四面开敞结构 体型系数
- 格式:docx
- 大小:3.75 KB
- 文档页数:3
8 风 荷 载8.1 风荷载标准值及基本风压8.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算: 1 当计算主要受力结构时0z s z k w w μμβ= (8.1.1-1)式中 k w —风荷载标准值(kN/m 2);z β—高度z处的风振系数; s μ—风荷载体型系数; z μ—风压高度变化系数;0w —基本风压(kN/m 2)。
2 当计算围护结构时0z sl gz k w w μμβ=(8.1.1-2)式中 gz β—高度z处的阵风系数;sl μ—风荷载局部体型系数。
8.1.2 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/m 2。
对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。
8.1.3 当城市或建设地点的基本风压值在本规范附录D.5没有给出时,基本风压值可按附录D规定的方法,根据基本风压的定义和当地年最大风速资料,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响。
当地没有风速资料时,可根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可按本规范附录D中附图D.6.3全国基本风压分布图近似确定。
8.1.4 风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取O.6、0.4和0.0。
8.2 风压高度变化系数8.2.1 对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1确定。
地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇; C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
表8.2.1 风压高度变化系数z μ地面粗糙度类别离地面或海 平面高度 (m) A B C D5 1.09 1.00 0.65 0.51 10 1.28 1.00 0.65 0.51 15 1.42 1.13 0.65 0.51 20 1.52 1.23 0.74 0.51 30 1.67 1.39 0.88 0.51 40 1.79 1.52 1.00 0.60 50 1.89 1.62 1.10 0.69 60 1.97 1.71 1.20 0.77 70 2.05 1.79 1.28 0.84 80 2.12 1.87 1.36 0.91 90 2.18 1.93 1.43 0.98 100 2.23 2.00 1.50 1.04 150 2.46 2.25 1.79 1.33 200 2.64 2.46 2.03 1.58 250 2.78 2.63 2.24 1.81 300 2.91 2.77 2.43 2.02 350 2.91 2.91 2.60 2.22 400 2.91 2.91 2.76 2.40 450 2.91 2.91 2.91 2.58 500 2.91 2.91 2.91 2.74 ≥5502.91 2.91 2.91 2.918.2.2 对于山区的建筑物,风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别,由表8.2.1确定外,还应考虑地形条件的修正,修正系数η分别按下述规定采用: 1 对于山峰和山坡,其顶部B处的修正系数可按下述公式采用:2B 5.21tg 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+=H z ακη (8.2.2)式中tg α——山峰或山坡在迎风面一侧的坡度;当tg α>0.3时,取tg α=0.3;κ——系数,对山峰取2.2,对山坡取1.4;H ——山顶或山坡全高(m);z ——建筑物计算位置离建筑物地面的高度,m;当 2.5z H >时,取 2.5z H =。
7.3 风荷载体型系数7.3.1房屋和构筑物的风载体型系数,可按下列规定采用:1. 房屋和构筑物与表7.3。
1中的体型类同时,可按该表的规定采用;2. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同时,可参考有关资料采用;3. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同且无参考资料可以借鉴时,宜由风洞试验确定;4. 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。
表7.3.1续表7.3.17.3.2当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数凡乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验得出。
