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斗门区NH世纪城小区的结构台风灾害与抗风概念设计

时间:2023-09-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:斗门区NH世纪城小区位于斗门区白蕉镇,为18层剪力墙结构住宅建筑,项目已于2010年底交付使用,使用至“天鸽”强台风登陆7年,属于较新楼盘。因受“天鸽”强台风影响,6号楼主人房圆弧固定外窗玻璃风致破坏严重,经济损失15万元。5~8号楼东南边为空旷的黄杨河,见图5.3.2-1。一共16个窗风致破坏11个,破坏比例占68%,很有规律性,数量大,损坏方式相似,见图5.3.2-2。经检查玻璃厚度是符合设计要求的,排除了工程质量问题,见图5.3.2-8。

斗门区NH世纪城小区的结构台风灾害与抗风概念设计

斗门区NH世纪城小区位于斗门区白蕉镇,为18层剪力墙结构住宅建筑,项目已于2010年底交付使用,使用至“天鸽”强台风登陆7年,属于较新楼盘。根据GB 50009—2001,设计基本风压为0.85kPa,地面粗糙度为B类。因受“天鸽”强台风影响,6号楼主人房圆弧固定外窗玻璃风致破坏严重,经济损失15万元。

(1)建筑场地风环境:根据小区的总平面可以看出,小区共8栋楼,其中5-8号楼排成一排在黄杨河边,1~4号楼排成另一排在小区内侧。5~8号楼东南边为空旷的黄杨河,见图5.3.2-1。6号楼南面同一位置的主人房圆弧形固定外窗编号LC2,位于6号楼与5号楼之间夹缝,见图5.3.2-2。斗门区白蕉镇通常按照规范地面的粗糙度类别定为B类,但是建筑场地东南边为很宽、很空旷的黄杨河,属于河岸建筑,风速明显很大,场地风剖面与A类粗糙度类别接近,如图5.3.2-3所示,圆弧形飘窗正对着黄杨河风口位置。这种情况下,以项目场地为中心,如果不同方位上其上游地面的粗糙度不同,可采用有方向差别的地面粗糙度类别。

图5.3.2-1 6号楼及周边平面图

图5.3.2-2 6号楼圆弧形固定外窗玻璃风致破坏

(2)外窗风致破坏情况:NH世纪城小区在“天鸽”强台风过后,小区建筑风致破坏情况较少,6号楼南面同一位置的主人房圆弧形外窗编号LC2,平面位置见图5.3.2-4,设计为中间固定玻璃,两边平开窗,70系列,铝合金型材厚度为1.4 mm,圆弧钢化玻璃厚度为12 mm,圆弧形外窗展开长度2700 mm,高度2400 mm,见图5.3.2-5。圆弧形外窗凸出外墙,风敏感性气动外形引起的高负风压和必要控制措施的缺失,12 mm厚的圆弧形窗钢化玻璃风致爆裂破坏,铝合金窗框没有破坏。一共16个窗风致破坏11个,破坏比例占68%,很有规律性,数量大,损坏方式相似,见图5.3.2-2。小区内其他栋号的主人房同类型圆弧形外窗未发生损坏。

图5.3.2-3 圆弧形外窗风环境

图5.3.2-4 圆弧形外窗平面图

图5.3.2-5 圆弧形外窗分隔尺寸图

(3)圆弧形外窗风致破损原因:

6号楼南面同一位置的主人房圆弧外窗编号LC2风致破坏,其他栋号的同类型外窗未发生损坏。根据初步分析预测本处损伤与本处台风风向、建筑场地风环境相关。在强台风的影响下,由于6号楼的位置及环境影响,部分大块圆弧形玻璃抵抗不住强台风正风压直接被吹爆裂,玻璃破碎后向室内坠落,见图5.3.2-6、图5.3.2-7。经检查玻璃厚度是符合设计要求的,排除了工程质量问题,见图5.3.2-8。广东省标准《建筑结构荷载规范:DBJ 15-101-2014》第7.3.2条规定,当多个建筑物,特别是群集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数μs 乘以1.00~1.20的相互干扰系数。从6号楼的控制性风荷载来分析可以看出,周边干扰建筑的大小、相对位置、高度、风向等因素的共同影响下,施扰建筑对受扰建筑等复杂环境的干扰效应非常复杂,通常只能通过风洞试验研究。在进行门窗幕墙抗风设计时,应提高抗风承载能力水平。建议在考虑建设成本和安全的最优化方案时,应加强抗风安全设计,避免出现局部抗风承载力的不足。(www.xing528.com)

圆弧形玻璃比普通平面玻璃容易风致破坏,如图5.3.2-9所示,在正风压作用下,玻璃的力与墙体反力之间作用点没有对齐,有一个附件力矩,而且力通常是直线传递的,但玻璃是曲线的,传递路径复杂,导致玻璃平面外变形过大风致破坏。6号楼与5号楼之间夹缝中共有32个平面玻璃窗,玻璃风致爆裂破坏的有5个,破坏比例占16%,比例明显较低,见图5.3.2-10、图5.3.2-11。

图5.3.2-6 圆弧形外窗玻璃风致破坏

图5.3.2-7 圆弧形外窗钢化玻璃爆裂

图5.3.2-8 钢化玻璃厚度

图5.3.2-9 圆弧形玻璃受力示意图

图5.3.2-10 5、6号楼夹缝平面玻璃窗破坏

图5.3.2-11 平面玻璃风致爆裂破坏

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