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1、英国标准BS6399-2:1997第三部分:定向方法31定向风荷载3.1.1风向3.1.1.1定向风荷载方法需要两种形式的风向数据a) 东、北方向间的角度用来表示,用来确定风速和动压力。b) 建筑物每个表面所受风向与垂直方向之间的角度(或循环平面建筑外围),用表示,用于确定压力系数。注:实践中,通常会把和各个面如123等的不同值用相对于主轴或建筑参考面的标准值来表示,图29为矩形平面建筑情形实例。3.1.2动压力3.1.2.1定向方法中动压力值q的计算公式如下:q=0.613Ve2其中:Ve为有效风速(米/秒)见表3.2.3.1。3.1.2.2用于求外表面压力的动压力参考值用qe表示,求内表面

2、压力参考压力值用qi表示。3.1.2.3对于各种风速值的动压力值见表2。3.1.3风荷载3.1.3.1定向表面压力3.1.3.1.1作用于建筑外表面的压力pe的计算公式如下:pe=qeCpe其中:qe为在风向的有效风速下,外表面所受动压力(3.1.2.2),见3.1.2;Cpe为风向下建筑表面所受外压力系数,见表3.33.1.3.1.2作用在建筑内表面的压力pi的计算公式如下:pi=qiCpi其中qi 为风向的有效风速下作用于建筑内表面的动压力(3.1.2.2)见3.1.2;Cpi 为建筑在风力方向上的内表面压力系数,见3.3.5。 3.1.3.1.3作用于建筑表面的静压力p的计算公式如下:a

3、)封闭式建筑:p=pe-pi (19.)其中pe为3.1.3.1.1中给出的外压力;pi为3.1.3.1.2中给出的内压力。b) 雨蓬或建筑构件:p=qeCp (20)其中qe为雨棚表面或建筑构件在有效风速下所受的动压力,见3.1.2;Cp为构件所受静压力系数,见2.7。3.1.3.2定向表面荷载建筑表面或构件所受静风荷载p的计算公式如下:P=pA (21)其中p为表面所承受的静压力;A为荷载面积。3.1.3.3 定向总荷载作用于建筑物上的总荷载P可视为作用于单独表面荷载的矢量和,乘以(1+Cr),用来计算适度动态反应。但由于建筑物表面的最大荷载不是同时作用的,因此计算结果为保守值。3.1.3

4、.3.2 有关总载荷作用于一个任意形建筑物上时的情形,在图30中给出;其中所有迎风墙面或屋面被视为前面,所有背风墙面或屋面被视为后面,则风向总荷载P的计算公式如下:P = 0.85(Pfront cosq)(Prear cosq) (1 + Cr) (22)其中:P前 为作用于迎风墙面及屋面的静风荷载的水平分量;P后 为作用于背风墙面或屋面的静风荷载的水平分量;q 为作用于水平墙面或屋面的风向与垂直方向之间的角度。Cr为1.6.1中描述动态增强系数。注 1 系数0.85表示非同时作用的风压。注2 作用于每个荷载面积的静荷载在风方向被分解,乘上适当的cosq值。对于平屋面建筑或屋面水平荷载不显著

5、时,应取风向总载荷P,并不失精准性:P = 0.85qe(Cpe,front Acos2q)(Cpe,rear A cosq) (1 + Cr) (23) 其中Cpe,front 为标准方法中迎风墙面的压力系数,见表5。Cpe,rear 为标准方法中逆风墙面的压力系数,见表5。注3 如方程式23所示,作用于每个迎风墙面的正压力与风向角cosq成正比;相反,作用于逆风面的负压相对于风向角保持不变。表面荷载被矢量地分解,提供给风向上的全部载荷。当墙面与风向平行时,在风向上无分解力。对于矩形建筑,所得值与2.1.3.6中当风向角q0°和q90°时的正交情形相同,与q45°

6、;时组合正交情形非常接近。Qe如表5所示,以对角线尺寸为基础。对于多边形建筑物,主要以最小外围矩形为依据。3.1.3.3.3在凹角及凹槽情况下,(见3.3.1.5和3.3.1.6),“楔形” 边界被视为垂直于风向的表面(cos2q=1),见图30b。3.1.3.4 定向摩擦阻力的分量3.3.1.9,3.3.2.8,3.3.3.9中说明了长墙面及屋面所受摩擦力应加上由正常压力所产生的力。当计算建筑所受的全部力时,应考虑到摩擦力对风向的作用并将该力加入到正常压力荷载P中。3.1.3.5 定向幕墙荷载3.1.3.5.1在计算定向幕墙荷载时,应使用全方向方法,用以简化计算步骤。简化的基础是计算相应于名

