中国与越南建筑风荷载规范计算分析比较

Indust rial Const ruction Vol139 , Supplement ,2009 　　　 工业建筑 　2009 年第 39 卷增刊 中国与越南建筑风荷载规范计算 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较 杨春梅 　邱 　泉 (深圳南玻幕墙及光伏工程有限公司 ,深圳 　518067) 摘 　要 :以越南首都大厦 (Vietnam Capital Tower)幕墙工程为实例 ,详尽介绍越南标准风荷载的计算过 程 ,比较中越两国建筑风荷载计算方法 ,指出两国规范对风荷载的计算方法本质上是相同的 ,给出了越南标准 风区图中基本风压值换算成中国规范的基本风压值对比 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ,比较了风压高度变化系数、风振系数取值的差异。 最后以工程实例表明 ,同一条件下建筑围护结构风荷载中国规范计算值与越南标准计算值 B、C 类地貌相差 不大 ,A 类地貌中国规范计算值略大。 关键词 :风荷载 ; 中国规范 ; 越南标准 ; 比较 ANALYSIS AND COMPARISON OF WIND LOAD ON BUILDING BETWEEN CHINESE CODE AND VIETNAMESE STANDARD Yang Chunmei 　Qiu Quan (China South Curtain Wall Co1 ,L td ,Shenzhen 518067 ,China) Abstract :Taking wind load calculation of facade system of Vietnam Capital Tower for example , it is described the calculation method of wind load using the Vietnamese standard1 Comparison of wind load on building between Chinese code and Vietnamese standard is discussed1 The calculation methods between them are similar1 Basic wind load parameter version of Vietnamese standard to Chinese code is presented in table1 Difference exist s between factors of wind load variation with height and terrain and factors of wind load vibration1 The result s of the project show that the Chinese values of curtain wall system of building are similar with Vietnamese values in geomorphology B and geomorpholoy C , while Chinese values are greater than the corresponding Vietnamese values in geomorphology A1 Keywords :wind load ; chinese code ; vietnamese standard ; comparison 第一作者 :杨春梅 ,女 ,1980 年 3 月出生 ,工程师。 E - mai :yangchunmei @China2facade. com 收稿日期 :2009 - 05 - 15 0 　前 　言 风荷载是建筑工程结构的重要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 荷载 ,对于 高层建筑、高耸结构、桥梁、起重机、屋盖等 ,风荷载 引起的效应常常起主导作用。风荷载值的大小直接 关系到幕墙工程投标报价和设计计算。实用的风荷 载设计方法通常是参照工程所在地的风速 ,将风速 换算成基本风压 ,最后根据统计学原理对基本风压 进行不同的修正。然而由于国情、历史、要求等不 同 ,每个国家在风荷载的表达形式、计算假定、参数 取值上都有不同。