29022011-11-29 14:27:35
玻璃幕墻風(fēng)荷載是玻璃幕墻設(shè)計(jì)諸荷載(作用)中最重要的一項(xiàng)。它的取值直接影響玻璃幕墻的安全,尤其是體型復(fù)雜的高層建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載更要慎重采用!恫A粔こ碳夹g(shù)規(guī)范》JG102-2003規(guī)定:“玻璃幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果確定;玻璃幕墻高度大于200m或體型、風(fēng)荷載環(huán)境復(fù)雜時(shí),宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)荷載!睂(duì)于這一規(guī)定要有正確的理解。
GB50009規(guī)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=βgzμslμzW0 (7.1.1-2)
(而風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告為:平均風(fēng)壓 Wk=C/ W0 ;峰值風(fēng)壓 Wk=Cmax(min)/ W0)。
下面對(duì)式(7.1.1-2)的四個(gè)要素進(jìn)行分析。
。1)基本風(fēng)壓W0
基本風(fēng)壓系以當(dāng)?shù)乇容^空曠地面上(B類地區(qū))離地10m高、統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇10min平均最大風(fēng)速V0(m/s)為標(biāo)準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值。
風(fēng)壓是速度壓,由規(guī)定的基本風(fēng)速V0 ,按計(jì)算速度壓的伯努利方程導(dǎo)出下式計(jì)算:
W0= 1/2ρV02
式中:ρ—空氣密度
使用風(fēng)杯式測(cè)風(fēng)儀時(shí),考慮空氣密度受溫度、氣壓影響,可按下式確定空氣密度:
ρ=[0.001276/(1+0.00366t )]×(ρ-0.378e/1000000); t/m3
式中: t—空氣溫度,0C;
ρ—?dú)鈮海琍a;
e—水氣壓,Pa 。
也可根據(jù)所在地點(diǎn)的海撥高度Z(m)按下式近似估算空氣密度:
ρ=0.00125e –0.0001Z,t/m3
GB50009規(guī)定的基本風(fēng)壓是根據(jù)全國(guó)氣象臺(tái)站歷年來(lái)的最大風(fēng)速紀(jì)錄,按基本風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)要求,將不同風(fēng)速儀高度和時(shí)距的年最大風(fēng)速,統(tǒng)一換算為離地10m高、自記10min平均年最大風(fēng)速(m/s)。根據(jù)該風(fēng)速數(shù)據(jù)(選取最大風(fēng)速數(shù)據(jù),一般應(yīng)有25年以上的資料;當(dāng)無(wú)法滿足時(shí),至少不少于10年的風(fēng)速資料)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析確定重現(xiàn)期為50年的最大風(fēng)速,作為當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)速V0。再按伯努利公式:
W0=1/2ρv02確定基本風(fēng)速。
ρ= γ/g,γ為空氣重力密度,g為重力加速度,以ρ= γ/g代入W0=1 /2(γ/g)v02。以往國(guó)內(nèi)的風(fēng)速記錄大多數(shù)根據(jù)風(fēng)壓板的觀測(cè)結(jié)果,刻度所反映的風(fēng)速,實(shí)際上是統(tǒng)一根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的空氣密度ρ=1.25Kg/m3,按上述公式反算而得,因此在按該風(fēng)速確定風(fēng)壓時(shí),可統(tǒng)一按W0=V02/1600(KN/m2)計(jì)算。
GB50009附錄D4 全國(guó)各城市的雪壓和風(fēng)壓是該城市B類地區(qū)基本風(fēng)壓,A、C、D類地區(qū)基本風(fēng)壓要換算,但換算系數(shù)放在風(fēng)壓高度變化系數(shù)中,GB50009條文說(shuō)明第7.2.1:μ z——風(fēng)壓高度變化系數(shù),
μz A=1.379(Z/10)0.24
μz B=1.000(Z/10)0.32
μz C=0.616(Z/10)0.44
μz D=0.318(Z/10)0.60
式中(Z/10)2α是描述風(fēng)壓沿高度變化的規(guī)律,(Z/10)2α前的系數(shù)是各地面粗糙度類別基本風(fēng)壓換算系數(shù)μw0 ,如1.379、1.0、0.616、0.318等。
設(shè)基本風(fēng)壓換算系數(shù)為μw0w,各地面粗糙度類別基本風(fēng)壓W0α=μw0 W0 ,對(duì)于一般空曠平坦地區(qū)-----荷載規(guī)范建議α取為0.16,梯度風(fēng)高度取350米。設(shè)其他地貌地區(qū)的梯度風(fēng)高度為HT,由梯度風(fēng)高度以上各類地貌風(fēng)速均為相等的條件可得:(350/10)2×0.16 W0=(HT/10)2αW0α
∴ W0α=(35)0.32(HT/10)-2αW0=μw0 W0”
∵ μw0 =(350/10)0.32(10/ HG)2α
μz A=1.379(Z/10)0.24 梯度風(fēng)高度HG A =300m αA =0.12 μw0 A=(350/10)0.32(10/ HG)2α=(350/10)0.32(10/300)0.24=1.379
μz B=1.000(Z/10)0.32 梯度風(fēng)高度 HG B =350m αB =0.16 μw0 B=(350/10)0.32(10/ HG)2α=(350/10)0.32(10/350)0.32=1.000
μz C=0.616(Z/10)0.44 梯度風(fēng)高度HG C =400m αC=0.22 μw0C =(350/10)0.32(10/ HG)2α=(350/10)0.32(10/ 400)0.44=0.616
μz D=0.318(Z/10)0.60 梯度風(fēng)高度HG D =450m αD =0.30 μw0 D=(350/10)0.32(10/ HG)2α=(350/10)0.32(10/ 450)0.60=0.318