7、义对角线尺寸a=5m的所有外表面所受压力值;然后用表4给出的标准方法尺寸应效系数Ca来调整幕墙构件实际对角线尺寸压力。3.1.3.5.2使用该方法,3.1.3.1.2中给出的定向外表面压力Pe的表达式变为:Pe=qsCpeCa (24)其中:qs与标准方法中的动压力值等值,但由风阵系数gt=3.44(见3.2.3.3)时的标准方法等值有效等效风速进行计算,该系数相应于名义斜面尺寸a=5m。这个表达式对于定性的内表面压力pi见表3.1.3.1.2仍保持不变。3.2 定向风速3.2.1基本风速基本风速Vb的地理变化可直接由表6获得。注 此种通过气象数据获得基本风速的方法描述,请参见附件B。3.2.

8、2 建筑现场风速建筑现场风速Vs应按2.2.2中给出的公式计算得出;高度系数Sa的计算除外。注 在定向方法中,地形效应的计算应分别由高度效应得出。当地形因素被忽略的时候,高度因数Sa公式如下: Sa=1+0.001Ds (25)其中Ds 为建筑现场高度(平均海拔高度)当考虑地形因素时,高度系数Sa由下式得出:Sa=1+0.001DT (26)其中DT 为地形基本高度。3.2.3有效风速3.2.3.1对于特殊地点的建筑物,其所受每个风向的有效风速计算公式如下:Ve=Vs×Sb (27)其中Vs 为表3.2.2给出的每个风向上的建筑现场风速;Sb 为适合于风向上的地形和建筑系数,由3.2

9、.3.2.2乡村地形及3.2.3.2.3城镇地形中给出的计算公式得出。有效风速的计算应按1.7.3要求通过有效高度He或参考高度Hr得出;每种形式建筑物的参考高度Hr由压力系数计算得出。对于在风向上高度H大于侧风宽度B的建筑来说,依据2.2.3,其全部载荷的减少可通过把建筑物划分为多个部分来完成。3.2.3.2地形和建筑系数3.2.3.2.1概述地形及建筑系数应使用于更改建筑现场风速,用来考虑建筑或建筑部分的有效高度He、建筑尺寸、当地地形和建筑现场逆风地形。同时它还可用于将建筑现场平均风速/小时更改为有效阵风风速。地形及建筑系数Sb应由3.2.3.2.2乡村地形及3.2.3.2.3城镇地形中

10、给出的计算公式得出,并要考虑以下几点:a) 依据1.7.3的描述,建筑有效高度He可从定义建筑或建筑部分形式的参考高度得出(见2.2.3.2)。b) 风力方向上从建筑现场到海域的距离应予以考虑;c) 对于城镇地点,该地到城镇边缘的距离应该予以考虑;d) 按表5所示,荷载分配区域的最大对角线。如图5所示,建筑物楼层所受的荷载效应如弯矩、剪切力应以楼层荷载面积对角线尺寸为依据。3.2.3.2.2乡村地形建筑现场乡村地形Sb的计算公式如下:Sb=Sc1+(gt*St)+Sh (28)其中Sc 为由表22直接得取的系数St 为由表22得取的紊乱系数gt 为最大阵风系数;(见3.2.3.3)Sh 为地形

11、增量(见3.2.3.4)表22因数Sc和St有效高度Hem因数从海到建筑现场的迎风距离Km0.10.31.03.010301002ScSt0.8730.2030.8400.2150.8120.2150.7920.2150.7740.2150.7610.2150.7230.2155ScSt1.060.1611.020.1790.9900.1920.9960.1920.9440.1920.9280.1920.8820.19210ScSt1.210.1371.170.1541.310.1691.100.1751.070.1781.060.1781.000.17815ScSt1.280.1311.25

12、0.1411.210.1561.180.1671.150.1711.130.1711.080.17120ScSt1.320.1271.310.1321.270.1451.230.1571.210.1631.190.1641.130.16630ScSt1.390.1201.390.1221.350.1321.310.1451.280.1551.260.1591.200.15950ScSt1.470.1121.470.1131.460.1171.420.1251.390.1351.360.1451.300.149100ScSt1.590.0971.590.1001.590.1001.570.100

