类工程建设的需要。 但随着国内城市发展,尤其是诸如北京、上海、广州等超天 型城市群的发展,城市涵盖的范围越来越大,使得城市地貌下的 大气边界层厚度与原来相比有显著增加。GB50009—2012在保 持划分4类粗糙度类别不变的情况下,适当提高了C、D两类粗 造度类别的梯度风高度,由400m和450m分别修改为450m和 550m。B类风速剖面指数由0.16修改为0.15,适当降低了标准 场地类别的平均风荷载。 根据地面粗糙度指数及梯度风高度,即可得出风压高度变化 系数如下:

u, =1.284 μ,=1.000 0.30

u =0. 262 (1)

针对4类地貌,风压高度变化系数分别规定了各自的截断高度, 对应A、B、C、D类分别取为5m、10m、15m和30m,即高度 变化系数取值分别不小于1.09、1.00、0.65和0.51。 关于地面粗糙度类别的判定,GB50009一2012给出了以拟 建房2km为半径的迎风半圆影响范围内的房屋高度和密集度来 这分粗糙度类别的近似判定原则,但在实际工程应用中由于详细 的建筑面积、高度等详细信息较难获取,使得工程操作性较差 为了方便工程人员应用,本规范附录K中分别给出了建筑图像 比对和经验公式计算两种方法供参考使用。其中建筑图像比对方 法参考了ASCE标准《MinimumDesignLoadsforBuildingsand OtherStructures》ASCE/SEI7一05,经验公式计算方法参考了日 本荷载规范(2004年英文版)。 周围地形环境较为复杂的情况是指建筑周围存在非平坦地 形,建筑场地上空风速部面分布十分复杂,风压高度系数不是按 简单的指数形式分布,为了充分考虑复杂地形的影响,进行缩尺 的地盘模型试验是最为可行和值得信赖的手段,研究范围通常大 于2km以上。此外,随着高层建筑的发展,全国各地都在建造 500m及以上高度的超高层建筑,部分建筑高度已超过其场地对 应粗糙度类别下的边界层厚度,而上空的风速、气流等影响需通 过具体的风洞测试来确定。 当建设地点周围地表的建筑物、地形分布情况较为复杂,以 建设地点为中心,如果不同方位上其上游地面的粗糙度不同,比 如主导方向一侧上游为城市中心,另一侧则靠近大海时,应根据 不同的来风方向分别确定地面粗糙度类别,即方向差别的地面粗 糙度类别,以避免因笼统选取带来的偏保守或不安全的情况 发生。

列项38项()款并进行了适用性和可行性论证试验,作为国标CB50009—2012旋转壳顶的特殊情况,表达形式相比国标更适用于结构设计使用:通过统计大量体育场等悬挑屋盖的风洞试验结果制定了列项43。7.3.2必须指出,表7.3.1中的系数是有局限性的,风洞试验仍应作为抗风设计重要的辅助工具,尤其是对于体型复杂而且重要的房屋结构。此外,对于易受台风、龙卷风、雷暴风等特殊极端风影响的区域,由于相关的风作用机理十分复杂,造成建筑表面的风压分布也较为复杂,目前可参考的定量结果较少,因此应通过风洞试验确定其风荷载体型系数。7.3.3当建筑群,尤其是高层建筑群,房屋相互间距较近时,由于旋涡的相互千扰,房屋某些部位的局部风压会显著增大,设计时应予注意,一般而言,在建筑周围的半径为1.0倍建筑高度范围内,超过0.5倍受扰建筑高度的周围建筑产生的干扰效应不可忽略。对比较重要的高层建筑,建议在风洞试验中考虑周围建筑物的干扰因素。矩形平面高层建筑的相互干扰系数取值是根据国内大量风洞试验研究结果给出的。试验研究直接以基底弯矩响应作为目标,采用基于基底弯矩的相互干扰系数来描述基底弯矩由于干扰所引起的静力和动力干扰作用。相互干扰系数定义为受扰后的结构风荷载和单体结构风荷载的比值。在没有充分依据的情况下,相互扰系数的取值一般不小于1.0。建筑高度相同的单个施扰建筑的顺风向和横风向风荷载相互干扰系数的研究结果分别见图6和图7。图中假定风向是由左向右吹,6为受扰建筑的迎风面宽度,和分别为施扰建筑离受扰建筑的纵向和横向距离。建筑高度相同的两个干扰建筑的顺风向荷载相互干扰系数见图8。图中1为两个施扰建筑A和B的中心连线,取值时1不能和,和1,相交。图中给出的是两个施扰建筑联合作用时的最不利情况,当这两个建筑都不在图中所示区域时,应按单个施扰建198

