斗门区井岸镇SY中学体育馆森林防风概念设计

SY中学体育馆位于斗门区井岸镇，2016年投入使用，设计合理使用年限25年。建筑为单层，属于排架结构（混凝土柱、砖墙、H型钢梁），层高11 m，单跨双破，使用功能是羽毛球、篮球场。竖向承重构件为混凝土柱，截面尺寸为600 mm×800 mm，平面尺寸为58.0 m×25.8 m，双坡屋面承重结构为H（800～1700）×280×10×14型钢梁，跨度36 m。屋面围护结构由C型钢檩条和压型钢板组成。根据DBJ 15-101-2014，设计基本风压为0.80kPa，地面粗糙度为B类。“天鸽”强台风过境后该建筑屋面板、围护墙板等围护结构缺损面积低于10%，风灾破坏等级为轻微损坏，其破坏特征是：

（1）建筑场地风环境：根据学校的总平面照片可以看出，建筑场地属于不利建筑场地风环境。该体育馆位于山坡上，山坡高度18 m，坡度30o，实际风荷载会增大，见图3.5.2-1。风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由《建筑结构荷载规范：GB 50009—2012》的表8.2.1确定外，还应考虑山坡地形条件，建筑物顶部处的修正系数η应按下式计算：

结果显示建筑物顶部风荷载由于山坡环境提高了2.59倍。西北边（照片的近方向）为空旷的广场，东南边（照片的远方向）有小山，有一个山口，容易形成通道风，风速增大，地形条件的修正系数η可在1.20～1.50选取。其他周边环境是低矮的教学楼。该体育场刚投入使用不久，“天鸽”强台风中屋面板在端区掀开，缺损面积为10%，屋面损失不严重，但舞台的音响设备在端区，泡水导致经济损失严重，见图3.5.2-2，拍照片时屋面已经修复，天花板未修复。不利建筑场地风环境工程设计人员往往容易忽略，导致结构计算时风荷载标准值偏低，易出现安全问题。

（2）承重结构：基本完好。该建筑物H型钢梁、支座、水平支撑系统外观基本完好，未见明显松动及变形。

（3）墙体围护结构：纵墙为钢筋混凝土排架柱+砌体结构，重量大、抗弯刚度大，能很好抵抗横向水平风荷载，见图3.5.2-3。横向端部山墙为钢筋混凝土柱+砌体结构，山墙的平面外刚度大，能很好抵抗山墙的纵向水平风荷载。风致碎片引起纵墙低矮外窗破坏，见图3.5.2-4，台风灌入室内，风致内压和外风压产生荷载效应叠加，加大了屋面负风压，导致屋面端区局部压型钢板被掀。

（4）屋面围护结构：山墙与屋面压型钢板连接处属于风荷载敏感区，负风压很大导致破坏严重，见图3.5.2-2。外走廊屋顶围护结构为160 mm×80 mm×5 mm方通，8 mm+8 mm双层夹胶钢化玻璃，属于风荷载敏感区，未采用防风玻璃，负风压很大导致多块玻璃破坏，见图3.5.2-5、图3.5.2-6。

图3.5.2-1　建筑场地风环境

图3.5.2-2　山墙端区压型钢板、天花破坏

图3.5.2-3　纵墙完好(www.xing528.com)

图3.5.2-4　纵墙玻璃风致碎片损坏

图3.5.2-5　檐口玻璃屋面破坏

图3.5.2-6　玻璃屋面的设计要求

（5）屋面围护结构的支承构件：基本完好。

（6）施工质量问题：体育馆的端区，如图3.5.2-7所示，设计图纸对自攻螺丝的间距数量未做说明，实际施工时部分檩条漏施工自攻螺丝，导致屋面压型钢板更容易被掀，见图3.5.2-8。

图3.5.2-7　自攻螺丝设计要求

图3.5.2-8　屋面自攻螺丝数量不足