7.3.3验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μsl:1. 外表面1 正压区按表7.3.1采用;2 负压区——对墙面,取—1.0;——对墙角边,取—1.8;—一对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位),取—2.2;——对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件,取—2.0。
注:对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的O.1或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m。
2. 内表面对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取—O.2或0.2。
对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取—O.2或0.2。
※注:上述的局部体型系数μsl(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况,当围护构件的从属面积大于或等于10m2时,局部风压体型系数μsl(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风压体型系数凡μsl(A)可按面积的对数线性插值,即μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)—μsl (1)]1ogA。
敞开式屋盖结构的风荷载计算和优化考虑作者:何佳来源:《华东科技》2012年第12期【摘要】本文主要介绍工业厂房中常见的敞开式屋盖结构的风荷载的计算和相关的结构优化设计的考虑【关键词】屋盖;风荷载;风振系数;结构优化1 概述风灾是自然灾害的主要灾种之一,近年来随着全球气候变暖的加剧,风灾更加频繁和严重,这对于我们的工程建设也提出了更高更广泛的要求,要求我们的工程师在未来的工程设计中更加重视和认真考虑风的影响,在工程实施过程中作出更加可靠和合理的应对,减轻和避免风灾造成的危害。
在现代工业厂区中大量存在敞开式的大型屋盖结构,例如罐区顶盖、露天仓库、装卸站台等等。
以上这些屋盖结构一般都是以轻钢结构为主,结构自重很轻,一般屋面恒荷载为0.2~0.3kN/m2,活荷载为0.3~0.5kN/m2,设计荷载较小,而对于众多风荷载较大的地区,由于结构自身刚度较小,一般结构自振周期都大于0.25S,因而在风荷载作用下的振动作用明显,而且随着结构自振周期的增长,风振也随着增强,这就使得此类结构的风荷载由于风振的影响而比一般结构增加许多,因而使得很多此类结构的设计中风荷载成为设计荷载的主导,风荷载的大小决定了荷载的量级,左右了最终设计结果。
因此在设计中对于风荷载的准确计算变的非常重要,由于恒活荷载是相对固定的,因此根据风荷载的分布调整结构方案,使最终设计成果得到优化也成为可能。
2 开敞式屋盖结构的风荷载的计算本文以某工程为例,18米跨度的对称双坡屋盖结构,檐底标高9米,屋面坡度0.1,柱距6米,本文以某屋面恒荷载0.2kN/m2,屋面活荷载0.5kN/m2,基本风压0.6kN/m2,地面粗糙度类别A类,风压高度变化系数1.38。
风振系数的计算,初步计算采用STS软件,假定风振系数为1,其他系数按默认值计算,得到初步的梁柱尺寸和相应的基本自振周期,梁柱取HN400×150,第一振型周期为1.043秒,根据荷载规范7.4.2近似计算风振系数ω0T² = 1.38×0.6×1.043² = 0.9ξ = 2.495υ = 0.78φz = 1.0βz = 1+2.495×0.78×1.0/1.38 = 2.41可见屋盖结构的风荷载比普通结构的风荷载由于风振的影响增加了1.41倍,影响可观。
四坡屋面风荷载体型系数是建筑工程中一个重要的参数,它直接影响着建筑物在强风作用下的稳定性和安全性。
四坡屋面指的是在平面上呈四方形并四周坡度相同的建筑屋顶,这种形式在实际工程中较为常见。
在研究四坡屋面风荷载体型系数时,一般会考虑屋面的形状、高度、倾斜角度以及周围环境等因素。
本文将探讨四坡屋面风荷载体型系数的计算方法、影响因素和应用,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
首先,四坡屋面风荷载体型系数的计算方法是研究的重点之一。
在建筑工程中,为了确保建筑物在恶劣天气条件下的安全性,需要对其受风性能进行评估。
四坡屋面作为建筑的风荷载主要承载结构,在设计过程中需要准确计算其风荷载体型系数。
通常情况下,可以采用规范中给出的简化方法进行计算,也可以通过数值模拟等手段得到更精确的结果。
其次,四坡屋面风荷载体型系数受多种因素影响。
在实际工程中,四坡屋面的形状、高度、倾斜角度等参数都会对其风荷载体型系数产生影响。
