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绘图员的日子（二十六）商业项目点滴

发布于：2016-02-22 07:36:22 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

砌体围墙验算

风荷载标准值

围墙属于哪种范畴，抗规3.7条文说明指出建筑非结构构件包括了女儿墙、围墙等，所以我觉得围墙应该属于维护结构的类型。对此，请教了F君和Z导。F君给出的解释：荷载规范对这方面未给出明确解答，给出参考的是受风荷载影响较大的轻型维护结构，所以对于围墙这种是含糊的。Z导则从风荷载取值的源头给我这个小菜鸟上了一课，现回忆如下：风荷载对建筑的作用主要表现在由脉动引起经计算后的平均风压，规范对于主要受力构件和围护结构进行了区分主要是基于受荷面积的不同，试想100平方的挡风面积和1平米的挡风面积受五十年一遇的风荷载作用，哪种会较大。（后来在注册考试用书中也找到同源，局部受压承载力验算中，若局部受压面积越小，则局部抗压强度提高系数越大，不过看看集中力和均布力所产生的效应也能明白一二。呵呵，我始终坚信存在即合理，真理存于细节的推敲）两种形式的区别主要体现在风振系数/阵风系数和体型系数两个指标上。Z导还对这个问题进行了发散，对于多层建筑屋顶若有较高的女儿墙（如2m以上）或是有较高的广告牌之类的结构，那考虑又不一样，在模型里它可能要多加一层考虑了，而体型系数他建议考虑1.3x1.5，这点可能和抗震中的鞭梢效应类似。另外对于女儿墙或是围墙类结构，一般都不是独立存在受力，辅以构造柱、圈梁等构造确保结构的整体性。若是不太高的话，一般是没有问题的，否则就需要手算复核了。
其实一直对风荷载的取值存在疑惑，幸好这次勤快一番，手算了围墙之类的抗风能力，否则对这一块仍是迷惑不解，感谢F君和Z导耐心而又透彻的点拨。勿以善小而不为，同样适用于生活中你认为的那些看起来简单明了而不想去认真实践之事，慎思笃行，真理不破。
wk=βgzμs1μzw0 ……8.1.1-2[GB50009-2012]
基本风压 ω0 = 0.65 kN/m2
局部体型系数 μs1 = 1.30
计算风压处高度 z = 7.0 m
地面粗糙度 B 类
根据《荷载规范》表8.2.1，高度变化系数μz = 1.000
根据《荷载规范》表8.6.1，阵风系数βgz = 1.700
风压标准值 ωk = βgz*μs1*μz*ω0= 1.700*1.30*1.000*0.65 = 1.44 kN/m2

压弯验算

还好对砌体墙的抗风能力提出了质疑，发现大大的不满足设计要求，果断混凝土处理。
幕墙雨棚风荷载的考究
既然谈到风荷载，那就展开一下，恰好最近Y姐在给建筑提供门窗风荷载参数过程中也讨论一番，下面给出实例说明。

幕墙承受荷载计算

风荷载标准值的计算方法
幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算：
wk=βgzμs1μzw0 ……8.1.1-2[GB50009-2012]
上式中：
wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；
z：计算点标高：6m；
βgz：高度z处的阵风系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算：
βgz=1+2gI10(z/10)-α ……条文说明部分8.6.1[GB50009-2012]
其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m；
A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m；
也就是：
对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；
对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；
对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；
对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；
g：峰值因子，取2.5；
I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；
α：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；
对于B类地形，6m高度处的阵风系数为：
βgz=1+2×2.5×0.14×(10/10)-0.15=1.7
μz：风压高度变化系数；
根据不同场地类型,按《建筑结构荷载规范》条文说明部分8.2.1提供的公式计算：
A类场地：μzA=1.284×(z/10)0.24
B类场地：μzB=1.000×(z/10)0.30
C类场地：μzC=0.544×(z/10)0.44
D类场地：μzD=0.262×(z/10)0.60
公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是：
对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；
对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；
对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；
对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；
对于B类地形，6m高度处风压高度变化系数：
μz=1.000×(10/10)0.30=1
μs1：局部风压体型系数；
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.3条：计算围护结构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 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3-1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 其它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。
本计算点为墙面大面位置，按如上说明，查表得：
μs1(1)=1
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.4条：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，对其它屋面区域折减系数取1.0；
3 当从属面积大于1m2且小于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[GB50009-2012]
其中：
μs1(25)=0.8μs1(1)
=0.8×1
=0.8
计算支撑结构时的构件从属面积：
A=1.2×6
=7.2m2
当A>25时取a=25，当A小于1时取A=1；
LogA=0.857
则：
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4
=1+[0.8-1]×0.857/1.4
=0.878
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，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：
-当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4μs1；
-当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6μs1；
-当开洞率大于0.30时，取0.8μs1；
3 其它情况，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与该墙面全部面积之比；
2：μs1应取主导洞口对应位置的值；
本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面)；
因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为：
μs1=0.878+0.2
=1.078
而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：
μs1=1+0.2
=1.2
w0：基本风压值(MPa)，根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，珠海地区取0.00085MPa；
3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值
wk=βgzμzμs1w0
=1.7×1×1.078×0.00085
=0.001558MPa
3.3 计算面板材料时的风荷载标准值
wk=βgzμzμs1w0
=1.7×1×1.2×0.00085
=0.001734MPa

预埋件设计