13、1.540.1101.510.1201.430.132200ScSt1.740.0751.740.0751.740.0751.730.0781.700.0831.670.0931.590.111300ScSt1.840.0651.840.0651.840.0651.830.0671.820.0681.780.0801.700.092注1:可使用插值。注2:表中的数据出自参考8。3.2.3.2.3 城镇地形地点在城镇地形,Sb的计算公式如下:Sb=ScTc1+(gt*St*Tt)+Sh (29)其中Sc 为表22中直接得取的风区系数;Tc 为表23中得取的风区调整;St 为表22中得取的紊乱值;

14、Tt 为表23中得取的紊乱调节因数;gt 为阵风最大值(见3.2.3.3)。Sh 为地形增量(见3.2.3.4)。3.2.3.3 阵风最大值3.2.3.3.1 地形及建筑系数计算中使用的阵风最大值gt允许建筑物尺寸对阵风最大速度的影响。决定阵风最大值的的建筑物尺寸指出现荷载分配的荷载面积对角线的长度a(见表5)。由风荷载计算的对象如:整体建筑、建筑物部分或分别构件决定分别值的使用。3.2.3.3.2对于整体建筑及建筑物部分所受外压力,gt值可从表24中得取,使用建筑顶部有效高度He及荷载面积对角线长度a。表23城镇地形的调整因数Tc和Tt有效高度Hem因数从海到城镇边缘的逆风距离Km0.10.

15、31.03.010302TcTt0.6951.920.6531.930.6191.930.5961.930.5761.930.5621.935TcTt0.8461.410.7951.600.7541.630.7251.630.7011.630.6841.6310TcTt0.9291.160.8731.340.8281.500.7961.520.7701.520.7511.5215TcTt0.9691.040.9111.220.8631.380.8311.470.8031.470.7831.4720TcTt0.9841.000.9351.170.8861.350.8531.440.8241.45

16、0.8041.4530TcTt0.9841.000.9651.060.9151.210.8801.330.8511.430.8301.4350TcTt0.9841.000.9841.000.9471.120.9121.240.8811.380.8591.42100TcTt0.9841.000.9841.000.9841.000.9481.140.9171.280.8941.38200TcTt0.9841.000.9841.000.9841.000.9801.070.9471.190.9241.31300TcTt0.9841.000.9841.000.9841.000.9841.040.9641

17、.140.9401.24注1:可以使用插值。注2:在逆风方向距离城镇边缘小于0.1公里的建筑现场可被视为开放的乡村地形。(见3.2.3.2.2)注3:表中数据出自参考书目8。表24阵风最大值gt有效高度Hem对角线距离aKm<51020401002003001020501002003003.443.443.443.443.443.443.193.243.303.333.403.442.902.983.023.073.133.172.622.692.752.792.842.862.232.272.362.402.472.491.972.042.102.142.182.211.771.831

18、.891.952.012.043.2.3.3.3当估算单独结构构件、幕墙单元及紧固件所受荷载时,应取值gt=3.44,除非有足够的承载分配能力来证明使用一个较低的值(如:对角线长度大于5米),在此种情况下,应使用表24获得适当的阵风最大值gt。在选用3.1.3.5.2或3.4.2所做规定与标准方法的尺寸有效系数Ca联合使用时,应取值q=3.44。3.2.3.3.4对于内压力,gt值应从表24中得取,使用建筑顶部或建筑物部分、包括相关楼层的有效高度He,荷载面积的对角线a由建筑、层或房间的体积决定,祥见2.6。注 有关阵风最大值的得取,请参见附录F,其中给出了得取gt值的数学公式。注意表4给出的

19、标准方法Ca的有效尺寸系数是通过3.2.3.2和3.2.3.3给出的针对不同典型建筑现场地貌的方法得取的。3.2.3.4地形增量3.2.3.4.1地形增量Sh应被用来更改地形和建筑因数,以允许可能显著影响附近风速的当地地形特征如:小山、山谷、山崖、峭壁或山脊。应得出每个风向的Sh值,并将其与相应方向系数Sd一同使用。3.2.3.4.2 当地面平均斜度在建筑现场1公里半径内不超过0.05时,地形被视为水平,地形增量Sh取值为零。3.2.3.4.3用于计算建筑现场风速Vs的高度系数Sa可由表3.2.2给出的DS或DT计算公式得取,取决于是否使用地形增强。3.2.3.4.4在当地地形特征的附近,地形