此外,周围环境、风场特性、建筑物周围的遮挡物等因素也会对风荷载体型系数造成影响。
因此,在计算四坡屋面风荷载体型系数时,需要综合考虑这些因素,以获得准确的结果。
最后,四坡屋面风荷载体型系数的应用是建筑工程中的关键问题之一。
在实际设计中,建筑师和工程师需要根据计算得到的风荷载体型系数来确定结构的尺寸、材料和构造方式,以确保建筑物在强风条件下具有足够的抗风能力。
同时,四坡屋面风荷载体型系数还可以用于风工程领域的风荷载分析、风险评估等方面。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,四坡屋面风荷载体型系数是建筑工程中一个重要的研究课题,它直接关系到建筑物在强风作用下的稳定性和安全性。
通过深入研究四坡屋面风荷载体型系数的计算方法、影响因素和应用,可以为建筑工程的设计和施工提供科学依据,保障建筑物的安全性和可靠性。
希望本文的探讨能够对相关领域的研究和实践有所启发,推动该领域的进一步发展。
膜结构风载体型系数
1、鞍形膜结构的风载体型系数可按表1采用(图1-1、图1-2)。
图1-1 鞍形膜结构示意图
L-膜面两高点之间的跨度;f-膜面矢高;H-膜面低点距地面高度
图1-2 鞍形膜结构体型系数分区图
HP-膜面高点;LP-膜面低点
表1.鞍形膜结构体型系数
注:本表适用于L≤21m,1/16≤f/L≤1/8,2≤L/H≤5的情况。
对于下部开敞情况,体型系数已考虑膜上下表面风压叠加。
2、伞形膜结构的风载体型系数可按表2采用(图2-1、图2-2)。
图2-1 伞形膜结构示意图
L-膜面两对边之间的跨度;h-膜面矢高;H-膜面底边距地面高度
图2-2 伞形膜结构体型系数分区图
注:本表适用于L≤27m,1/5≤h/L≤1/2,2≤L/H≤5的情况。
对于下部开敞情况,体型系数已考虑膜上下表面风压叠加。
3、脊谷形膜结构的风载体型系数可按表3采用(图3-1、图3-2)。
注:本表适用于L≤40m,1/5≤h/L≤1/2,2≤L/H≤5,且下部封闭的情况。
4、拱支形膜结构的风载体型系数可按表4采用(图4-1、图4-2)。
注:本表适用于L≤40m,1/7≤f/L≤1/4,2≤L/H≤5,且下部封闭的情况。
(来源于:膜结构技术规程CECS 158:2015)。
敞开式拱屋面风荷载体型系数敞开式拱屋面是一种常见的建筑结构形式,其特点是没有完全封闭的围护结构,通常由拱形结构和屋面组成。
而风荷载体型系数则是用来描述风力对建筑物作用的影响程度的重要参数。
本文将从以下几个方面来详细介绍敞开式拱屋面风荷载体型系数。
首先,需要了解的是风荷载。
风荷载是指风力对建筑物表面产生的作用力,它是由风的动能通过气流传递给建筑物表面的。
风荷载对建筑物的影响是多方面的,例如会对建筑物产生弯曲、剪切、压力等力的作用,因此合理计算风荷载是设计安全的关键。
对于敞开式拱屋面结构,由于其拱形结构的特殊性,风荷载分布较为复杂,无法简单地根据建筑物表面的风压系数来计算。
因此,需要引入风荷载体型系数来描述风力对敞开式拱屋面的影响。
接下来,我们将介绍敞开式拱屋面风荷载体型系数的计算方法。
风荷载体型系数可以根据实际情况采用实验、经验公式或数值模拟等方法进行计算。
其中,最常用的方法为风洞试验。
风洞试验是通过在风洞中模拟真实的风场环境,对敞开式拱屋面进行风荷载试验,从而得到风荷载体型系数。
在风洞试验中,会通过测量建筑物表面的压力分布来计算风荷载体型系数。
通过对多组试验数据进行分析,可以得到不同风向和风速下的风荷载体型系数。
另外,也可以通过经验公式来估算敞开式拱屋面的风荷载体型系数。
根据国内外的研究成果,一些研究者提出了一些经验公式来估算风荷载体型系数。
这些经验公式通常是根据大量的试验数据拟合得到的,可以在设计中提供初步的风荷载参考值。
最后,还可以利用数值模拟方法来计算敞开式拱屋面的风荷载体型系数。
数值模拟方法是通过建立建筑物的数学模型,在计算机上进行计算来得到风荷载体型系数。
数值模拟方法具有计算精度高、适用范围广等优点,可以提供更为准确的风荷载体型系数。
总之,敞开式拱屋面风荷载体型系数的计算是建筑物设计中不可或缺的一部分。
通过合理选择计算方法,并根据实际情况进行计算,可以有效地进行风力设计,保证建筑物的安全性。
建筑物体形系数(S)shape coefficient of building是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。
外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。
围护结构是指建筑物及房间各面的围护物,分为透明和不透明两种类型:不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等;透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。
按是否与室外空气直接接触,又可以分为外围护结构和内围护结构。
