建筑工程抗风设计标准.docx
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1、深圳市工程建设地方标准SJG146-2023建筑工程抗风设计标准Standardforwind-resistantdesignofbuildingstructures2023-11-02发布2024-01-01实施深圳市住房和建设局发布深圳市工程建设地方标准建筑工程抗风设计标准Standardforwind-resistantdesignofbuildingstructuresSJG146-20232023深圳根据深圳市住房和建设局关于发布2020年深圳市工程建设标准制订修订计划项目(第二批)的通知(深建标202010号)的要求,标准编制组在国家强制性标准工程结构通用规范GB55001-202
2、1国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012广东省地方标准建筑结构荷载规范DBJ/T15-101-2022国家行业标准建筑工程风洞试验方法标准JGJ/T338-2014和屋盖结构风荷载标准JGJ/T481-2019的基础上,经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考ThecodeofpracticeonwindeffectsinHongKong-2019(香港风力效应作业守则)、ISO10137等有关国内外先进标准,结合深圳市的实际,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。本标准主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.建筑工程风荷载;5.建筑工程风环境;6.建筑工程抗风设
3、计;7.风洞试验与数值风洞模拟。本标准由深圳市住房和建设局批准发布,由深圳市住房和建设局业务归口并组织深圳市建筑设计研究总院有限公司等编制单位负责技术内容的解释。本标准实施过程中如有意见或建议,请寄送深圳市建筑设计研究总院有限公司(地址:深圳市福田区振华路8号设计大厦16楼,邮编:518031),以供今后修订时参考。本标准主编单位:深圳市建筑设计研究总院有限公司中国建筑科学研究院有限公司深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司本标准参编单位:深圳市投资控股有限公司深圳湾区城市建设发展有限公司深圳市建筑工程质量安全监督总站深圳市国家气候观象台哈尔滨工业大学(深圳)北京航空航天大学东莞研究院广州大学深圳
4、市华阳国际工程设计股份有限公司深圳大学建筑设计研究院有限公司香港华艺设计顾问(深圳)有限公司湖南大学中冶建筑研究总院(深圳)有限公司深圳深港科技创新合作区发展有限公司深圳大学本标准主要起草人员:刘琼祥陈凯王亚勇张良平郑庆星(以下按姓氏笔画排序)王戈王罡王卫忠王启文牛华伟邓军文刘臣刘伟刘畅刘欣许维宁孙煜坤麦浩严亚林李晖李朝李利孝李应杰杨旺华肖仪清吴玖荣张琳张建军陈中鹏周长标庞涛封周权徐凯高云郭晋杰唐意唐小新梁莉军傅继阳本标准主要审查人员:魏琏黄用军欧进萍王兴法任庆英李庆祥陈星金新阳本标准主要指导人员:宋延龚爱云刘燕萍方军张希陈天予1总则12 术语和符号22 .1术语23 .2主要符号33 基本规
5、定51.1 1一般规定51.2 地面粗糙度51.3 建筑体型61.4 抗风监测64 建筑工程风荷载84.1 1风荷载标准值及基本风压84.2 风压高度变化系数和地形修正系数94.3 风荷载体型系数104.4 风荷载放大系数294.5 5风效应335 建筑工程风环境355.1 一般规定355.2 行人高度风环境舒适度355.3 建筑设计风环境355.4 建筑自然通风365.5 高层建筑烟囱效应366 建筑工程抗风设计376.1 一般规定376.2 高层结构抗风设计376.3 大跨屋盖结构抗风设计386.4 围护结构抗风设计386.5抗风减振控制397风洞试验与数值风洞模拟407.1一般规定407
6、2风洞试验407.3数值风洞模拟40附录A风速风向玫瑰图43附录B结构振型系数的近似值50附录C横风向及扭转风振的等效风荷载52附录D1年重现期风振加速度评估方法58附录E阻尼器耗能减振法和调谐式减振器吸振耗能法60附录F风洞试验标准模型61附录G风环境试验标准模型63本标准用词说明66引用标准名录67附:条文说明68Contents1 GeneralProvisions12 TermsandSymbols22. 1Terms23. 2Symbols33BasicRequirements53. 1GeneralRequirements53. 2TerrainRoughness53. 3Bui