20、增量Sh是逆风斜面和建筑现场位置相对于顶点或顶峰的函数。值得注意的是Sh值会随地平面以上高度而改变,从接近地面的最大值减小到更高水平面的零距离,以及随顶峰位置改变,从接近顶峰的最大值减小到从顶部起的零距离。3.2.3.4.5当地形增量值被限制在0<Sh<0.6范围内时,仅适用于表8中所述的简单地形特征。对于多丘陵或山脊,适用于建筑现场所在的单独丘陵或山脊。3.2.3.4.6陡峭山谷处的风速可能小于水平地形处的风速,在考虑风速减小之前要咨询专家的建议。对于处在复杂地形的建筑现场,应咨询专家建议(见参考5到8),或使用最大值Sh=0.6。注 Sh值应由模型尺寸或全尺寸测量方法得取,或取

21、自数字模似。3.2.3.4.7对于丘陵地形,通常无法依据风向来决定当地建筑现场地形的显著性。在这种情况下,2km距离的建筑现场逆风地形平均水平面应被视为基准面,以此估算高度Z及地形逆风坡Yu。3.2.3.4.8 地形学增强值Sh可通过利用逆风坡Yu、有效长度Le和系数s从表5中得取,这些值可由图9山丘及山脊中得取或图10山崖和峭壁中得取。表25 Le和Sh值斜坡(Y=Z/Lu)浅坡(0.05<Yu>0.3)斗坡(Yu>0.3)有效长度地形增量Le=LuSh=Le=Z/0.3Sh=0.6s3.2.3.4.9 如果图8a中山丘和山脊之间的过度以及图8b中山崖和峭壁之间的过度既:顺

22、风坡长度LD比逆风坡长度较长,在这种情形下,很难确定哪种类型更为适合。在此种情形下,s值可从表9和表10中得取,并取最小值。3.2.3.4.10 在距地形特征一定距离处,当地地形效应可被高度一般效应替代。通常很难判断地形或高度两者间哪种占优势。由于在定向方法中两者评估方法完全不同,因此有必要按以下所述将有效风速计算两次,取Ve较大值。有地形时,使用Sa作为地形基础高度以及合适的Sh值无地形时,用Sa作为建筑现场高度以及Sh0该方法用于确定山崖或峭壁顺风坡地形影响的极限。3.2.3.4.11 当山丘或山脊的顺风坡度大于YD=0.3时,将会出现大面积风速减小的区域或遮蔽,无法给出精确的设计规则。图

23、9中的S值应被作为上限值。3.3 方向压力系数3.3.1 建筑物墙面的外压力系数Cpe3.3.1.1矩形建筑的垂直墙面3.3.1.1.1 表26中给出的矩形建筑墙面的压力系数可应用于图31中所述的地域。A区和B区可通过对从墙面边缘起宽度的测试进行计算。如果A区和B区没有占据整个墙面,那么D区则应从墙面顺风边缘算起。如果D区没有占据所有剩余部分,那么C区则占据B区和D区之间的剩余位置。3.3.1.1.2风向角被定义为风向与垂直墙面方向之间的夹角(见3.1.1)。参考高度Hr为地面以上到墙面顶部的高度,包括女儿墙或建筑物部分(如果建筑按2.2.3被划分为多个部分);关于侧风深度B及延风深度D如表2

24、所示。用来定义区域的缩放长度b的取值为bB或b2H,取较小值。3.3.1.1.3 如果两建筑的墙面相对,且之间的间隙小于b并大于b/4时,两建筑之间则会出现狭管效应。当间隙为b/2时,会出现最大效应,且风向在垂直间隙轴两侧45度之间的范围内保持这种最大效应。在这种情形下,以下内容适用。a) 当风向角在正负45度之间时,迎风墙会被其它建筑的背风墙所遮挡。当墙面直接暴露在风中时,应使用表26中给出的正压,但对于整个墙面来说为守恒值。b) 当风角在-135°<<-45°和+45°<<+135°范围内时,出现狭管效应。=±90&

