关键词:
悬挑雨篷
轻钢结构
体型系数
风压
数值模拟
摘要:
大跨轻钢工业建筑是典型的风致敏感结构,容易出现风致灾害问题。风荷载和建筑物外形密切相关,由于使用工艺的要求,工业建筑中通常需设置长悬挑雨篷,然而在现行规范GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》和GB 51022—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》中并无两侧带悬挑雨篷结构所对应的风荷载体型系数,因此选择合理的风荷载体型系数成为抗风设计的关键。以两侧带通长雨篷的工业建筑为研究对象,基于Fluent有限元软件,分别研究了雨篷悬挑长度和倾角对建筑典型位置风荷载体型系数的影响,并与GB 50009—2012和GB 51022—2015进行比较,最后给出了带悬挑雨篷结构的抗风设计建议。研究结果表明:雨篷悬挑长度对建筑迎风面雨篷上部墙面及雨篷的体型系数影响显著;迎风面雨篷上部墙面的风荷载体型系数在正倾角下随着雨篷长度的增加由正变负,在负倾角下均为正值;全屋面及背风面体型系数均为负值,受雨篷悬挑长度的影响不大;雨篷倾角除对雨篷及迎风面雨篷上部墙面体型系数影响较大外,对其余各个位置的影响不大;雨篷倾角为正时,迎风面雨篷上部墙面体型系数为负值且随着雨篷倾角的增大而减小,雨篷受到的风吸力随着倾角增大而增大;雨篷倾角为负时,迎风面雨篷上部墙面的体型系数为正值,且随着倾角的增大而增大,雨篷受到的风吸力随着倾角的增大而减小。通过与现行规范GB 50009—2012和GB 51022—2015进行对比,除雨篷长度在8 m且倾角为0°时,迎风面雨篷体型系数为-1.37,与GB 50009—2012中表8.3.1第16项封闭式带雨篷结构中迎风面雨篷体型系数-1.4较为接近外,其他位置的风荷载体型系数相差较大;对于其他雨篷悬挑长度及倾角,所对应的结构各处风荷载体型系数与现行规范相比均有较大差异,在设计中应特别注意。