深圳蛇口YL中心位于深圳市南山区,作为蛇口太子湾国际YL母港的核心组成部分,占地面积约4万平方米,总建筑面积约14万平方米,地上9层,地下2层,总高度约64 m,钢筋混凝土框架-剪力墙结构+钢结构屋盖,2016年10月投入使用。金属屋面平面成三角形,立面为单曲波浪形,平均坡度约19.65°,平面尺寸斜边长达264 m,直角边约186 m,见图3.11.8-1图3.11.8-2、。屋面支承系统为钢结构,屋面总面积约21000平方米,结构形式为三角桁架+钢檩条体系,建筑高度由北向南呈波浪形递增,南边靠海,使用“珊瑚皮预辊涂蜂窝铝板”作为两侧幕墙外侧围护系统,采用65%金属屋面+35%玻璃作为屋面围护系统。根据DBJ 15-101-2014,设计基本风压为0.75kPa,地面粗糙度为A类。在2018年“山竹”台风的袭击中,深圳蛇口YL中心的金属屋面遭受了风致破坏。屋面围护结构缺损面积大于50%,风灾破坏等级为严重破坏,其破坏特征是:
(1)建筑场地风环境。根据深圳蛇口YL中心项目的地图可以看出,地处海岸岸边,南边是南海,属于A类地貌风荷载敏感建筑。
(2)直立锁边金属屋面破坏特征。设计前进行风洞试验,根据风洞试验结果,钢结构屋盖风正风压区域峰值主要体现为下大上小,负风压区域峰值主要体现为靠海边的顶部三角区最大,两翼次之,中部最小,同时负风压作用远大于正风压[12]。深圳蛇口YL中心大面积的屋面金属板和保温材料被揭开,只剩下金属龙骨完好,其中顶部三角区、中部损坏较严重,跟风洞试验结果并不完全一致,见图3.11.8-2、图3.11.8-3。初步分析是因为没有设置抗风夹,直立锁边金属屋面被风揭破坏,如图3.11.8-4所示。设置抗风夹可以使金属屋面的整体抗风性能有一定的提升,直立锁边金属屋面的承载力随着抗风夹间距的减小而增大。国内有研究证明,直立锁边金属屋面与金属龙骨间距1000 mm设置一个T型连接件和抗风夹,当抗风夹数量加密间距减小为500 mm时,抗风揭能力约提高1.5倍。
图3.11.8-1 山竹过境前的深圳蛇口YL中心
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图3.11.8-2 “山竹”过境后的深圳蛇口YL中心
图3.11.8-3 顶部三角区、中部损坏严重
图3.11.8-4 直立锁边金属屋面风致破坏
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