局部风压体型系数s1从属面积的再讨论

局部风压体型系数μs1从属面积的再讨论

张 芹 我的文章“幕墙工程如何按《建筑结构荷载规范》（局部修订）计算风荷载标准值”发表半年以来，各方面人士提出了各种意见和看法，现对局部风压体型系数μs1的从属面积作进一步讨论。建设部2006年7月25日发布《建筑结构荷载规范》局部修订的公告，对《建筑结构荷载规范》局部修改（2006年11月1日起实行），修改后的《建筑结构荷载规范》对风荷载标准值的计算规定以下： 7.1.1 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 当计算主要承重结构时 Wk=βzμsμzW0 （7.1.） 2 当计算围护结构时 Wk=βgzμs1μzW0 （7.1.） 式中：μs1——局部风压体型系数。 7.3.3 验算围护构件及其连接的强度时，可按以下规定采取局部风压体型系数μs1： 1、外表面 1．正压区 按表7.3.1采取； 2．负压区 — 对墙面， 取-1.0 — 对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 注：上述的局部体型系数μs1（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A大于或等于10m2 时，局部风压体型系数μs1（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μs1（A）可按面积的对数线性插值，即μs1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）] logA 计算风荷载标准值的局部风压体型系数μs1 ，怎样肯定从属面积是首先要解决的问题，肯定从属面积应当辨别从属面积和受荷面积这两个术语，虽然二者之间紧密相干，但二者并不是同义语，从属面积是按构造单元划分的，它主要是由构件实际构造尺寸肯定的，例如一块板，板的面积就是从属面积，而受荷面积是按计算简图取值的，选取不同的计算简图，就可能会有不同的受荷面积。除板本身按板构造单元的面积取从属面积外，从属于面板的压板，挂勾，胶缝，也按板的构造单元面积取从属面积。与面板直接连接的支承结构的从属面积取立柱分格宽和层高的面积为从属面积（计算从属面积时立柱分格宽不同时取小值，内力分析时立柱荷载带宽度不同时取大值，单元式幕墙取单元组件面积为从属面积），横梁、连接件等与面板直接连接的支承结构，其从属面积取立柱分格宽和层高的面积。 从属面积不是某构件的受荷面积，从属面积是用来肯定风荷载标准值时，选取局部风压体型系数μs1 用的参数；受荷面积是分析构件效应时按荷载散布情况肯定的，例如板的从属面积，四边简支板和加肋板都一样按一块板的面积斟酌，而计算板的受荷面积时，四边简支板按一块板的面积斟酌，加肋板按由肋分隔的区格面积推敲，又如与面板直接连接的支承结构是按一个框格单元即立柱高度与分格宽度计算从属面积，而对立柱、横梁进行内力分析时取各自的受荷面积，具体可这样划分从属面积的采取：压板、面板（玻璃、石材、铝板等）、挂勾、胶缝按面板的面积斟酌；立柱、横梁、及其连接件按一个框格单元即立柱高度与分格宽度计算从属面积。 可用1通俗比喻（不是科学定义）：“从属面积是用来评估风荷载标准值的大小，而受荷面积是用来计算风荷载多少的。” 算 例： A．玻璃1.2 m×1.8 m为隐框，用压板固定，每400mm一个（上、下距边100mm）。按压板受荷面积计算风荷载标准值：甲压板受荷面积（100+200）mm×1200mm=0.36m2，WK=1200 N/m2，P=432N，乙压板受荷面积（200+200）mm×1200mm=0.48m2，WK=1200 N/m2，P=576N。按玻面板面积为从属面积计算风荷载标准值，玻璃面板面积2.16 m2，μsl（2.16）=1.133，WK=1133 N/m2，，甲压板P=409N，乙压板P=544N。压板受的力是由玻璃面板传来的，按玻面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。 B．石材1.2 m×1.2m，四个短槽短勾。按短勾受荷面积0.36 m2 ，μsl（1）=1.2，WK=1200 N/m2，P=432N。按玻面板面积为从属面积计算A=1.44 m2，μsl（1.44）=1.168，WK=1168 N/m2，P=421N，短勾受的力是由玻璃面板传来的，按玻璃面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。 C．玻璃肋胶接全玻璃幕墙1500 mm×6000mm，按玻面板面积为从属面积计算A=9.0 m2，μsl（9）=1.009，WK=1009 N/m2，面板玻璃内力分析取一米板带，按一米板带受荷面积1.5 m2，μsl（1.5）=1.164，WK=1164N/m2 ，按玻璃面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。 D．玻璃1.2 m×1.8 m为隐框，胶缝计算，取一米板带，按一米板带受荷面积1.2m2，μsl（1.2）=1.184，WK=1184N/m2 ，按玻面板面积为从属面积计算A=2.18m2，μsl（2.18）=1.132，WK=1132N/m2，胶缝受的力是由玻璃面板传来的按玻璃面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。 E． W0=450N/m2 Z=50m C类地区 层高3.6 m 分格宽1.5 m μz=1.25 βgz=1.73 墙角 验算面板 玻璃 1.5×1.8=2.7 m2 log2.7=0.431μz1(2.7)=-{1.8+[0.8×1..8] ×0.431}=-1.64z1= -1.64+(-0.2)= -1.84WK=βgzμzμz1 W0 =1.73×1.25×1.84×450=1791 N/m2 验算从属面积大于1 m2 且与面板直接连接的支承结构 从属面积1.5×3.6=5.4 m2 log5.4=0.732μz1（5.4)= -{1.8+[0.8×1..8] ×0.732}= -1.54μz1= -1.54+(-0.2)= -1.74WK=βgzμzμz1 W0 =1.73×1.25×1.74×450= 1693N/m2 墙面区 验算面板 玻璃1.5×1.8=2.7 m2 log2.7=0.431μz1(2.7)= -{1.0+[0.8×1..0] ×0.431}= -0.914μz1= -0.914+(-0.2)= -1.114WK=βgzμzμz1 W0 =1.73×1.25×1.114×450=1084 N/m2 验算从属面积大于1 m2 且与面板直接连接的支承结构 从属面积1.5×3.6=5.4 m2 log5.4=0.732μz1(5.4)= -{1.0+[0.8×1..0] ×0.732}= -0.854μz1= -0.854+(-0.2)= -1.054WK=βgzμzμz1 W0 =1.73×1.25×1.054×450= 1026N/m2 从属面积大于1 m2 且与面板直接连接的支承结构含立柱、横梁，从属面积是按立柱斟酌的即取立柱分格宽和层高的面积，横梁受荷面积小于此面积，由于横梁是按与立柱配套设计的，其截面几何性质比验算要求大大富裕，为简化计算不再另行计算从属面积。如果按横梁受荷面积作为横梁从属面积则计算变得非常复什。 浏览全文请见2007年5月《中国建筑装璜》