25、#176;时,A区的值应乘以1.2。B区的值在=±90时,应乘以1.1,适用于B到D的所有部分,这此部分在所提风向角范围内与其它建筑相对。这些狭管效应系数在隙产生最大效应,相当于间隙宽度的b/2并且在这个间隙宽度从b/4到b是被允许的(见2.4.1.4)。c) 风角范围在-180°<<-135°和+135°<<+180°范围内时,压力系数数值与表26相同。d)当两座建筑物被逆风建筑阻挡时,依据1.7.3.3,较低建筑的有效高度为0.4Hr,狭管效应可以忽略。3.3.1.2 多角平面建筑的垂直墙面3.3.1.2.1 表26

26、中给出的压力系数也可用于多角平面建筑的垂直墙面。此种情形下,会有大量表面(大于或等于3)。风向、主尺寸和标准长度按3.3.1.2保持不变。注:该尺寸可从建筑外围最小矩形和圆形中计算,而无需从计算复杂建筑每个风向角的侧风宽度及延风深度D中得取。3.3.1.2.2 如果临近逆风表面长度大于b/5,表26中给出的在风向角60°<<120°范围内,A区最大吸力值可通过乘以表27中给出的适合于临近项角的简缩系数从而达到降低的目的。注:矩形角=90°给出区域A局部最大吸力值。表26 - 矩形建筑垂直墙的外压力系数Cpe风向角D/H1D/H4ABCDABCD0

27、76;±15°±30°±45°±60°±75°±90°±105°±120°±135°±150°±165°180°0.700.770.800.790.241.101.300.800.630.500.340.300.340.830.880.800.690.510.730.800.730.630.500.340.300.240.860.800.710.540.400.230

28、.420.480.450.400.260.230.240.830.680.490.340.26±0.20±0.200.260.290.330.320.280.240.500.550.570.56±0.201.101.300.800.630.500.340.200.170.590.620.570.490.360.730.800.730.630.500.340.170.150.610.570.510.380.290.230.420.480.450.400.260.150.150.590.490.350.24±0.20±0.20±0.200

29、.260.290.330.320.180.15注1:在给定风向间及1<D/H<4范围内可使用插值。注2:当正负值间的插值结果在0.2<Cpe<0.2范围内,取系数Cpe=±0.2。 表27多角平面建筑垂直墙面A区的换算系数项角下降因素60°90°120°150°0.71.00.60.2注:当60°<<150°时允许使用插值。3.3.1.2.3 当B.C和D区的最大吸力值大于A区的缩减压力系数时,则A区的缩减值适用于这些区域。3.3.1.3 三角形山墙3.3.1.3.1 按图32所示,在30

30、°75°范围内,由双斜屋面和非垂直墙面形成的三角形山墙的压力系数在表28从H到K中给出。对于角度小于=30°的双斜屋面山墙,或角度大于=75°(接近垂直)时,应使用3.3.1.1给出的一般方法。3.3.1.3.2 风向角指实际风向与垂直于墙面的方向之间的夹角。参考高度Hr为山墙顶部高度。3.3.1.3.3 当两建筑的山墙相对、且间隙小于b时,两建筑间会出现狭管效应。当间隙距离为b/2时,会出现最大效应,并在平行于间隙轴线的风向角±45°范围内这种最大效应得以保存。此种情形下,以下内容适用:a) 当风向角-45°<<

31、;+45°时,迎风山墙被外部建筑的背风山墙所遮挡。当山墙直接暴露在风中时,使用表28中给出的正压值,但整体山墙为守恒值。b) 当风向角-135°<<-45°和45°<<+135°时,会产生狭管效应。±90°时,H区值应乘以1.2。±90°时I区值应乘以1.1,并且在这些风向角范围内,适用于面对其它建筑的I至K区所有部分。狡管效应系数给出相应于间隙宽度为b/2的最大效应;当间隙宽度在b/4至b范围内可使用插值。c) 当风向角在-180°<<-135°和

32、+135°<<+180°范围内时,压力系数与表28中给出的值相同。3.3.1.4 非垂直墙面3.3.1.4.1 如图31所示,±90°时,迎风非垂直墙面的压力系数在表29的AD表格中给出。对于其它风向角,非垂直墙面的压力系数被视为与垂直墙面一致。3.3.1.4.2 风向角指实际风向与垂直于墙面的方向之间的夹角(见图3.1.1),在±90°范围内。倾斜角指与水平线间的夹角,因此90°时为垂直墙面。参考高度Hr指水平地面以上墙顶部的高度。注释:表29中的非垂直墙的压力系数与3.3.3中倾斜屋面的压力系数相同,因此倾斜

