PDF《L 形平面低矮房屋屋面的风荷载特性》

l o w - r i s e b u i l d i n g s ;

w i n d l o a d s ;

s k e w n e s s ;

w i n g l e n g t h ;

r o o f c o m b i n a t i o n f o r m 对低矮房屋的风荷载特性, 国内外学者已做了大 量的研究, 并取得较为完善的成果. 比如 H o l m e s [

1 ] 对 双坡 屋面所受风荷载的特性作了介绍. X u 和Reardon[2]研究了四坡屋面的风荷载分布规律. 付国 宏[

3 ] 分析了高宽比对不同坡度的双坡屋面风荷载所 产生的作用. K o p p等[ 4-5 ] 对带有女儿墙的平屋面风荷 载分布规律做了系统阐述. 赵雅丽等[

6 ] 讨论了双坡屋 面挑檐形式的改变引起屋面风荷载的变化. 但这些研究仅局限于矩形平面房屋, 由于人们生 活水平的提高, 对于房屋的美观要求越来越高, 我国 低矮房屋平面外形已不再局限于简单的矩形了. 近年 来, L形平面房屋广为流行. 鉴于 L形平面的房屋在 翼长、 坡度以及屋面形式的组合方面可多种多样, 而 这些参数的不同对 L形平面房屋屋面的风荷载特性 会产生一定的影响, 本文对不同参数的 L形平面房屋 屋面的风荷载作了分析, 并进行了比较. 农村住宅的 坡度大都在2

0 ° ~

3 5 ° 之间, 故对于 L形平面房屋的屋 面, 主坡坡度取2

1 .

8 ° 、

3 0 ° 和3

5 ° , 相应的次坡坡度分别 是3

1 ° 、

4 1 ° 和4

7 ° . 主翼长度不变, 为7 . 6m, 刚好是2开间, 次翼长选取和主翼长的比分别为1 /

1 、

4 / 5和2 /

3 , 则相应次翼长为7 .

6 ,

9 . 5m 和1

1 . 4m. 主翼的宽度选 取5 . 7m, 可以有一个楼梯宽和一间房间宽, 次翼的宽 度为3 . 8m, 刚好为一个开间尺寸, 这些尺寸的房型均 可以满足实际的住房平面布置. 另外, 房屋的檐口高 度为8 . 5m, 可以是两层加上阁楼的高度. 屋面组合形 式考虑常见的两双坡组合( 文中称 A 组合) 和双坡、 四 坡组合( 文中称B组合) . 第1 1期陶玲, 等: L形平面低矮房屋屋面的风荷载特性 同时, 对于低矮房屋的极值风压估算传统上都是 基于 风压时程满足Gaussian分布的假定[

7 ] . 然而, S a d e k和S i m i u [

8 ] 通过概率曲线相关系数法( P P C C) 对 各种可能的分布函数进行了测试, 发现三参数 G a mm a 分布是风压时程的最优分布, 进而给出基于 G a mm a 分布的极值估算方法. 鉴于此, 本文对 L形平面房屋 的屋面极值风压估算方法进行初步的讨论.

1 试验概况 测压试验模型为刚体模型( 图1 ) , 用有机玻璃板 和ABS板制成, 具有足够的刚度和强度, 使得在1m 高度处的试验风速达1 2m・s -1 模型不会发生变形, 也不会出现明显的振动现象, 以保证测压试验的精 度. 模型的几何缩尺比为1 /

2 0, 与实物在外形上保持 几何相似, 风速比设为1/3, 则相应的时间比为3/20. 试验时将模型放置在转盘中心, 通过旋转转盘模 拟不同风向. 在屋面挑檐及悬山的上下表面都布置 了测点, 双面点图中均以实心点表示, 屋面最多布点 时有3

8 2个( 图2 ) . 图中, 点1表示迎风屋面中点, 点 2表示背风屋面中点, 点3表示背风屋面脊点. 根据 村镇建筑的周围环境, 本试验的大气边界层流场模 拟为 B类地貌风场[ 9] , 模拟的风场结果如图3所示, 图中, V 为风速, Vr e f为参考高度1

0 m 处的风速. 平 均风速剖面指数α=0.

1 6, 模型顶部( 对应实际1 0m 处) 紊流度约为2 2%. 试验的工况见表 1, 表中所给 尺寸为实际建筑尺寸, 各参数示意见图4, 图中, β 为 主坡坡度, φ 为次坡坡度. 为了方便描述, B 为主翼 长度, D 为次翼长度, H 为檐口高度, d 为主翼宽度, b 为次翼宽度, De 为挑檐长度, 为0.