即使按同一风速测试得到的数 据 ,按不同国家规范 ,得到的风荷载值也不同。因 此 ,对于境外工程如果不加辨别的将别国的基本风 压代入中国规范设计计算 ,将造成设计上的失误或 造成一定的经济损失。 本文以我司正在施工的越南首都大厦 ( Viet2 nam Capital Tower ) 幕墙工程为实例 ,对 TCVN2737 :1995《越南建筑结构荷载标准 》(以下简称“越南标准”) [1 ]和 GB 50009 - 2001《中国建筑结构荷载规范》(2006 年版) [2 ] (以下简称“中国规范”) 的风荷载计算进行分析比较。1 　越南风荷载标准计算实例越南首都大厦 ( Vietnam Capital Tower) 位于越南首都河内市 ,平面尺寸 6213 m ×2919 m ,建筑总高度 8515 m ,主体钢筋混凝土框架剪力墙结构 ,整个建筑质量和外形等沿高度均匀分布。整栋大楼分为塔楼、裙楼两个部分 ,幕墙系统主要包括隐框玻 313 璃幕墙、横明竖隐玻璃幕墙、肋点玻幕墙、复合铝板 幕墙、玻璃雨蓬、铝合金百叶、石材幕墙等。我司主 要承建幕墙工程 ,风荷载的计算依据是越南标准。 以越南首都大厦幕墙工程塔楼风荷载计算介绍越南 标准。 越南标准规定 : 风荷载由静力 ( W s ) 和动力 (W p )两部分组成 ,计算公式 : W k = W s + W p (1) 其中 ,静力部分 W s 的计算公式 : W s = W o ·k ·c (2) 式中 　W o ———基本风压 ,由越南标准附录 D 的风 压分区图或附录 E 的表 E11[1 ] 查得 本工程所在地河内市是 Ⅱ1B 地区 , 基本风压值 95 daN/ m2 ,换算成国 际单位制是 0195 kN/ m2 ; 　k ———风压高度变化系数 ,由建筑高度和地 貌类别相关 ,本工程所在地貌类别为 B 类 ,查表 5 ,插值计算得 1145 ; 　c ———空气动力体型系数 ,参考表 6 ,对于围 护结构正压区为 110 ,负压区为 - 018。 因此 : W s = 0195 ×1145 ×1 = 11378 kN/ m2 对于外形、质量、刚度沿高度比较均匀的外部建 筑 ,在 z 高度处的风荷载引起的动力部分压力计算 公式 : W ph = W s ·ζ·ν (3) W p = 114 ·z/ h ·ξ·W ph (4) 式中 　ζ———高度 z 处动压力系数 ,参考表 8 ,取值 01403 ; ν———风荷载动压力空间相关系数 ,与建筑朝 向、空间尺寸相关 ,参考表 10 取 0168 ; ξ———动力影响系数 ,参考图 2 ,取 114 ; h ———建筑总高度。 因此 : W ph = 11378 ×01403 ×01 68 = 01378 kN/ m2 W p = 114 ×1 ×114 ×01378 = 01741 kN/ m2 本工程围护结构风荷载标准值为 (重现期为 50 年) : W k = W s + Wp = 11378 + 01741 = 21119 kN/ m2 2 　中国风荷载规范 GB 50009 - 2001《建筑结构荷载规范》(2006 年 版) 中规定 ,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 如下 : 当计算主体结构时计算公式 : W k =βz ×μz ×μsl ×W o (5 - 1) 当计算围护结构时计算公式 : W k =βgz ×μz ×μsl ×W o (5 - 2) 式中 　βz ———高度 z 处的风振系数 ; βgz ———高度 z 处的阵风系数 ; μz ———风压高度变化系数 ; μsl ———局部风压体型系数 ; W o———基本风压。 关于基本风压 ,中国荷载规范规定按当地空旷 平坦地面上离地 10 m 高距离处 10 min 平均风速观 测数据 ,经概率统计 50 年一遇最大值确定的风速 V o (m/ s) ,再考虑相应的空气密度 ,按式 (6) 确定的 风压 : W o = 01000 625 ×V o 2 (kN/ m2 ) (6) 为比较两种规范 ,将实例计算中的式 (2) ～式 (4)代入式 (1)中得 : W k = (1 + 114 ·z/ h·ξ·ζ·ν) ·k ·c·D ·W o (7) 关于基本风压 ,越南荷载规范规定 ,以当地比较 空旷平坦地面上 10 m 高度处 20 年一遇 3 s 平均风 速为标准风速 V o (m/ s) ,按式 (8)确定 : W o = 01000 613 ×V o 2 (8) 比较式 (5)和式 (8) ,两国规范对于风荷载计算 本质上是相同的 ,主要涉及到的系数主要有 :1)基本 风压或风速 ;2)体型系数 ;3) 风振响应系数 ,越南标 准中 (1 + 114 ·z/ h ·ξ·ζ·ν) 可以看成是与中国规 范βgz等价的系数[3 ] ,但两国规范参数取值上存在较 大差异。 