33、角度>45°时,墙面与屋面的差别是不相关的。但倾斜表面在边缘顶部形成屋脊,即:“A-框”建筑应按3.3.3要求称为“双斜面屋面”。3.3.1.5 带凹角的建筑3.3.1.5.1 在3.3.1.1中给出的步骤应使用于带有凹角建筑的垂直墙体,如L、T、X和Y型的建筑。利用图33,a)到e)条款对区域进行了定义。 a)对于逆风翼表面,翼的侧风宽度和高度应用来确定缩减系数b。对于所有其他的翼,应使用建筑的总侧风宽度。 注:除计算复杂建筑的侧风宽度B和延风深度D外,这些尺寸可通过包围在逆风翼或整体建筑的外围矩形或环形来确定。 b)对于带两个外角的表面,应按3.3.1.1要求进行区域A,B

34、,C,D的划分。 c)对于带一个逆风(外)角和一个顺风凹角的表面,被划为分区域A,B和C(无区域D)。 d)对于带一个逆风凹角和一个顺风外角的面,区域C和D可被确定(A与B不应用)。 e)在迎风的凹角中,从内角延伸出的并垂直于风向的楔形表面应被确定。楔形宽取值b或由外角限制的楔形宽度(楔形界限),取最小值。3.3.1.5.2 3.3.1.5.1中定义的区域压力系数应从表26中对应的风向角(实际风向与每个墙面垂直方向间的夹角)的值中获取。楔形区域内所有区域的压力系数应从表26中区域C对应的0°的值中获取。表28 临近非垂直墙面及屋面的垂直山墙的外压力系数Cpe风向角临近墙及屋面的倾角3

35、0°75°D/H1D/H4HIJKHIJK0°±30°±60°±90°±120°±150°180°0.250.700.501.101.300.300.250.800.750.400.800.750.250.250.800.50±0.200.700.600.250.250.25±0.200.250.600.500.250.250.180.500.361.101.300.210.180.570.540.290.800.750.180.180

36、.570.36±0.200.700.600.180.180.18±0.20±0.200.600.500.180.18注1:在给定风向间及D/H在1<D/H<4范围内可使用插值。注2:当在正负值间使用插值的结果在0.2<Cpe<0.2范围时,系数值应取Cpe±0.20。 3.3.1.6 有凹入部分的建筑3.3.1.6.1如图34所示,对于有凹口的建筑如门廊、阳台或在建筑的两翼之间,应按下面的方法进行计算: a)参数b的值应按3.3.1.1.2中给出的方法得取。 注:该尺寸可从建筑外围最小矩形和圆形中计算,而无需从计算复杂建筑每个风向

37、角的侧风宽度及延风深度D中得取。如果G<b/2,则凹口被归属于狭窄范畴。所图34a)所示,应将凹口视为不存在为前提条件,对墙面进行评估。相应于凹口位置的的压力系数应适用于凹口内的墙面。对于狭窄凹口处的最大覆面压力,凹口墙面外边缘处的附加区域A应按图34a)定义。用于计算b的相关平面可分别为逆风翼或整体建筑的平面形状。 c)如果G>b/2,则凹口被归属于宽范畴。3.3.1.5中有关带有凹角建筑的步骤应按照34b指示进行使用。用于计算b的相关平面可分别为逆风翼或整体建筑的平面形状。3.3.1.6.2 靠近地板或底面的凹进处隔间是按高度划分的,凹进处压力应该取地板或底面对墙的压力。3.3

38、.1.7 有内井的建筑3.3.1.7.1 对于有内井的建筑,其外墙压力系数不受内井的影响,且应按内井不存在的条件下得取。3.3.1.7.2 井内压力由屋面的风流控制,并应按以下方法得取。 a)当井G的间隙小于b/2时,井内压力应视为一致,并等于含天井的屋面所受压力;b)当G>b/2时,应使用3.3.1.5中的所述的凹角方法3.3.1.8 不规则表面和嵌入墙对于在立面上有凹角的建筑物,其不规则表面(如由多于一个长方形组成的墙面)的压力系数应通过2.4中所述的标准方法以及表26中给出的对应于风向角的定向压力系数来计算。3.3.1.9 摩擦力引起的墙面荷载当风向平行于墙面时,应当计算D>

