狂風中“跳舞”的高樓 讓你怕了嗎?
狂風中高樓小幅搖擺更安全?
7月18日,海南遭遇自1973年以來最強臺風“威馬遜”襲擊,臺風登陸時中心附近最大風力17級。據海南省防汛防風防旱總指揮部23日上午通報透露,“威馬遜”超強臺風給海南省造成了巨大損失。據初步統計,全省216個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)受災,受災人口325.8萬人,倒塌房屋23163間,因災死亡25人、失蹤6人,直接經濟損失119.5億元。
如今海南進入了臺風的多發(fā)季節(jié),面對高樓在狂風中搖晃的現象,我們該怎么辦?
狂風中高樓小幅搖擺更安全
問:??诟邩菗u晃,是否正常?
答:海南省建筑設計院總工程師張元平稱,此次臺風中,??诙喔邩浅霈F搖晃,實屬正常。他表示,小幅度的搖擺實際上可以緩解風的壓力,建筑物允許有一定的變形。
同時,經過這次臺風,證明??诟邩堑目癸L能力還不錯,沒有發(fā)生嚴重問題。因此,只要樓房的建設是嚴格按照規(guī)范進行建造,就不會有危險,市民們不用擔心。
但這次臺風,造成一些玻璃、廣告等附屬構件和裝飾構件的破壞,說明我們得加強對建筑附屬構件和裝飾構件的監(jiān)管和維護改造。
各地的基本風壓值不一樣
問:高樓抗風標準的依據是什么?
答:張元平稱,目前海南建筑設計參照的最新標準是,國家在2012年5月28日發(fā)布,2012年10月1日實施的《建筑結構荷載規(guī)范》,編號為GB50009-2012。而高樓抗搖晃的標準,還參照國家的《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》,其中有變形限值和舒適度標準。
張元平提及一個很重要的概念—“基本風壓”,“就是風吹到建筑表面上,產生多大的壓力。”基本風壓也稱風的動壓力,是空氣流動對工程結構所產生的壓力。抗風設計當中用到的風載荷,相當于基本風壓和風壓高度變化系數、風荷載體型系數、某高度風振系數的乘積。
基本風壓值與當地風速大小有關,國家的載荷規(guī)范為各城市、地區(qū)給出了基本風壓值。一般,多層建筑和一般高層建筑取重現期為50年一遇最大值確定的風速并考慮其他因素,經計算確定的風壓,但不得小于0.3kN/m2。對于高層建筑、高聳結構以及對鳳荷載比較敏感的其他結構,要取重現期為100年的風壓值計算,并應符合有關結構設計規(guī)范的規(guī)定。
離地面的高度愈大,風速也愈大;愈是空曠的地面,風速也愈大?;撅L壓值是根據各地區(qū)空曠平坦地面上離地面10米處測出的10分鐘平均最大風速計算得到的,因此在不同的地面上和不同的高度處,風壓值要乘以風壓高度變化系數。
風對建筑物表面的作用力并不等于基本風壓值。當風經過房屋時,在迎風面產生壓力,在背風面產生吸力,在側面可能產生吸力或壓力,而且風對各個表面的作用力也不均勻。在計算時,采用各個表面的平均風作用力,該平均風作用力與基本風壓值的比值稱為風載荷體型系數。
由于風速、風向的不斷變化,作用在建筑物表面上的風壓(吸)力也在不停變化,房屋會產生微小的振動。在高層建筑中不可忽略風的動力效應。為了簡化,計算時仍用靜力方法,但用風振系數把基本風壓適當加大。
??诮ㄖ拐鹆讯葮藴蕿?.5度
問:按目前標準,??诟邩强煽箵魩准壟_風?
答:張元平稱,對于海口高樓可以抗擊多少級臺風這個問題,很難用簡單的概念回答。因為??诮ㄖ趯嶋H設計過程中,既要考慮風荷載,又要考慮地震荷載。通俗講地震力比風荷載大的多。
雖然,按我們國家的風荷載規(guī)范,海口建筑的基本風壓是每平方米75公斤。而這次“威爾遜”風速每秒60米,換算為風壓是:60X60/1600=2.25,即每平方米225公斤的風壓,也就是約為設計值的3倍!但是也不要緊,因為,根據2001年版我國《建筑抗震設計規(guī)范》,海南省海口(含瓊山區(qū))建筑的抗震設防烈度為8.5度。如果按這個標準則遠可以抗16級臺風的影響。也就是說,??诮ㄖ绻荒艹惺?6級臺風,那它肯定達不到目前的抗震要求,即不符合國家的抗震規(guī)范。
另外,《高層建筑結構設計規(guī)范》對風荷載下的允許變形(也即搖晃)是有規(guī)定的,這次風荷載雖然比規(guī)范上的設計值的大2倍(約3倍),但變形并沒有超過規(guī)范允許值很多,更沒有發(fā)生倒塌等實質性的破壞,說明我們的規(guī)范,是有一定安全度的。
面對高樓搖晃不要慌張
問:面對高樓搖晃,怎么辦?
答:海南某知名設計院總工程師稱,對居民來說,面對高樓搖晃,首先不要慌張,要認識到這是正?,F象,是偶然發(fā)生的,要避免個人極端行為。倘若未發(fā)現墻體脫落或者出現裂縫等情況,可安心待在家中。
其次,高樓在搖晃中會產生一些連帶危險,市民應做好預防工作。如應該對屋內高高立起的家具比如衣柜等,進行固定;將放置于陽臺、窗外的花盆等物品移入室內;關緊門窗,如遇玻璃松動或有裂縫,要在玻璃上貼上膠條;不要在玻璃門、窗附近逗留。但張元平稱,如果購房者對高樓搖晃有心理陰影,選購太高的樓層居住,或是臺風前暫移居較低樓層的房屋。
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