风力作用在建筑物表面上,压力分布是很不均匀的,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),局部风压会超过按风荷载体型系数计算出的平均风压。此时应采用局部风压体型系数μs1进行计算,所谓的局部风压体型系数μs1是考虑建筑物表面风压分布不均匀而导致局部部位的风压超过全表面平均风压的实际情况而做出的调整,按如下规定采用:
(一)直接承受风荷载的局部风荷载体型系数
《建筑结构荷载规范》规定:
8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μs1:
1 封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用;
2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0;
3 其他房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。
表8.3.3 封闭式矩形平面房屋的局部体型系数
(续)
(二)非直接承受风荷载的局部风荷载体型系数
《建筑结构荷载规范》规定:
8.3.4 计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体型系数μs1可按构件的从属面积折减,折减系数按下列规定采用:
1 当从属面积不大于1m2时,折减系数取1.0;
2 当从属面积大于或等于25m2时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面区域折减系数取1.0;
3 当从属面积大于1m2小于25m2时,墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数:
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4 (8.3.4)
(三)建筑物内部压力的局部风荷载体型系数
《建筑结构荷载规范》规定:
8.3.5 计算围护构件风荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:
1 封闭式建筑物,按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2;
2 仅一面墙有主导洞口的建筑物,按下列规定采用:
1)当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4μs1;
2)当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时,取0.6μs1;
3)当开洞率大于0.30时,取0.8μs1。
3 其他情况,应按开放式建筑物的μs1取值。
注:1 主导洞口的开洞率是指单个主导洞口面积与该墙面全部面积之比;
2 μs1应取主导洞口对应位置的值。(www.daowen.com)
《建筑结构荷载规范》8.3.5条“条文说明”指出
主导洞口是指开孔面积较大且大风期间也不关闭的洞口。
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止一面墙存在大洞口的建筑物(例如本规范表8.3.1的26项)。
表8.3.1 风荷载体型系数
真题 【5.4.5】 (2005年二级考题,因规范改版,本题已作相应调整)
某拟建的高度为59m的16层现浇钢筋混凝土框剪结构,质量和刚度沿高度分布比较均匀,对风荷载不敏感,其两种平面方案如图5.4.17所示。假设在如图所示的风作用方向两种结构方案的基本自振周期相同。
当估算封闭式建筑围护结构风荷载时,试问,方案a和方案b相同高度迎风面中点处单位面积风荷载比值,与下列何项比值最为接近?
提示:按《建筑结构荷载规范》GB 50009—2010解题。
(A)1.5∶1 (B)1.15∶1
(C)1∶1 (D)1∶1.2
【答案】 (C)
【详解】
图 5.4.17
(1)根据《建筑结构荷载规范》8.1.1条,计算围护结构时:wk=βgzμs1μzw0
由题目条件知a、b方案的βgz、μz、w0相同,仅需计算μs1。
(2)根据《建筑结构荷载规范》8.3.3条3款,围护构件风荷载计算时,不符合1、2款规定的其他房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。
(3)根据《建筑结构荷载规范》表8.3.1条第30项,正八边形为0.8;查表8.3.3第1项,正方形为1.0。
(4)根据《建筑结构荷载规范》8.3.5-1条,取-0.2。
(5)wka∶wkb=(1.0+0.2)∶(0.8×1.25+0.2)=1∶1
【简解】
(1)根据《荷规》8.1.1条,wk=βgzμs1μzw0。
(2)根据《荷规》8.3.3条3款,体型系数乘以1.25。
(3)根据《荷规》表8.3.1条第30项,正八边形为0.8;查表8.3.3第1项,正方形为1.0。
(4)根据《荷规》8.3.5-1条,取-0.2。
(5)wka∶wkb=(1.0+0.2)∶(0.8×1.25+0.2)=1∶1。
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