3 　两国规范风荷载比较分析 311 　基本风压换算 基本风压或风速的统计规定主要涉及到地貌、 平均风速时距、标准高度、最大风速样本、重现期和 风速的线性等六方面的内容。 表 1 　中越规范基本风速的影响因素取值对比 比较内容 中国 越南 标准高度/ m 10 10 地貌 (地面粗糙度) B 类 B 类 平均风速的时距 10 min 3 s 最大风速样本 年最大风速 年最大风速 最大风速重现期/ a 50 20 风速的线型 耿贝尔极值 I 型分布 耿贝尔极值 I 型分布 　　由表 1 看出 ,由于平均风速的时距、最大风速重 现期取值规定的差异 ,导致了越南规范中同类地区 的基本风压值与中国规范值的不同。平均风速时距 413 对参考风速的影响分别列于表 2。 表 2 　不同时距平均风速的换算关系[ 4] 时距 换算关系 时距 换算关系 1 h 01 94 10 s 1135 10 min 11 00 5 s 1139 1 min 11 17 3 s 1142 30 s 11 25 015 s 1150 　　因此 ,中越的基本风速关系如下 : V o (Vietnam) = 1142 V o (China) (9) 重现期不同 ,保证率也就不同 ,影响到风压值大 小。根据国内不同地区风的资料 ,离差系数的大小 也影响着风压比值 ,如表 3。 表 3 　重现期、离差系数与风压比值的关系[ 4] 离差系数 重现期/ a 10 20 30 60 100 0113 0183 0193 1100 1109 1119 0115 0180 0193 1100 1110 1122 0118 0178 0192 1100 1110 1127 0120 0177 0191 1100 1111 1128 0122 0176 0191 1100 1112 1131 0125 0174 0190 1100 1112 1133 　　当重现期为 50 年时 ,重现期、离差系数与风压 比值的关系通过插值计算 ,计算结果列如表 4。 表 4 　重现期、离差系数与风压比值的关系 离差系数 重现期/ a 20 50 01 13 0193 1106 01 15 0193 1107 01 18 0192 1107 01 20 0191 1107 01 22 0191 1108 01 25 0190 1108 　　比较式 (6) 和式 (8) ,结合式 (9) ,越南荷载标准 中的基本风压 W o (Vietnam) 与中国荷载规范中同类地 区的基本风压 W o (China) 的换算关系 : W o (Vietnam) / W o (China) = 0193/ 1106 ×6113/ 6125 × 11422 = 11735 (10) 根据以上对应关系 ,将越南标准附录 D 中风区 图的基本风压值换算为中国规范的基本风压值 ,并 制成表 5 ,方便设计参考。 表 5 　越中基本风压对应表 规范风区 Ⅰ- A Ⅰ- B Ⅱ- A Ⅱ- B Ⅲ- A Ⅲ- B Ⅳ- B Ⅴ- B W o / (daN/ m2) TCVN 2737 :1995 55 65 83 95 110 125 155 185 W o / ( kN/ m2) GB 50009 - 2001 01 32 0137 0148 0155 01 63 01 72 01 89 1107 312 　风荷载体型系数 结构体型不同直接影响到作用在建筑物不同表 面风荷载值的大小。为了得到各种建筑物表面风压 实际大小和分布 ,主要通过试验来确定。这种研究 有两种途径 ,一是将建筑物做成缩小比例的模型 ,在 风洞实验室中进行实验 ,另一种是在实际建筑物上 测定表面压力分布。从取得体型系数的方式来看 , 两国规范的取值应该相同。实际上也是如此。计算 围护结构的体型系数两国规范存在差别。越南标准 正压区 + 110 ,负压区 - 018 ,无中国规范相应的局部 风压体型系数的概念。 313 　风压高度变化系数 风压高度变化系数反应任一地貌任一高度处风 压与标准地貌 10 m 高度处基本风压的关系。