7、ldingShape64. 4MonitoringforWindEffectsonBuilding64WindLoadingonBuildingStructures84. 1CharacteristicValueofDesignWindLoadandReferenceWindPressure84. 2ExposureFactorofWindPressureandCorrectionFactorofTerrain94. 3ShapeFactorsofWindLoad105. 4AmplificationFactorofWindLoading294.5Wind-inducedResponse335
8、WindEnvironmentOfBuildingStructures355. 1GeneralRequirements355. 2WindEnvironmentandHumanComfortatPedestrianHeight355. 3WindEnvironmentofArchitecturalDesign355. 4NaturalVentilationOfBuilding366. 5StackEffectofTallBuilding366 Wind-resistantDesignOfBuildingStructures376. 1GeneralRequirements377. 2Wind
9、ResistantDesignofTallBuildingStructure378. 3Wind-ResistantDesignofLarge-spanRoofStructure389. 4Wind-ResistantDesignofCladdingComponents3810. 5VibrationControlforWind-ResistantDesign397 WindTunnelTestandNumericalWindTunnelSimulation407.1GeneralRequirements407.2WindTunnelTest407.3NumericalSimulationb
10、yComputationFluidDynamicMethod40Appendix A RoseChartsofWindSpeedandWindDirection43Appendix B ApproximateVibrationModeShapeOfBuildingStructures50Appendix C EquivalentStaticWindLoadinAcross-WindandTorsionalDirection52Appendix D EvaluationMethodonWind-inducedAccelerationduringI-YearRecurrencePeriod58Ap
11、pendix E EnergyDissipationwithDamperandTunedVibrationAbsorber60Appendix F WindTunnelTestforStandardModel61Appendix G WindEnvironmentTestforStandardModeL63ExplanationofWordinginThisStandard66ListofQuotedStandards6768Addition:ExplanationofProvisions.o.为规范和指导深圳市建筑工程的抗风设计,保障建筑工程的结构安全,满足建设项目正常使用要求和绿色发展需要
12、制定本标准。1.0.2本标准适用于深圳市各类建筑工程的抗风设计。1.0.3建筑工程的抗风设计,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1 术语2. 1.1基本风压referencewindpressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上IOm高度处IOmin平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按贝努利(BemOUni)公式确定的风压。3. 1.2体型系数shapecoefficientofwindload与建筑外形和风向相关的,表征建筑物在给定风速下平均风压大小的系数。4. 1.3风荷载放大系数amplifi
13、cationfactorofwindload考虑风荷载脉动的增大效应,在平均风荷载基础上的放大系数。5. 1.4风向影响系数winddirectioncoefficient考虑风速风向联合概率分布后,不同重现期风压的不同方位角修正系数,通常与风洞试验数据结合使用。6. 1.5风洞windtunnel以人工的方式产生气流并控制气流用来模拟实体周围气体的流动情况,并可度量气体对实体作用效果的装置。7. 1.6风洞试验windtunneltest将建筑模型或实物固定在风洞中反复吹风,通过测控仪器和设备提供数据,研究分析空气流经物体所产生的流动现象和气动效应的试验。8. 1.7计算流体力学comput
