作者丨易丹萍
单位丨中建五局第三公司钢结构公司
2021年7月15日,住建部网站发布了13项强制性规范全文,将于2022年1月1日起实施。每项通用规范都是强制性建筑规范,所有规定必须严格执行。 《总则》颁布后,会对《宗规》和《荷规》产生什么影响? 两种规范计算屋面围护结构风荷载标准值有何差异? 基于以上问题钢结构墙面檩条计算,本文对两个规范中屋面围护结构风荷载标准值进行分析,为工程提供参考。
注:“门钢”指《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015,“荷载规定”指《建筑结构荷载规范》GB50009-2012,“通则”指“通则”工程结构规范》GB55001 -2021。
《门帮》
《荷兰法规》
屋面围护结构计算时风荷载标准值计算公式
wk=βμwμzw0
wk=βgzμs1μzw0
比较这两个公式,不同之处在于阵风系数和体形系数的选取。 下面分两个方面介绍内容: 1、阵风系数; 2. 微秒
β:系数。
(1)计算“门岗”中的檩条、墙梁、屋面板、墙板,即其连接处,取1.5。 在计算建筑围护结构时,脉动风被认为相当于放大系数1.5。
(2)《总则》4.6.5第二条规定,建筑围护结构的风荷载放大系数应根据地形特征、脉动风特征和流场特征等因素确定,且不宜小于
.转换公式
计算出的β如表1所示。
表1 系数β(按《通则》公式计算)
从表1可以看出,按通风规定计算的β均大于1.5。 因此,当采用《门规》计算围护结构风荷载标准值时,应采用通风规定计算风荷载放大系数β。
βgz:高度Z处的阵风系数。建筑围护结构通过考虑阵风系数来反映脉动风。 表2显示了负载规范中计算的阵风系数βgz。
《通则》4.6.5第二条规定钢结构墙面檩条计算,建筑围护结构的风荷载放大系数应根据地形特征、脉动风特征、流场特征等因素确定,且不宜小于
。
由于“通扇”为强条带,我们在计算围护结构风荷载时,必须按照“通规”计算脉动风的增大系数,并综合考虑“通扇”的阵风系数。规”,并取最大值。
表2 阵风系数βgz(摘自《负荷规定》表8.6.1)
从表1和表2对比可以看出,在B型粗糙度下两者的放大系数相同; A型粗糙度下,“通规”放大倍数较大; 在C和D粗糙度下,“负载调整率”的放大系数被放大,该系数的值大于总则中的值。
μw:风荷载系数
以常见的0°≤θ≤10°的单跨双坡屋顶围护房屋为例。 表3和表4给出了0°≤θ≤10°时双坡屋顶围护结构和屋面板的风荷载模型系数。
图1 双坡屋面及挑挑风荷载系数分区(0°≤θ≤10°)
注:a为计算建筑围护结构构件时房屋边缘的宽度,取小于房屋最小水平尺寸的10%或0.4h,但不得小于最小水平尺寸的4%房子的或1m。
表3 双坡屋面风载系数(吸风力)
表4 双坡屋面风荷载系数(风压)
以双坡屋面风荷载系数(吸风力)为例,计算风荷载系数见表5。
表5 风载系数(吸风)
表6 风荷载系数(风压)
注:A为有效风载面积(m2)。
图3 各区域顺风荷载型系数随承载面积变化曲线
将表5、表8中的风荷载类型系数(风吸力)整理,绘制图3。由于荷兰规则中的Ra、Rb、Rc面积与荷兰规则中的角部面积、侧面面积、中间面积大致相同对于角度面积(Ra),当负载面积
μs1:风荷载局部体形系数
以封闭的矩形平面房屋的山墙屋顶为例。
图2 封闭式矩形平面房屋的双坡屋顶
风荷载系数分区
注:E应取2H与迎风宽度B中较小者
表7 封闭式矩形平面房屋双坡屋顶
风荷载局部体形系数
《荷载规定》第8.3.4条规定,计算不直接承受风荷载的围护构件(如檩条等)的风荷载时,可按所属面积减少局部形状系数μs1的组件。 折减系数按下列规定采用:
1、附属面积不大于1m2时,折减系数为1.0;
2、附属面积大于或在25m2以内时,墙体折减系数为0.8,局部体形系数绝对值大于1.0的屋顶面积折减系数为0.6,折减系数其他屋顶区域为1.0;
3、当隶属面积大于1m2且小于25m2时,绝对值大于1.0的墙体、屋顶体形系数可采用对数插值,即按下式计算局部体形系数公式:
根据《荷载规定》第8.3.5条,计算围护结构风荷载时,可按下列规定采用建筑物内压局部体形系数:
1、对于封闭式建筑,根据外表面正负风压取-0.2或0.2。
围合矩形平面房屋双坡屋面坡度α≤5°时风荷载局部形状系数μs1见表8。
表8 风荷载局部体形系数μs1
所有地区的风压均为+0.2。
总结以上结论
1、根据通风规定计算的β均大于1.5。 因此,当采用《门规》计算围护结构风荷载标准值时,应采用通风规程计算风荷载放大系数β。
2、B型粗糙度下,“门规则”和“载荷规则”的放大系数相同; A型粗糙度下,“通则”的放大倍数较大; 在C和D粗糙度下,“负载规则”的放大系数的值大于总则中的值。
3、当地面粗糙度类别为B类且坡度α≤5°时,对于封闭式矩形平面房屋的双坡屋顶(吸风),对于转角面积(Ra),当承重面积