折减系数只限于验算非直接承受风荷载的构件,如檩条、幕墙骨架等。
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。
显然,8.3.3条为外压局部体型系数,8.3.5条为内压局部体型系数;风荷载计算时局部体型系数应为内压和外压局部体型系数不利组合之和。
因此,风荷载计算时,墙面局部体型系数可取为1.2(正压区)和1.6(负压区);檐口、雨篷、遮阳板、边棱处装饰条等局部体型系数可取为1.2(正压区)和2.2(负压区)。
6、计算示例
示例:计算北京市区30 m高处墙面区和墙角区风荷载标准值。
如前所述,基本风压取为0.45 kN/m2,风压高度变化系数取为0.88,阵风系数取为1.90。
门窗风荷载标准值计算:
门窗直接承受风荷载,局部体型系数不用折减,取为:μsl = 1.2,μsl- = 1.6,则按GB 50009公式8.1.1-2计算得:wk = 0.90 kN/m2,wk- = 1.20 kN/m2。
根据JGJ 214《铝合金门窗工程技术规范》、JGJ 103《塑料门窗工程技术规程》等标准规定,风荷载标准值不应小于1.0 kN/m2。
因此,风荷载标准值取为:wk = 1.0 kN/m2,wk- = 1.2 kN/m2,这是我们通常所说的风荷载标准值,也是门窗抗风压性能等级确定的依据。
幕墙风荷载标准值计算:
面板直接承受风荷载,标准值计算与门窗相同。
立柱、横梁不直接承受风荷载,局部体型系数需要折减;假定立柱从属面积为4 m2,横梁从属面积为2 m2,则有:
①立柱:
μsl = 1.0 (1.0×0.8-1.0)log4/1.4 0.2 = 1.114
μsl- = 1.4 (1.4×0.8-1.4)log4/1.4 0.2 = 1.480
②横梁:
μsl = 1.0 (1.0×0.8-1.0)log2/1.4 0.2 = 1.157
μsl- = 1.4 (1.4×0.8-1.4)log2/1.4 0.2 = 1.540
风荷载标准值计算结果如下:
①立柱:wk = 0.84 kN/m2,wk- = 1.11 kN/m2
②横梁:wk = 0.87 kN/m2,wk- = 1.16 kN/m2
按照JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》和GB/T 21086-2007《建筑幕墙》等规定,风荷载标准值不应小于1.0 kN/m2。
因此该例风荷载标准值取值如下:
①立柱:wk = 1.0 kN/m2,wk- = 1.11 kN/m2
②横梁:wk = 1.0 kN/m2,wk- = 1.16 kN/m2
计算门窗和幕墙面板风荷载标准值时,局部体型系数无需折减;计算幕墙立柱、横梁等不直接承受风荷载的构件时,局部体型系数需要进行折减。
7、小结
风荷载标准值计算基本公式见GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中8.1.1条,相关参数有基本风压、风压高度变化系数、阵风系数和局部体型系数。
基本风压应按GB 50009-2012附录E的50年重现期取值,不得小于0.3 kN/m2;风压高度变化系数、阵风系数与地面粗糙度有关,可查表或计算确定。
墙面局部体型系数可取为1.2(正压区)和1.6(负压区),计算所得结果是我们通常所说的风荷载标准值,也是门窗抗风压性能等级确定的依据。
檐口、雨篷、遮阳板、边棱处装饰条等局部体型系数可取为1.2(正压区)和2.2(负压区);计算幕墙立柱、横梁等构件时,局部体型系数需要进行折减。
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