在不需特别加以指明的情况下,围护结构通常是指外围护结构,包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门,以及不采暖楼梯间的隔墙和户门等。
热桥以往又称冷桥,现统一定名为热桥。
热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。
因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。
常见的热桥有外墙周转的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁,钢筋混凝土或钢框架梁、柱,钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋,以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。
建筑物体形系数S是建筑物接触大气的外表面积F0,与其所包围的体积V0的比值,即S=F0/V0。
它实质上是指单位建筑体积所分摊到的外表面积。
体积小、体形复杂的建筑,以及平房和低层建筑,体形系数较大,对节能不利;体积大、体形简单的建筑,以及多层和高层建筑,体形系数较小,对节能较为有利。
建筑物体形系数与建筑物耗热量指标的关系如何?根据建设部C1991)建标字第718号文的要求,由中国建筑科学研究院主编的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,业经审查,现批准为行业标准,编号JGJ26—95,自1996年7月1日起施行。
原部标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—86)同时废止。
本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理并负责其具体解释。
本标准由建设部标准定额研究所组织实施。
中华人民共和国建设部1995年12月7日1 总则1.0.1 为了贯彻国家节约能源的政策,扭转我国严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热环境质量差的状况,通过在建筑设计和采暖设计中采用有效的技术措施,将采暖能耗控制在规定水平,制订本标准。
建筑体型系数建筑体型系数是指建筑物在平面布局和立面形式上的比例关系,是建筑设计中一个重要的参数。
建筑体型系数的大小直接影响着建筑物的外观、空间利用效率和建筑性能等方面。
体型系数的定义建筑体型系数通常用来描述建筑物平面和立面的紧凑程度。
在建筑设计中,根据建筑物的总平面积与占地面积的比值能够得出建筑的体型系数。
体型系数的具体计算公式为:$体型系数 = \\frac{建筑总面积}{占地面积}$在实际设计中,建筑体型系数通常根据建筑物所在地的规划要求、功能需求以及周边环境等因素进行确定。
较高的体型系数往往代表着建筑物的紧凑程度较高,即建筑总面积相对较大,占地面积相对较小,而较低的体型系数则相反。
体型系数的影响外观效果建筑体型系数直接关系到建筑物的外观效果。
当体型系数较高时,建筑物通常呈现出较高的密度和逼仄感,外观比较紧凑,可能会导致局部阳光不足等问题。
相反,当体型系数较低时,建筑物的外观则会呈现出疏松感和开敞感。
空间利用效率建筑体型系数也直接关系到建筑物的空间利用效率。
当体型系数较高时,建筑物总面积相对较大,从而可以提高空间利用效率,增加建筑物的功能性。
而在体型系数较低的情况下,建筑物的空间利用效率可能会降低,造成一定的浪费。
建筑性能建筑体型系数还会影响建筑物的性能。
高体型系数可能导致建筑物内部通风、采光等性能下降,同时也会增加建筑物在地震、风荷载等方面的风险。
因此,在考虑建筑体型系数时,需要兼顾建筑物的外观效果、空间利用效率和性能表现。
结语建筑体型系数作为建筑设计的重要参数,对建筑物的外观、空间利用效率和性能等方面都具有重要影响。
设计师在进行建筑设计时,应根据具体的设计需求、环境条件和规划要求等综合考虑,合理确定建筑的体型系数,以实现设计目标的最大化。
建筑体型系数的合理运用将有助于提高建筑物的实用性和美观性,为城市的发展和人们的生活带来更好的建筑环境。
建筑体型系数公式
建筑体型系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比,其计算公式为:Tx=F/V,其中Tx是体形系数,F是建筑物的外表面积,V
是建筑物外表面积所包的体积。
在计算时,建筑物与室外大气接触的外表面积不包括地面和不采暖楼梯间内墙及户门的面积。
体形系数本质上是单位建筑体积所分摊到的外表面积,对于节能建筑来说,体形系数是一个重要指标。
体积小、体形复杂的建筑,以及平房和低层建筑,体形系数较大,对节能不利;体积大、体形简单的建筑,以及多层和高层建筑,体形系数较小,对节能较为有利。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询建筑专家。
风载体型系数
论⽂摘要
