外墙保温如何承受风荷载

良好的外墙外保温系统要有足够承受风荷载的能力,何谓风荷载?外墙保温又是如何承受它的?
风荷载是空气流动对工程结构所产生的压力也称风的动压力,是空气流动对工程结构所产生的压力。风荷载ш与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度,及建筑体型等诸因素有关。
中国的地理位置和气候条件造成的大风为:夏季东南沿海多台风,内陆多雷暴及雹线大风;冬季北部地区多寒潮大风。其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。台风造成的风灾事故较多,影响范围也较大。雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。
风振
风的脉动部分对高耸结构所引起的动态作用。一般结构对风力的动态作用并不敏感,可仅考虑静态作用。但对于高耸结构(如塔架、烟囱、水塔)和高层建筑,除考虑静态作用外,还需考虑动态作用。动态作用与结构自振周期、结构振型,结构阻尼和结构高度等因素有关,可将脉动风压假定为各态历经随机过程按随机振动理论的基本原理导出。为方便起见,动态作用常用等效静态放大系数,即风振系数的方式与静态作用一并考虑。
墙体的荷载分布和破坏类型
当砌体结构处于强台风作用下时,结构周边墙体受垂直和水平荷载的共同作用,墙体在这样的受力条件下,可能出现3种破坏类型:a)墙体在竖向压力和水平推力的共同作用下,产生偏心受压破坏;b)墙体在水平推力的作用下,沿墙体中部产生齿状受弯破坏;c)墙体在竖向压力和水平推力的共同作用下,产生剪切破坏。
墙体承载力与墙体布置的关系
一般的村镇房屋建筑工程中,墙体厚度为240毫米,楼板多采用预制空心楼板,根据《建筑结构荷载规范》的有关规定,楼面的设计荷载可取为5.8kN;屋面的设计荷载可取为5.7kN.实心墙体(两面粉刷)容重的设计值取6.8kN/平方米;空斗墙(两面粉刷)容重的设计值取为4.4kN/平方米。
砌体强度的有关参数未按新规范(GB50003-2001)取用的原因是:a)村镇房屋建筑中砂浆强度等级普遍较低且离散性较大,很难达到新规范(GB50003-2001)中最低的强度等级M2.5;b)目前村镇房屋建筑中普遍采用烧结普通粘土砖,由于墙体材料的功能逐渐由承重转为围护,造成烧结普通粘土砖的强度等级普遍较低;c)目前村镇房屋建筑多由乡间工匠进行施工,他们未受过专业培训且无较多的相关知识,施工中的随意性较大,容易造成墙体的施工质量大幅度的波动,影响了墙体的承载力。
通过计算可知,在强台风影响地区,村镇房屋建筑中不宜采用空斗墙体作为承重墙体。对于承重墙体为实心墙体的房屋,砂浆强度等级宜在M2.5及以上,此时墙体的高厚比可在18左右(墙高约4.2~4.5米),墙体的开间尺寸在4.8~5.1米,这样的墙体结构布置关系能满足一般村镇房屋建筑的要求。
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