39、b长墙的摩擦力。摩擦阻力系数应该视为作用于长墙的区域C和D上,摩擦系数值见表6。所得摩擦力值应按3.1.3.4要求进行使用。3.3.2建筑物平屋面的外压力系数3.3.2.1 方法选择3.3.2.1.1在下文中给出任意形平面建筑的平屋面或接近平屋面的风压计算一般方法。该方法也说明了由于屋檐的多样形式而引起的屋面外围的局部吸力的变化。表35平屋面的一般方法3.3.2.1.2 3.3.3.3中给出一个较为简单的方法,该方法仅适用于长方形建筑,并其屋面为单斜面、倾斜角为零的屋面。该方法适用于倾斜角小于=5的非矩形平面建筑的所有屋面。3.3.2.2 一般方法3.3.2.2.1 屋面应按照通过每个逆风角的

40、风向被划分为多个部分。图35给出从逆风角起每个压力系数区域。图35中屋面形式代表典型任意形屋面。 3.3.2.2.2 风向角指实际风向与屋檐垂直方向之间的夹角。参考高度Hr为水平地面以上,屋面顶部的高度。侧风宽度B和延风深度D见图2。注:该尺寸可从建筑外围最小矩形和圆形中计算,而无需从计算复杂建筑每个风向角的侧风宽度及延风深度D中得取。表33双坡屋檐屋顶的外压力系数折线屋面倾斜角度局部风向区域ABCDEFG30°0°±15°±30°±45°±60°±75°±90&#

41、176;0.930.760.660.600.660.760.930.980.850.730.590.400.340.390.980.910.750.630.420.300.300.980.940.880.660.360.230.220.270.220.200.210.200.220.27±0.20±0.20±0.200.250.300.300.26±0.20±0.20±0.20±0.20±0.20±0.20±0.2045°0°±15°±30

42、76;±45°±60°±75°±90°1.191.100.980.870.981.101.101.241.221.060.890.620.500.561.291.221.050.880.640.450.411.341.241.050.800.340.240.210.440.390.350.350.350.390.44±0.20±0.200.240.360.460.480.46±0.20±0.20±0.20±0.20±0.20±0.20&

43、#177;0.2060°0°±15°±30°±45°±60°±75°±90°1.271.371.321.211.321.371.271.271.251.221.110.810.700.691.271.271.080.970.730.540.481.231.171.020.770.350.230.210.590.540.490.450.490.540.59±0.20±0.200.260.450.600.660.66±0.20&#

44、177;0.20±0.20±0.20±0.20±0.20±0.20注1:当取值范围在30到60之间时,可使用插值。注2:当>60选取表33中60的估计值和表30中给出的估计值。注3:正负估计值都给出时,两项数值均予考虑。3.3.2.7有夹层的平屋顶对于有夹层平屋顶,上层及下层的压力系数应采取如下方式导出。a) 对于上层屋顶,按照屋檐形式从3.3.2.3至3.3.2.6中选择计算方式,将参考高度Hr作为上层屋檐的实际高度,H为夹层高度(从上层屋檐到下层屋顶水平面),用来决定标准长度b。b) 对于下层屋顶,按照屋檐形式从3.3.2.3至3.3

45、.2.6中选择计算方式,将参考高度Hr视为与下层实际高度H相等,并忽略夹层效应。此外,夹层基部的另外两个区域X和Y在图37中给出,此处的标准长度b是由上层即:夹层的尺寸决定的。c) 依据3.3.1,X和Y区域的压力应被视为相应于每个相邻夹层墙上A到D区域的压力。3.3.2.8摩擦产生的荷载对平屋顶的作用应确定在所有风向中,D>b/2的长屋顶所受摩擦力。摩擦阻力系数应该假定作用在该屋顶Ct区域的所有位置,其数值见表6。摩擦力作用效果应该依据3.1.3.4的要求使用。3.3.3斜屋顶建筑物的外部压力系数3.3.3.1概述考虑到各区域界定的差别,这节给出风面朝向大的斜屋顶(>45

46、6;)压力系数与3.3.1.4和表29中风向朝向非垂直墙的压力系数基本上完全相同,因此,一般倾斜角(>45°)墙与屋顶特征并不相关。按3.3.3规定,垂直墙顶部的陡角面要好于斜屋顶,按3.3.3规定,直接从顶部到形式凸起相交接的地方的陡角面同样要好于双重斜屋面,如框架建筑物。表37插入层周围的额外区域3.3.3.2标准长度和参考高度3.3.3.2.1标准长度b需要两个数值:bL=L或bL=2H取二者间较小值,bW=W或bW=2H,取二者间较小值。3.3.3.2.2当高屋檐是单斜面屋面或双斜面屋面,以及屋脊是单斜面屋面或坡屋面时,参考高度Hr为屋面最高点的高度。3.3.3.3单斜