对于敞开式⼚房,因为轻钢规程并没有对其载体型系数进⾏规定,即使⽤户选⽤的是轻钢规程,软件也是按荷载规范对风荷载体型系数进⾏定义,如图1
所⽰。
图1 风荷载体型系数取值
(1)敞开式⼚房,应根据荷载规范表第27条(双⾯开敞及四⾯开敞式双坡屋⾯)对风荷载体型系数进⾏取值。
因此⼀般的坡度≤10°敞开式双坡体型系数按表1取值。
(2)多跨敞开式屋⾯,按3D3S软件的风载体型系数取值。
因为规范并没有规定,软件按如下规则取值:即最边上两坡按敞开式屋⾯取值,中间都按封闭式即荷载规范表第8条的第⼆坡、第三坡取值。
(3)对于如图2所⽰的结构形式,3D3S软件的风载体型系数按表2取值。
图2 某⼚房结构形式
综上,对于敞开式⼚房风荷载的体型系数的取值,由于荷载规范并没有具体的规定,⽤户要根据实际情况,对模型进⾏分区,然后对相应的区域对照荷载规范的表格的情况进⾏对⽐,找出最接近的情况进⾏取值。
显示Home > 建筑结构荷载规范 GB 50009--2001(2006 年版) > 7 风荷载 > 7.3 风荷载体型系数7.3 风荷载体型系数7.3.1房屋和构筑物的风载体型系数,可按下列规定采用:1. 房屋和构筑物与表7.3。
1中的体型类同时,可按该表的规定采用;2. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同时,可参考有关资料采用;3. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同且无参考资料可以借鉴时,宜由风洞试验确定;4. 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。
表7.3.1续表7.3.17.3.2当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数凡乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验得出。
7.3.3验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μsl:1. 外表面1 正压区按表7.3.1采用;2 负压区——对墙面,取—1.0;——对墙角边,取—1.8;—一对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位),取—2.2;——对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件,取—2.0。
注:对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的O.1或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m。
2. 内表面对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取—O.2或0.2。
对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取—O.2或0.2。
※注:上述的局部体型系数μsl(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况,当围护构件的从属面积大于或等于10m2时,局部风压体型系数μsl(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风压体型系数凡μsl(A)可按面积的对数线性插值,即μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)—μsl (1)]1ogA。
四坡屋面风荷载体型系数
四坡屋面风荷载体型系数是指四坡屋面在风荷载作用下的形状对
其风荷载系数的影响。
由于四坡屋面形状复杂,不同于常规平面屋面,因此需要考虑其特殊形状对风荷载的影响。
四坡屋面风荷载体型系数的计算方法主要依据相关规范和手册进行,一般根据屋面的实际形状和受风方向,查表或通过计算得到。
具体计算四坡屋面风荷载体型系数的方法可以参考以下步骤:
1.确定受风方向,即风吹向屋面的方向。
2.根据受风方向确定风的逆向和横向分量。
3.根据四坡屋面的实际形状,查表或使用计算公式得到相应的体型系数。
4.将风荷载系数与风速、面积等参数结合,计算出四坡屋面在特定风
荷载下的风荷载。
需要注意的是,不同的规范和手册可能存在不同的计算方法和公式,因此在实际设计中应根据相应的规范和要求进行计算。
四坡屋面风荷载体型系数的大小与屋面的形状有关,一般较规则
的形状风荷载系数较小,而较不规则的形状风荷载系数较大。
因此,
在设计中应根据具体情况选择合适的体型系数进行计算,以确保结构
的安全可靠。
开敞式门刚风荷载体型系数说起“开敞式门的风荷载体型系数”,乍一听,好像是一堆让人头疼的专业术语。
细想一想,跟大家日常生活中的一些情况也蛮有关系的。
你有没有注意到,有些大风天,门外的风把门吹得啪啪响,甚至有时候直接把门给吹开了?这背后,隐藏的可不是小事儿。
