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;通常两楼之间的局部风压有可能增大30%~50%。连体建筑亦会发生同样问题。由于两楼相近,致使两楼之间的空间骤小,风速增大,局部风压增加,有时还会引起房屋发生垂直于风向的水平变位及扭转。当两楼之间的净距小于楼宽的2倍时,这种群楼效应即会显现,如图5.4.13所示。
图5.4.13 群楼效应
a)相邻高层建筑 b)连体建筑
《建筑结构荷载规范》规定:
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乘以相互干扰系数。相互干扰系数可按下列规定确定:
1 对矩形平面高层建筑,当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时,根据施扰建筑的位置,对顺风向风荷载可在1.00~1.10范围内选取,对横风向风荷载可在1.00~1.20范围内选取;
2 其他情况可比照类似条件的风洞试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定。
《建筑结构荷载规范》的“条文说明”指出:
8.3.2 当建筑群,尤其是高层建筑群,房屋相互间距较近时,由于旋涡的相互干扰,房屋某些部位的局部风压会显著增大。
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,相互干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,b为受扰建筑的迎风面宽度,x和y分别为施扰建筑离受扰建筑的纵向和横向距离。
图6 单个施扰建筑作用的顺风向风荷载相互干扰系数
图7 单个施扰建筑作用的横风向风荷载相互干扰系数
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l为两个施扰建筑A和B的中心连线,取值时l不能和l1或l2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干扰系数(www.daowen.com)
真题 【5.4.4】 (2010年一级考题,因规范改版,本题已作相应调整)
某36层钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑,系普通办公楼,建于非地震区,如图5.4.14所示;方形平面,边长b为30m;房屋地面以上高度为150m,质量和刚度沿竖向分布均匀,可忽略扭转影响。假如在该建筑物A旁拟建一同样的建筑物B,如图5.4.15所示,不考虑其他因素的影响,下列何组布置方案使建筑物A的顺风向相互干扰系数最大?
图 5.4.14
图 5.4.15
(A)θ=45°;d=260m (B)θ=0°;d=100m
(C)θ=20°;d=100m (D)θ=45°;d=130m
【答案】 (D)
【详解】 根据《建筑结构荷载规范》8.3.2条及条文说明图6(如图5.4.16所示),迎风面宽b=30m。
图5.4.16 B建筑对A建筑的干扰系数
(1)选项(A)θ=45°,(d×cos45°)/b=6.13,在图5.4.16中x=y=6.13b处,干扰系数小于1.05。
(2)选项(B)θ=0°,d/b=3.33,x=3.33b,干扰系数为0.8,如图5.4.16所示。
(3)选项(C)θ=20°,(d×cos20°)/b=3.13,x=3.13b,如图5.4.16所示,(d×sin20°)/b=1.14,y=1.14b,干扰系数可取0.9,如图5.4.16所示。
(4)选项(D)θ=45°;(d×cos45°)/b=3.06,x=y=3.06b,干扰系数取1.1,如图5.4.16所示。(D)为正确答案。
【简解】 根据《荷规》8.3.2条及条文说明图6,(D)θ=45°;(d×cos45°)/b=3.06,x=y=3.06b,干扰系数取1.1。(D)为正确答案。
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