澳洲集装箱房屋墙体抗风压值的选定

2012-10-21扬州通利冷藏集装箱有限公司刘华存

河南科技 2012年8期

关键词：飓风体型风压

扬州通利冷藏集装箱有限公司刘华存

澳洲集装箱房屋墙体抗风压值的选定

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集装箱房屋要供人员居住，应具有可靠的强度安全性，而针对特殊的居住条件，普通的集装箱并不能满足强度要求。影响集装箱强度的最主要因素就是风压，且风压在澳洲各地差异性显著，因此，要根据实际情况，确定集装箱房屋墙体抗风压值的大小。

一、确定风速

风速根据下式确定：

式（1）中，Vsit，β为当地风速；VR为在开敞地区离地10 m高的地方，R年一遇且平均时距3S的风速；Md为来自8个主要方向（β）的方向系数，通常取1；MZ，cat为风压高度变化系数；Ms为遮挡系数，通常取1；Mt为地形系数，通常取1。

VR的具体确定步骤如下：

1.判断该集装箱房屋所处的风速区域。澳洲风速区域分为非飓风区及飓风区，非飓风区分为A（1～7），W，B区；飓风区分为C，D区。

2.判断该房屋的重要性等级。房屋的重要性等级主要根据房屋的安全性来划分，具体可分为4个等级：

（1）等级1。当建筑或结构发生故障时对生活或财产危害小，如，农场、独立的小的仓储设备、小的临时的设备等。

（2）等级2。不包括在1，3，4内的建筑。

（3）等级3。设计的可容纳大量人员的建筑或结构。

（4）等级4。建筑或结构用来救灾或用来存放危险的设备，如，急诊室、手术室、消防站、警察局、紧急修车站、避难所等。

3.由重要性等级推出风速年超越概率（1/R）。见表1。

表1 不同等级的风速年超越概率

4.根据风速区域及风速年超越概率，按以下说明选择风速VR的值。不同年超越概率的风速值见表2。

表2 不同年超越概率的风速值m/s

二、确定风压高度变化系数

1.确定地形种类。地形可分为如下4个种类：地形1指少量或无障碍的暴露的开阔的地形；地形2指有少量的适量分散的1.5 ～ 2 m的障碍物的水平面、开阔的地形、草地；地形3指有许多相近的3 ～ 5 m高的障碍物的地形，如偏远的房子；地形4指有许多相近的10 ～ 30 m的高障碍物的地形，如，大的城市中心及发展好的工业联合体。

2.根据地形种类和风速区域，确定MZ，cat的值。建筑高度不大于3 m的非飓风区，MZ，cat在地形1处取0.99，在地形2处取0.91，在地形3处取0.83，在地形4处取0.75；飓风区，MZ，cat在地形1/2处取0.95，在地形3/4处取0.80。建筑高度不大于5 m的非飓风区，MZ，cat在地形1处取1.05，在地形2处取0.91，在地形3处取0.83，在地形4处取0.75；飓风区，MZ，cat在地形1/2处取0.90，在地形3/4处取0.80。

三、计算风压

根据伯努利方程计算风压，即

式（2）中，ρair为空气的密度（通常取1.2 kg/m3），Vdes，θ为设计的风速（可按Vsit，β计算），Cfg为风荷载体型系数；Cdyn为风振系数（通常取1）。Cfg为内部和外部风荷载体型系数之和。其具体确定步骤如下：

1.外部压力体型系数Cfg外＝ Cp，eKaKcKlKp，正值代表压力，负值代表吸力。Ka为区域减少系数，Kc为组合系数，Kp为可穿透性披挂的减少系数，正常可按1选择。Kl为带外部披挂的局部压力系数，在迎风墙处取正压力1.25，在顶边缘、顶屋脊处取负应力2。 Cp，e为墙及顶的外部压力系数，其值选取见表3。