图 1 显示了 A、B、C 三种地貌下越南标准和中国规范风 压高度变化系数曲线图 ,图 2 则显示了风压高度变 化系数比值 (中国规范/ 越南标准)曲线。 由图 1 和图 2 可以看出 ,中国规范的风压高度 变化系数沿高度分布相差较大 ,越南标准值沿高度 分布相差较小。中国规范相对应的值较越南标准 大 ,同一高度下相应的比值 (中国规范/ 越南标准) A 1 - 越南 A 类 ;2 - 越南 B 类 ;3 - 越南 C 类 ; 4 - 中国 A 类 ;5 - 中国 B 类 ;6 - 中国 C 类 图 1 　越南标准和中国规范风压高度变化系数曲线 类地貌最大 ,C 类最小。同一地貌下比值随着离地 面高度的增加而增加 ,在离地面高度 ≥400 m 处中 国规范/ 越南标准比值达到最大 ,为 1169。 314 　风振系数 风振系数是结构在风荷载作用下 ,考虑时间、空 间变异性和结构阻尼特性等因素来计算脉动风作用 下动力影响的综合系数。幕墙是建筑围护结构 ,本 身变形不大 ,可以作为刚性结构处理 ,不需要考虑风 振 ,但由于风压的脉动 ,瞬时风压可以比平均高出许 多 ,因而需乘以考虑风压脉动的阵风系数。中国规 513 1 - A 类地貌 ;2 - B 类地貌 ;3 - C 类地貌 图 2 　风压高度变化系数比值曲线 范给出了主体结构的风振系数计算方式及围护结构 的各种地貌下离地面不同高度处的阵风系数表 ,而 越南标准围护结构风荷载则无阵风系数的概念。两 国规范在表达形式上存在较大差异。 为了进行比较 ,我们以越南首都大厦工程为例 , 分别计算出离地面不同高度处中国规范的风振系 数、阵风系数和越南标准的风振系数 ,将计算结果绘 制成曲线图 ,如图 3。中国规范的阵风系数最大 ,越 南标准的风振系数较中国规范值大。 1 - 中国规范风援系数 ;2 - 中国规范阵风系数 ; 3 - 越南规范风振系数 图 3 　风振系数曲线 参考表 5 ,将越南河内市的 95 daN/ m2 换算成 中国规范的基本风压值 0155 kN/ m2 ,为了比较两国 规范在幕墙工程风荷载计算值上的差异 ,计算在 A、 B、C 三类地貌下分别应用中国规范和越南标准计算 围护结构的风荷载 ,风荷载值绘制成曲线图如图 4。 图中 W k 括号里的第一个字母 C、V 分别表示中国 规范和越南标准 ,第二个字母表示地貌。 假设越南首都大厦建筑高度为 200 m ,在 A、B、 C 三类地貌下分别应用中国规范和越南标准计算围 护结构的风荷载 ,风荷载值绘制成曲线图如图 5。 由计算结果对比可看出 ,中国规范围护结构风荷 载标准值不同地貌间相差较大 ,同一高度处其值与建 筑总高度并无关系 ,而越南标准同一高度处风荷载值 与建筑总高度相关 ,随建筑总高度的增加而减小。A 图 4 　围护结构风荷载标准值 (建筑高度 851 5 m) 图 5 　围护结构风荷载标准值 (建筑高度 200 m) 类地貌的中国规范围护结构计算值较越南标准值大 , B、C类地貌的两国规范相对应的值相差不大。 4 　结 　论 1) 两国规范计算方法本质上是相同的 ,但在基 本风压取值上存在很大差异 ,越南标准基本风压值 为中国规范基本风压值的 11735 倍 ,本文给出了越 南标准风区图对应中国规范基本风压值对应表 ; 2) 风压高度变化系数中国规范值较越南标准 相对应的值大 ,同一地貌下比值随着离地面高度的 增加而增加 ,在离地面高度 ≥400 m 处中国规范/ 越 南标准比值达到最大 ,为 1169 ; 3)越南标准风振系数值较中国规范风振系数值 大 ,但小于中国规范围护结构计算用的阵风系数值 , 越南标准计算围护结构时无相应的阵风系数的概念 ; 4) 计算实例表明 ,将越南标准基本风压换算成 中国规范基本风压值后 ,围护结构风荷载标准值中 国规范计算值与越南标准计算值相差不大 ,这可以 作为幕墙公司 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计阶段参考。 参考文献 [ 1 ] VIETNAMESE STANDARD1 Loads and Actions2Design Code TCVN 2737 :1995[ S]1 [ 2 ] GB 50009 - 2001 　建筑结构荷载规范 (2006 年版) [ S]1 [ 3 ] 阮红河 ,袁勇 1 中越风荷载规范对比研究 [ J ]1 结构工程师 , 20031 [4 ] 张相庭1 工程抗风设计计算手册[ M ]1 北京 :中国建筑工业出版 社 ,19981 613