板房台风灾害特征—结构抗风设计

工地中板房属于临时性风荷载敏感房屋，包括拆装活动板房、箱式活动板房与集装箱房屋三种。拆装活动板房是一种以彩钢板为骨架，以夹芯板为围护材料，以标准模数系列进行空间组合，构件采用螺栓连接，全新概念的环保经济型活动板房屋。箱式活动板房采用钢结构框架制作，连接方式采用焊接，箱体采用彩光夹芯板与钢结构框架无缝焊接，箱体规格为6 m（长）×3 m（宽）×2.8 m（高）。集装箱房屋做法类似汽车集装箱，框架用钢结构制作，刚度大，围护材料为钢板，抗变形能力、抗风性能最好。2017年“天鸽”强台风后，据不详统计，珠海市的2层板房破坏率达到80%，单层板房破坏率达到50%，对板房的破坏特征进行了统计及分析。

1.拆装活动板房

拆装活动板房可采用10年一遇的基本风压，约比50年一遇基本风压低10 kPa。板房钢结构框架杆件采用螺栓连接，属于铰接静定结构，采用圆钢柱间支撑传递水平力，属于轻型柔性结构，刚度小。板房临时固定在工地，钢柱往往埋深不足，锚固性能不足，抗倾覆和抗拔性能不足，质量轻，抗风性能最低。经正确设计、安装后投入使用的拆装活动板房，可能会采取一些防风构造措施，具有一定的整体性，经过多年案例总结，可以承受一般风力（10级热带风暴），但无法抵御10级以上台风。通过珠海市横琴新区某工地现场监控视频截图分析垮塌机理，该项目共设置3栋拆装活动板房，分别是A、B、C栋，迎风面A栋2层高板房钢柱无法抵抗水平风荷载先倾斜，随着风压加强，A栋迎风面一侧钢柱被风吸力拔出，风直灌进室内风致内压升高，与室外负风压叠加，导致A栋在水平正风压、竖向负风压共同作用下产生翻滚，柱根朝天，屋面朝下，迅速地把B、C栋推倒，最后把B栋压垮，见图6.6.2-1～图6.6.2-6。监控视频显示A栋整个翻转破坏时间仅需要5s，板房破坏后板房构件与办公生活用品混杂产生大量的风致碎片对周边建筑物门窗撞击。

图6.6.2-1　A栋板房倾斜

图6.6.2-2　A栋板房倒塌

图6.6.2-3　风吸力下A栋板房翻滚

图6.6.2-4　A栋板房推倒B栋板房

图6.6.2-5　A栋板房推倒B、C栋板房

图6.6.2-6　A栋板房翻转压垮B栋板房

拆装活动板房风灾致损形式及特征主要有：

（1）板房屋盖的屋脊、角部、檐口、挑檐等风敏感部位容易发生夹芯板围护材料脱落等损伤，当屋盖未采取有效防风措施时，檐口未使用通常压条和锚固地面重物，损坏更严重，如图6.6.2-7、图6.6.2-8所示。

（2）与本书第三章介绍的钢结构建筑风致破坏机理一样，板房山墙端部是风荷载敏感区，破坏案例较多，如图6.6.2-9所示。

（3）因板房多为现场螺栓连接装配，构件间未直接焊接连接，整体性不好，安装质量也参差不齐，因此屋盖的破坏与墙板的破坏相对独立，屋面板、墙板可能分别发生脱落等损坏，如图6.6.2-10所示。

（4）由于板房承重骨架梁、柱临时螺栓连接拼装，抗侧刚度差，活动板房承重骨架在迎风面正风压作用下容易整体发生侧向变形，或骨架承重构件发生屈服，如图6.6.2-11所示。

（5）板房在工地临时拼装，密封性差，缝隙较多，门窗刚度小风致易损，经常缝隙漏气或者门窗直接形成破坏性开孔，改变了流场。风进室内导致内风压升高，产生“气球”效应破坏，发生整体坍塌的情况较为常见，如图6.6.2-12所示。

图6.6.2-7　拆装活动板房屋脊损坏

图6.6.2-8　拆装活动板房檐口损坏

图6.6.2-9　拆装活动板房山墙端部损坏

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图6.6.2-10　拆装活动板房墙板损坏

图6.6.2-11　拆装活动板房整体发生侧向变形

图6.6.2-12　拆装活动板房整体垮塌

2.箱式活动板房

箱式活动板房采用钢结构框架制作，连接方式采用焊接，杆件属于刚接，超静定结构，质量较重，刚度较大，整体性较好，箱体采用彩光夹芯板与钢结构框架无缝焊接，箱式活动板房抗风性能比拆装活动板房高。箱式活动板房临时堆放在工地，2017年“天鸽”强台风后，珠海市香洲区及横琴新区多个项目箱式活动板房风灾致损，如图6.6.2-13、图6.6.2-14所示。两层箱式活动板房位移、倾覆，如图6.6.2-15所示。两层箱式活动板房钢结构框架完好，彩钢夹芯板围护结构破坏，如图6.6.2-16～图6.6.2-18所示。经过多年案例总结，箱式活动板房一般情况下可以承受12级台风，但处于抗风不利地段或12级以上台风中时，还是可能会发生整体移位或倾覆等现象。

图6.6.2-13　办公区箱式活动板房风灾致损1

图6.6.2-14　办公区箱式活动板房风灾致损2

图6.6.2-15　两层箱式活动板房位移、倾覆

3.集装箱房屋

2017年“天鸽”强台风后，集装箱房屋钢结构框架、围护结构钢板基本完好。部分项目堆放两层集装箱房屋，抗滑移能力不足产生滑动、倾覆，见图6.6.2-19～图6.6.2-21。对于抗风不利地段应采取增加重量、增加锚固点等抗滑动、倾覆措施。

图6.6.2-16　两层箱式活动板房墙体破坏

图6.6.2-17　两层箱式活动板房围护结构破坏

图6.6.2-18　箱式活动板房彩光夹芯板损坏

图6.6.2-19　台风前集装箱房屋

图6.6.2-20　台风后集装箱房屋位移、倾覆

图6.6.2-21　集装箱房屋倾覆