1 结构的温度作用设计 一、结构温度作用设计的主要内容 环境温度取值 由热传导得到杆件界面温度和杆件内部的温度场 求解结构温度内力 杆件的截面设计(设计内力、设计状态、设计参数) 二、环境温度取值 1、环境温度组成 以太阳为热源,环境温度可由日照温度ts和空气温度te组成。 日照温度ts是太阳辐射作用直接在物体表面产生的温度,它是一个非均匀温度场,可由下式计算: ts=eI —太阳辐射吸收系数。GB50176、附表2.6 I—水平或垂直面上的太阳辐射照度。GB50176、附录三、附表3.3 e —外表面换热系数。取19.0W/m2·K 空气温度te受太阳间接作用的影响,它是一个均匀的温度场。 环境温度(又称综合温度)tse=ts+te 2 对于是室内ts=0,因此,室内环境温度tse=te 2、温度作用计算的时间单元 以太阳为热源,环境温度的变化具有周期性,即地球自转引起,以日为周期,温度有昼夜之分。地球绕太阳公转引起,以年为 周期,温度有四季之分。 现以日周期为例来说明这周期变化温度场的传导特性: ⑴、环境温度变化可以由一个与时间无关的稳态温度场和一个随时间周期变化的非稳态温度场叠加而成,如下图所示: ⑵、周期变化温度场在传导过程中具有衰减性和延迟现象 波幅的衰减系数: Te 波传导的延迟时间:Tx21 其中: —材料的导温系数(m2/h) T—波动周期(h) χ —离物体表面距离(m) 温度T 日平均温度 周期(日) 时间t 3 武汉地区根据节能要求,加气砼砌块若自保温,则一般需厚25cm ,周期变化温度场经 25cm厚墙体传导后,由上式可知,日温度变化幅度(即波幅)只剩下 6.356%,即这部分温度场对结构构件的影响甚微,可以忽略不计。另外,峰值到达时间推迟了10.5小时,这意味着,外部环境温度最高时构件温度不是最高,当构件内温度达到峰值时外部环境温度早降下来了。这时若用小时作为时间单元来分析构件的温度作用明显不合适,就像衡量四季的温度若以日为时间单元来计量不合适一样。因此,结构温度作用计算的时间单元以日为宜。 3、环境温度的取值 室外空气温度 夏季 50年一遇最高日平均温度。查 GB50176附录三、附表3.2。武汉地区为 36.9℃ 冬季 50年一遇最低日平均温度。查 GB50176附录三、附表3.1或 GBJ19,武汉地区为-11℃ 室内空气温度 夏季 空调设计温度 冬季 采暖设计温度 计算日照温度时,太阳辐射照度计算值,取日照辐射时段内太阳辐射照度的平均值...