[文章编号]1002-8528(2000)06-0026-06围护结构的风荷载陈基发(中国建筑科学研究院,北京100013)[摘要]讨论国外荷载规范中有关围护结构的风荷载规定,在归纳国外经验的基础上,对我国《建筑结构荷载规范》的修订提出了建议。[关键词]风荷载;设计规范;围护结构[中图分类号]TU312+11[文献标识码]ATheWindLoadforCladdingCHENJi2fa(ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing100013,China)[Abstract]Thewindloadsforcladdinginvariousloadingcodesofforeigncountriesareexplainedinthispaper.Onthebasisofinductionofforeignpracticeexperiences,therecommendationisprovidedforrevisionofBuildingLoadingCodeGBJ9-87.[Keywords]windload;designcode;cladding[收稿日期]2000-09-091前言在我国以往的荷载规范中,有关风荷载的规定,我们只能理解为仅对建筑结构的主要结构系统有效。虽然在《建筑结构荷载规范》GBJ9-87中,参考前苏联荷载规范的规定,开始采用局部风压体型系数,对围护结构的风荷载做出规定,但这里考虑的仅是风压在受风面积上的空间不均匀性,而没有对风压在时间上的随机性作出相应的修正。由于所提供的基本风压是在10分钟平均风速的基础上,经统计分析得出的30年最大风压,而实际上在发生最大风速时,在10分钟内的某个时刻风速很可能大于平均风速,对于一般围护结构,由于在构造上已能足够抵御风荷载的作用,这问题本来还不算严重。但对目前正在发展的幕墙结构来说,由于材性上的弱点,对风荷载就显得比较敏感。因此,《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96给出了瞬时风压的阵风系数2125,以此提高围护结构的风荷载取值。与其它国家的荷载规范相比,在对围护结构风荷载的规定方面,我们的规范显得有所欠缺,它不能为结构设计提供全面的指示性规定。现将国外的主要规范中,有关围护结构风荷载的内容摘要地加以介绍,以便从中借鉴有用的经验。在国外的荷载规范中,关于风荷载的确定主要是根据风洞试验的结果,考虑到房屋的尺寸及其比例对风荷载的影响比较明显。因此,在规范中大多是将低矮的房屋和较高的房屋区别对待而加以规定。2国际标准ISO4354及加拿大国家建筑规范NBC19951997年发布的ISO4354[2]在确定风荷载时,原则上有两种方法可供选用,即,简单的和详细的方法。但对风敏感的结构,仍建议要做特殊的补充研究后再确定。简单方法主要用于大部分的围护结构和符合下述条件房屋的主要结构系统:①高度小于15m;②不是明显地曝露在任何风向下(房屋不在山巅或海角);③结构的刚性较大。风荷载由下式确定:w=qrefCexpCfigCdyn(1)式中,qref为基准风压,按开阔地面上10m高处平均时距10min重现期50年的平均风压确定。Cexp为曝露系数,相当于我国规范中的高度变化系数。ISO4354在详细方法中,将曝露系数具体划分为四类,建议按对数规律建立系数的表达式,但仍认为可近似采用指数规律。此时,其表达式如下:Cexp,z=kp,z0(z/10)2β(2)式(2)中有关参数见表1。在简单方法中一般不区分地貌类别,相当于按详细方法中的类别B确定曝露系数。但对海岸或特别曝露的平坦开阔地带,还可采用增大系数112～114,一般情况建议取113。第16卷第6期建筑科学Vol.16,No.62000年12月BUILDINGSCIENCEDec.2000表1地面类别及其参数类别地貌描述βkp,z0ABCD开阔海面开阔地面(通常采用)郊区,林地城市中心01110114012201311141100150116就表1中的数据与经修订后的我国荷载规范相比,四个粗糙度类别的风压高度变化系数,我国规范除城市中心仍比国际标准大一倍外,其它地面情况,基本相当。空气动力体型系数Cfig和动力响应系数Cdyn在简单的方法中是以组合的形式给出。采用这种形式,主要是因为这些低矮房屋的数据,都是根据在边界层风洞内的系统研究的结果。在实验结果中已包括气流脉动的影响。其组合的系数包括外压和内压两部分,表述如下:(CfigCdyn)com=(CfigCdyn)ext-(CfigCdyn)int(3)对低矮房屋的外压系数(CfigCdyn)ext在不同部位和有不同从属面积都有差异,具体数据从略。其中迎风墙面的系数最大达1175;背风墙面达-211。屋面的系数还与屋面坡度有关,在屋面角隅最大达-414。对h/b>1的所谓“高的”结构,其中矩形平面的高层建筑在图1和图2中给出了没有与Cdyn组合的压力...