14、ationalfluiddynamics(CFD)计算流体动力学以流体运动守恒定律为基础,采用计算机数值方法求解流体动力学控制方程,对流体运动以及对物体作用和影响规律进行数值分析的一门交叉学科。9. 1.8数值风洞numericalwindtunnel数值风洞是采用计算流体动力方法,通过建立计算机仿真模型,计算分析与物理风洞模拟的、或真实自然条件下的流动现象和空气动力学特性的一种研究方法。10. 1.9地面粗糙度terrainroughness风在到达结构物之前吹过2km(且不小于建筑高度的20倍)范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。11. 1.10高层建筑tallbuil
15、ding10层及10层以上的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。12. 1.11高耸结构high-risestructure高度较大、横断面相对较小的结构,以水平荷载(特别是风荷载)为结构设计主要依据。13. 1.12大跨度屋盖结构large-spanroofstructure大跨度屋盖结构系指跨度等于或大于60m的屋盖结构,可采用桁架、刚架或拱等平面结构以及网架、网壳、悬索结构和索膜结构等空间结构,主要用于影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。14. 1.13围护结构claddingcomponents围护结构是指建筑物各面的围护物,包含围合建筑空间四周的
16、幕墙、墙体、门、窗等,能够起到有效抵御风荷载的作用。15. 1.14烟囱效应stackeffect高层建筑中,由于室内外温差等引起的压差作用,导致空气通过建筑的门窗、幕墙等围护结构缝隙,从室外向建筑内部渗入,在竖向井道和通道汇聚和快速扩散,并在建筑顶部或底部渗出的非受控空气运动现象。烟囱效应强度主要与建筑室内外温差、电梯井道高度、建筑构件渗透特性以及风压作用等因素有关。16. 1.15鞭梢效应whippingeffect在水平动力荷载(风、地震)作用下,高层建筑或其他建(构)筑物顶部细长突出部分振动加速度、位移剧烈增大的现象。2.2 主要符号顺风向风振加速度;Z矩形截面横风向风振加速度;圆形截
17、面横风向风振加速度;B迎风面宽度;Bz脉动风荷载的背景分量因子;Cl横风向风力系数;Ct风致扭矩系数;Cpe全风向风压系数最值;Cpi内压系数;Cm横风向风力角沿修正系数;Csm横风向风力功率谱的角沿修正系数;D建筑平面进深(顺风向尺寸)或直径;f1结构第1阶自振频率;结构横风向第1阶自振频率;.1折算频率;FDk顺风向单位高度风力标准值;FLk横风向单位高度风力标准值;尸Lk扭矩谱能量因子;g峰值因子;H建筑顶部高度;Ih结构高度H处的来流湍流强度;oWm高度处名义湍流强度;kd风向影响系数;KL平动振型修正系数;KT扭转振型修正系数;m单位高度结构质量;R重现期年数,或脉动风荷载的共振分量
18、或平均风速比;Re雷诺数;Rl横风向风振共振因子;RT扭转向风振共振因子;St斯脱罗哈数;SFL无量纲横风向1阶广义风力功率谱;Ti结构第i阶自振周期;TLI结构横风向第1阶自振周期;看折算周期;TTk单位高度风致扭矩标准值;Vcr临界风速;VH结构顶部风速;V10IOm高度处平均风速;Wo基本风压;股重现期为R年的风压;Wk风荷载标准值;Wkl迎风面风荷载标准值;k2背风面风荷载标准值;WLk横风向风振等效风荷载标准值;WTk扭转风振等效风荷载标准值;Z建筑物计算位置离地高度;地面粗糙度指数;z风荷载放大系数;P空气密度;(Pli横风向1阶振型系数;11阶计算系数;第/阶计算系数;地形修正
19、系数;a顺风向加速度的脉动增大系数;s风荷载体型系数;必一一局部体型系数;z风压高度变化系数;fi屋盖平均高度H处的风压高度变化系数,或结构顶部风压高度变化系数;1结构1阶振型阻尼比;al结构横风向第1阶振型气动阻尼比。3基本规定3.1 一般规定3.1. 1建筑工程应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行抗风设计。3.1.2 建筑设计时,宜避免对其周边既有建筑风环境造成显著不利影响。当新建建筑可能使周边风环境发生较大改变时,应评估其对既有建筑风环境和风荷载的不利影响并采取相应措施;同时也应考虑今后可预见的待建建筑对本建筑风环境的不利影响。3.1.3 对行人风环境有较高要求的建筑工程,应对
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