风荷载体型系数,简单来说,就是一种用来衡量风对建筑物表面(特别是门窗这种开敞部位)作用的“力度”的系数。
好像很抽象对吧?其实你只需要想象一下风跟门之间的“博弈”就能明白了。
风就是那种刮过来的“大爷”,不管你是小区的铁门,还是高楼的玻璃窗,它都能在某个瞬间刮得你无处可躲。
尤其是那种开敞式门,一到大风天,它简直就是风的最佳“合作伙伴”。
风荷载体型系数,恰恰就是用来描述风在吹到开敞式门上的时候,那股劲儿到底有多大,能不能把门给吹开,或者说它吹得到底是哪个角度,速度有多快。
大家可以想象一下,如果风是个超级爱搞破坏的小孩,开敞式门就像是一扇“悬挂”在空中的门板,一旦遇到大风,马上就“跳进风口”,被风吹得摇摇晃晃,动不动就“嘎吱嘎吱”地发出声音。
如果门的设计不好,或者没有考虑风的作用,可能连门框都被震得松动,甚至掉了下来!嘿,听起来好像有点小惊悚,但其实这就是建筑风荷载作用下的真实情况。
你会问,为什么不同的开敞门,它们的“受风能力”不一样?这就跟我们说的“体型系数”有关系啦。
体型系数其实是个“量化”的标准,越高的系数表示风吹得越猛,风给门的压力也就越大。
这就好比你和朋友比赛谁能抱得住风车,风车的大小、位置、风速都不一样,你能抱得住的能力自然也不同。
这个系数,其实也是为了帮我们设计者提供参考,让我们知道在不同的风速和风压下,开敞门可能受到的压力有多大。
再拿我们日常生活来举个例子,记得有一次,我跟朋友一起去一个海边的小屋,外面风特别大。
那个屋子的门是那种大木门,虽然看起来稳重,但一到风刮起来,门也“吱吱”作响,感觉随时要被风给掀翻了。
后来才知道,那门的风荷载体型系数设计得不太合理,导致在风速较高的情况下,门的受力点没有计算到位。
开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究贾永新 , 张勇(北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044)摘要:利用CFD数值模拟技术,结合实际工程对建筑和结构各个方面的要求和限定,首先对开敞式拱形波纹钢屋盖下部支承结构的柱高和柱距两因素进行了变参数分析,从中可确认这两个参数对屋盖结构的风压分布影响不大。
然后选定影响屋盖风压分布的三个主要参数:跨度、矢跨比和纵跨比,进行了三参数三水平正交试验分析。
从大量的计算结果中分析整理,得出此类结构上风压的分布规律,即风压在上表面分布比较均匀,具体表现为在迎风面为压力,在拱顶处和背风面为吸力,风压等值线在四周边缘出现集中;而在下表面两端由于旋涡脱落出现两个负压区,整体上表现为正压力。
进一步了明确对此类结构风压分布影响显著的参数为矢跨比。
最后参照我国现行《建筑结构荷载规范》【1】的形式,给出了开敞式拱形波纹钢屋盖结构的风荷载体型系数,供设计施工人员参考使用。
关键词:拱型波纹钢屋盖结构;开敞式;正交分析;风压分布;体型系数中图分类号:TU399 文献标识码:AStudy on wind pressure distribution and the shape coefficient ofopen-style arched corrugated steel roofJIA Yongxin, ZHANG Yong(School of Civil Engineering and Architecture,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)Abstract: Considering all the engineering aspects of architecture and structure requirements and restrictions, firstly, two variable parameters of lower supporting part of open-style arched corrugated steel roof --column height and column spacing were analyzed by using the CFD numerical simulation technique. It is confirmed that the two parameters have little effect on the distribution of the roof's wind pressure; then select three other parameters ( span, rise-to-span ratio and length-to-span ratio) and adopt orthogonal test of three factors and three levels for the study; at last, analyzed and sorted the data, obtain the wind pressure distribution. The pressure distribution is