47、面屋面3.3.3.3.1单斜面屋面外压力系数在表38中A到J中给出,A到J的分区如图34所示。注:当低屋檐逆风时,倾角为正值,当低屋檐顺风时,倾角为负值。3.3.3.3.2图39a中给出在任何风向下,每种类型屋面因对称性产生的四种可能性区域形式。在风垂直于屋檐(0)或边缘(90)的特殊情形下,图39a中的任意两种形式均可使用。因为实际中风向的波动以及为了给出非对称风荷载期望的范围,以上两种形式均应考虑。在0的特殊情形下,两种荷载具有对等值,反之当90时,两种荷载则是不同的:一种是倾角为正值,边界区沿下屋檐;另一种是倾角为负值,边界区沿上屋檐。3.3.3.3.3对于长方形平屋面或5°&

48、lt;<5°的平屋面的荷载,可按单斜面屋面进行评估,作为3.3.2中给出的有关平屋面一般方法的简化方式。在该形式下,当沿风方向上,屋面长时即D>b/2,顺风区域与表35中G区域相等,可按Cpe=±0.2进行划分。3.3.3.4双斜面屋面3.3.3.4.1双斜面屋面的外压力系数Cpe,见表34中区域A到J及表35中区域K到S, 区域的划分参见图40。这些区域是从每个面的逆风角开始划分的。注:当屋顶中部凸起时,角度为正,当屋顶中部凹下时,角度为负。3.3.3.4.2图39b中给出在任何风向下,每种类型屋面因对称性产生的四种可能性区域形式。在风垂直于屋檐(0)或边缘(

49、90)的特殊情形下,图39b中的任意两种形式均可使用。因为风向在实际中的波动以及为了给出非对称风荷载期望的范围,以上两种形式均应考虑。3.3.3.4.3当>7°且W<B时,应考虑将E和F区域从迎风顺风向延伸B/2距离,替代区域L,M和N以及区域O和P。这种荷载情形应可与图40中规定的标准荷载情形相比较,在使用更为复杂的条件。3.3.3.5坡屋面3.3.3.5.1 3.3.3.5.2至3.3.3.5.4的规定应用于常规长方形建筑的坡屋面,其中主脊形表面的倾角为1,三角形侧面倾角为2,各区域的外部压力系数于图41定义,当地风向1和2通常分别由垂直于长屋檐或短屋檐来确定,290

50、°13.3.3.5.2对于主脊形表面,倾角为1,风向为1,区域为A1到Y1;对于三角形侧面,倾角为2,风向为2,区域为A2到Y2,参考高度Hr为地面以上屋脊的高度。3.3.3.5.3逆风表面A到E区域的外部压力系数在表34中给出,顺风面O和P区域的外部压力系数由表35给出,每个区域的尺寸见图41。3.3.3.5.4沿坡形屋脊T至W附加区域和沿主屋脊的X和Y区域的外部压力系数在表36中给出。每个附加区域的宽度在图41b中给出,每对附加区域如TV,VW和XY的分界线为坡面或主屋脊的中点。3.3.3.6带山墙及坡屋面的混合屋面通常会出现一端为标准山墙且另一端为坡层面的混合屋面形式。在这种情况下,不同风向的逆风角形式为规定的标准。3.3.3.7女儿墙对斜屋顶的影响3.3.3.7.1通常在确定斜屋面的外压力系数时要考虑女儿墙的影响。由于屋面四周女儿墙会将带有较大正倾角的逆风斜面的正压变为负压,因此不应忽视女儿墙所造成的影响。女儿墙的压力应由2.8.1独立式女儿墙和2.8.1.4顺风女儿墙中所述的方法得出。3.3.3.7.2单斜面屋面a) 带女儿墙的逆风低屋檐对于女儿墙顶部以下的屋顶部分,外压力系数应依据3.3.2.4来确定,即仅管屋面的实际倾斜度,该屋面应被视为带女儿墙的平屋面。对于女儿墙顶部以上的任何屋面部分,即如果女儿墙顶部低于

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