图6单个施扰建筑作用的顺风向风荷载相互于扰系数

图7单个施扰建筑作用的横风向风荷载相互干扰系数 筑情况处理并依照图6选取较大的数值

图8两个施扰建筑作用的顺风向风荷载相互于扰系数

7.3.4风洞试验虽然是抗风设计的重要研究手段,但必须满店

的风压时程。通过对时程的统计、分析,可获得用于围护结构设 计的风荷载标准值、局部风荷载体型系数等,也可为主体结构的 提供分层或分区的体型系数。 高频天平测力试验按一定缩尺比例制作轻质的建筑物刚性模 型,利用具有足够刚度和灵敏度的高频天平(一般为六分量天 平)对模型在来风情况下的整体风力进行测量。根据测得的基 底力系数结合建筑结构相关参数(质量分布、刚度、阻尼、固 有频率等),采用随机振动分析方法和等效静风荷载理论,可以 计算出建筑物顶部的位移、加速度以及各楼层的等效静风荷载 通常用于高层结构风荷载及风效应的研究。 风振计算分析将刚性模型测压试验测得的风压时程转换为风 荷载时程后加载到结构上进行随机振动分析,得到结构关键部位 的位移、加速度等响应参数,进一步结合等效静风荷载理论,可 得到等效静风荷载用于结构设计。风振计算分析适用于大跨度结 钩、高层结构和其他复杂结构的抗风研究。 节段模型试验选取建筑物典型的局部进行测压或测力试验 化一般刚性模型试验的缩尺比例大,通常用于有复杂覆面如双层 幕墙、遮阳板、顶部造型等建筑的围护结构局部风荷载的研究。 气动弹性模型试验除了将建筑物外形进行缩尺外,还将结构 别度、质量、动力特性也按相似关系进行缩尺,并直接测量风作 用下结构的动力响应,用于检验不同设计风速时建筑结构的气动 寺性,通常用于柔性结构的气动稳定及其他风效应评估。

7.4.1GB500092012中8.3.3条~8.3.5条均为针对围护结 构风荷载的规定,由于围护结构风荷载与主体结构风荷载在计算 原理、取值规定方面均有所不同,因此本规范将其整理并增加相 关内容成为单独一节,以方便相关人员的使用。通常情况下,作 用于建筑物表面的风压分布并不均勾,在角隅、檐口、边棱处和 在附属结构的部位(如阳台、雨篷等外挑构件),局部风压会超

数的应用限于验算非直接承受风荷载的围护构件,如条、幕墙骨 架等,最大的折减从属面积为25m²,屋面最小的折减系数为0.6。

对封闭式建筑物11幢33层的高级豪华高层商住楼施工组织设计,考到建筑物内实际存在的个别孔口和缝 隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,GB 500092012中规定按外表面风压的情况取±0.2。参考国外规 范经验以及相关研究成果,本条第1款对封闭式建筑内部压力局 部体型系数作出局部调整,即对四周墙面透风量接近、屋顶不透 风时的情况保持与国家规范一致,对两相对墙面等透风量、其余

墙面无透风的情况,内部压力局部体型系数增加至+0.3。 对于有主导洞口的建筑物,其内压分布要复杂得多,和洞口 面积,洞口位置、建筑物内部格局以及其他墙面的背景透风率等 因素都有关系。考虑到设计工作的实际需要,GB50009—2012 参考国外规范规定和相关文献的研究成果对仅有一面墙有主导洞 口的建筑物内压作出了简化规定。同时,根据本条第2款进行计 算时,应注意考虑不同风向下内部压力的不同取值。本条第3款 所称的开放式建筑是指主导洞口面积过大或不正一面墙存在大洞 口的建筑物(例如本规范表7.3.1的28项)。 7.4.4对台风影响地区的大型体育场、馆屋面板和高层建筑幕 墙等围护结构,需考虑在施工阶段遭受台风影响的可能,考虑对 内压进行适当放大,宜在原始内压的基础上提高0.1~0.3。 7.4.5在台风影响地区,极易出现风致飞射物对玻璃构件造成 破坏,或窗户锁扣件破坏后形成大面积洞口的情况,因此在房屋 存在大面积开窗的情况下,必要时,可采用风洞试验方法进行开 启洞口模拟获得内压系数。

7.4.6本节内容对应GB500092012第8.6节阵风系数

计算围护结构的阵风系数,不区分幕墙和其他构件,统一按 下式计算:

βg =1 +2gle(10)

其中A、B、C、D四类地面粗糙度类别的截断高度分别为5m 10m,15m和30m,即在此高度以下对应的风振系数不再增加。 为了考虑在台风气候下风场的脉动特性比良态气候时的脉动 特性强,对围护结构的破坏性更大,而广东省尤其是沿海区域常 遭受台风的影响,本条在GB500092012的基础上单独列出基 本风压大于或等于0.5kN/m地区的阵风系数并加以提高,具体 为将峰值因子由2.5提高到3.0,使得台风影响地区的围护结构 风荷载较GB50009—2012增加约5%。 本条第3款对拉索幕墙宜等柔性结构的主体构件阵风系数作

出规定。主要是柔性幕墙结构在风荷载下表现为整体效应,并因 其频率低会形成一定程度的振动华西路(六磊塘桥)老桥拆除工程施工组织设计,基于来流脉动的阵风系数不再 适用,建议采用风振系数。 7.4.7本条引用自《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102—2003 第5.3.3条,并结合广东省及国内近年来幕墙工程发生风致破坏 情况较多的实际情况对条文适用范围进行了加强

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