uniform on the upper surface, the concrete expression as following: pressure in the windward, suction on the tope and at the back of the roof. Wind pressure contour appears concentrated around the edges; however, at the end of the lower surface appears two negative pressure zones due to the vortex shedding .But, from the global aspect, the lower surface shows as positive pressure; further study pointed out that rise-to-span ratio has significant effect on the wind pressure distribution; finally, reference to the China's current "Building Structural Load Code", gives the shape coefficient of such structure and provide a reference for the designer and construction stuff.Keywords:arched corrugated steel roof; open-type; orthogonal analysis; wind pressure distribution; shape coefficient图1 开敞式拱形波纹钢屋盖模型Fig.1 The model of open-stylearched corrugated steel roof0 引言拱形波纹钢屋盖是一种冷弯薄壁轻钢结构,具有自重轻、刚度小、自振频率低等特点,加之这类结构多处于大气边界层中风速变化大、湍流度高的区域,因此对风荷载十分敏感。
四面开敞结构体型系数
四面开敞结构是指建筑物四面都具有开口或开窗的设计形式,使得室内外空间相互融合,形成良好的通风、采光和视觉效果。
体型系数是指建筑物的体积与外表面积之比,是评价建筑物紧凑程度的指标。
本文将从四面开敞结构的定义、特点、优势和应用等方面进行阐述。
一、四面开敞结构的定义
四面开敞结构是指建筑物的四个立面都设计有开口或开窗,使得室内外空间能够相互交流和融合。
这种设计形式旨在改善建筑物的通风、采光和视觉效果,同时提高建筑物的舒适性和可持续性。
二、四面开敞结构的特点
1. 通风性好:四面开敞的设计使得室内外空气能够自由流通,实现良好的通风效果。
尤其在夏季,可以有效降低室内温度,提高居住舒适度。
2. 采光充足:四面开敞的设计使得自然光线能够充分进入室内,减少对人工照明的依赖,节约能源的同时也提高了室内的舒适度。
3. 视觉效果好:四面开敞的设计使得室内外景观相互融合,增强了人们对自然环境的感知和体验,提高了建筑的美感。
4. 空间延伸性强:四面开敞的设计使得室内外空间相互延伸,形成了一个开放、自由的环境,增加了人们的活动空间。
5. 可持续性高:四面开敞的设计能够有效利用自然资源,减少对人
工能源的依赖,降低建筑物的能耗,提高可持续性发展水平。
三、四面开敞结构的优势
1. 提高室内舒适度:四面开敞的设计使得室内空气流通畅通,室内温度适宜,室内光线明亮,为居住者提供了一个舒适的生活环境。
2. 节约能源:四面开敞的设计能够利用自然光和自然风力,减少对人工照明和空调的依赖,降低能源消耗,实现节能效果。
3. 增加自然联系:四面开敞的设计使得室内外空间相互联系,人们可以更好地感知和体验自然环境,增强生活的乐趣和品质。
4. 提高建筑美感:四面开敞的设计使建筑物更加开放、自由,增加了建筑的空间层次感和美感,提高了建筑的观赏价值。
5. 促进健康与幸福感:四面开敞的设计使得室内外空间相互交流,增加了人们的活动空间,促进了健康的生活方式和幸福感。
四、四面开敞结构的应用
1. 住宅建筑:四面开敞的设计在住宅建筑中得到广泛应用,提供了舒适的居住环境,增加了居住者的生活品质。
2. 商业建筑:四面开敞的设计在商业建筑中也得到了应用,提供了良好的购物环境和视觉效果,吸引了更多的顾客。
3. 办公建筑:四面开敞的设计在办公建筑中可以提高员工的工作舒适度和效率,创造一个开放、自由的工作环境。
4. 文化建筑:四面开敞的设计在文化建筑中也得到了广泛应用,增加了建筑的观赏性和艺术性,提升了文化体验的品质。
四面开敞结构是一种能够改善建筑物通风、采光和视觉效果的设计形式,具有通风性好、采光充足、视觉效果好、空间延伸性强和可持续性高等特点。
它不仅能够提高室内舒适度,节约能源,增加自然联系,提高建筑美感,还能促进健康与幸福感。
四面开敞结构在住宅、商业、办公和文化等建筑领域中都有广泛的应用,为人们创造了更好的生活和工作环境。