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建筑幕墙抗风设计中的风洞试验分析

2016-03-14王怡同彦平

工程建设与设计 2016年8期
关键词:抗风风洞试验围护结构

王怡,同彦平

(1.西安高科建材科技有限公司,西安 710075;2.西安沣东文化投资发展有限公司,西安 710075)

建筑幕墙抗风设计中的风洞试验分析

王怡1,同彦平2

(1.西安高科建材科技有限公司,西安 710075;2.西安沣东文化投资发展有限公司,西安 710075)

现如今,建筑幕墙的设计和建设越来越注重抗风设计,并增强抗风的效果。本文关于建筑幕墙抗风设计,通过分析了风的作用对幕墙的破坏作用,结合当前建筑幕墙抗风设计中风荷载取值现状,同时探讨了建筑幕墙抗风性能,结果表明建筑幕墙抗风效果比较显著。

建筑幕墙;抗风设计;风动试验

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.018

1 风的作用下对幕墙的破坏分析

一般而言,一旦幕墙受到风的侵袭,往往存在多种多样的破坏形式,就当前建筑幕墙的损坏而言,主要是采取局部破坏的方式。常伴有玻璃板块的劈裂以及开启扇的破坏等,尤其是板块强度的破坏现状,仍然有着较为集中的损坏部位,同时也破坏了玻璃板块。就破坏部位而言,一旦有着明显的风荷存在,将会存在最大风压对幕墙进行挤压,以至于建筑幕墙呈现出凹形结构。在风的作用下对幕墙的破坏,有着多方面的破坏特性。对于局部风荷载的幕墙设计,就要做好幕墙的分区设计和处理,灵活地使用材料,保证幕墙设计的合理性和可靠性。对于多个风向的统计下,风荷载的幕墙设计,就要分析不同风向的风荷载情况。在建筑环境影响下,就要分析现场的流场分布情况,实现建筑的功能性和处理,确定幕墙的风荷载风向,实现风荷载的均匀性分布,同时也要保证有着合理的工程操作。

2 当前建筑幕墙抗风设计中风荷载取值现状

建筑幕墙的设计,就要确定风荷载的取值,结合建筑结构荷载规范以及玻璃幕墙工程技术规范,采取局部体型系数结构,确定屋面局部部位以及墙面等局部部位,及时地区分不同的构建,分析围护结构,确定风荷载的阵风系数。玻璃幕墙的设计,就要结合工程的优化设计应用,确定风洞试验的设计荷载参数设置,避免材料的浪费。当前建筑幕墙抗风设计中风荷载取值过程,有着比较保守的风荷载取值,幕墙设计中,结合建筑顶部高度计算高度系数,同时围护结构风荷载将其作为设计荷载,一旦受风面积较小,往往浪费了区域的材料。对于建筑密集环节的高层幕墙而言,没有全面分析建筑周边的环境,仅仅是结合较为规范的风荷载体型系数,做好阵风系数的设计,群体风干扰系数逐渐忽略。同时风洞试验数据难以正确理解,仅仅是结合风洞试验报告进行风荷载数据的设计。在风洞试验数据图表中,确定围护结构的风荷载设计,使得幕墙设计难以进行精细化地设计,有着较大程度的试验数据浪费现象。

3 建筑幕墙抗风设计中风洞试验的应用

风洞试验主要是结合空气动力学理论基础,做好流体风洞的有效性气体控制,分析建筑物风荷载具体信息,一旦测试风洞之后,就要及时地处理原始数据,并确定主体结构,做好围护结构的风荷载参数的设计。基于常规建筑幕墙抗风设计过程,风荷载取值过程,就要结合实际的设计,做好原始数据的有效性处理,做好主体的优化性设计,确定原始数据的有效性处理和应用,实现维护结构的风荷载参数设计。建筑幕墙抗风设计中风洞试验的有效性应用,要结合规范的条文要求统计和分析,做好常规建筑玻璃幕墙的风荷载取值设计。

关于不同类型的幕墙抗风设计中风洞试验的应用,主要是结合新颖的体型结构,同时分析幕墙的外部形态以及局部的构造,确定幕墙的功能性形式,做好模型试验。对于整体模型的风压试验而言,主要是结合详细的建筑整体模型,结合具体的场地模型结构,确定整体模型的一种功能性结构,做好局部体型系数的风压标准值设计,和幕墙结构设计相符合。关于遮阳系统的局部模型设计,通过采取较为复杂的外部型材结构,往往有着较为复杂的局部构造情况,做好幕墙的局部性构造处理,结合较为典型的高度区段幕墙设计,满足局部放大模型试验的具体结果,确定局部型材的多种系统形式,实现风荷载参数的优化设计。

双层幕墙模型试验的一种设计和应用,结合开敞式以及内容风的幕墙设计,就封闭式的内通风幕墙设计,在采暖地区有着广泛的适用性。开敞式外通风的幕墙设计,就要结合双层幕墙的设计,不仅仅节省了材料的成本,同时对于双层幕墙的推广也有着积极作用。建筑幕墙的设计过程,需要进一步确定风荷载的具体取值,同时在风洞试验基础上,要结合工程的具体情况,合理地利用材料,实现成本的优化控制和应用。风洞试验结果的设计分析,要结合风洞试验建筑玻璃幕墙设计的具体规范,尽可能地控制成本。

4 结语

因此,建筑幕墙结构设计的风荷载分析,就要分析幕墙结构的破坏性功能,确定幕墙风荷载的具体取值,幕墙抗风设计就要分析风破坏的具体特点,尽可能地采取局部风荷载,实现幕墙的抗风设计,及时地补充风洞试验。在风洞试验的基础上,实现幕墙风荷载的优化设计,促进安全合理的设计,避免材料的浪费,做好围护结构的优化设计。

【1】付小明.浅谈风洞试验在建筑幕墙抗风设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(6):470.

Wind Tunnel Test Analysis on Building Curtain Wind-resistant Wall Design

WANGYi1,TONGYan-ping2
(1.Xi'anGaokeBuildingMaterialsTechnologyCo.Ltd.,Xi'an710075,China;2.Xi'anFengdongCulturalInvestmentDevelopmentCo.Ltd.,xi'an710075)

Nowadays, building curtain wall design and construction take more and more attention on wind-resistant design, to hehance the wind-resistant effect.About the buildingwallswind design,by analyzing the destructive action of thewind on the curtainwall and combiningwith thewind load value status in current buildingcurtainwall design ,thispaper discusses thewind-resistant performance ofbuildingcurtainwall, and the results showthat thewind resistance of buildingcurtainwallismoresignificant.

buildingwalls;wind-resistantdesign;pneumatictest

V211.74

A

1007-9467(2016)07-0030-01

2016-5-3

王怡(1980~),女,陕西西安人,从事新产品开发研究,(电子信箱)66190646@qq.com。

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