第十章 開放式建築物主要風力抵抗系統耐風設計示範例
第三節 局部構材及外部被覆物設計風壓之計算
L B m
m L
B h
amin(0.4 ,0.1min( , )) 2 max(0.9 ,0.4min( , ))0.9 ,圖11- 1 中的4 號區和 5 號區的金屬浪板與繫件分別位於④區和⑤區內;因10,牆之 外風壓係數將可降低10%。金屬浪板的A1m2,④區正值和負值外風壓係數分 別為1.9 和-2.1,⑤區正值和負值外風壓係數分別為 1.9 和-2.7。仿照上述金屬浪 板外風壓係數的查表方法,可得繫件在④區和⑤區的外風壓係數。彙整前述不同
A的外風壓係數,將其列於表11- 2。
屋頂分為①區、②區和③區,各區示意圖如圖11- 3 所示,外風壓區域之寬 度a 2m,圖11- 1 中的 1 號區、2 號區和 3 號區的金屬浪板與繫件分別位於① 區、②區和③區內。金屬浪板的A 1m2,①區正值和負值外風壓係數分別為0.6 和-2.1,②區正值和負值外風壓係數分別為 0.6 和-3.8,③區正值和負值外風壓係 數分別為0.6 和-6。仿照上述金屬浪板外風壓係數的查表方法,可得繫件在①區、
②區和③區的外風壓係數。彙整前述不同A的外風壓係數,將其列於表11- 2。
第三節 局部構材及外部被覆物設計風壓之計算
使用規範第三章,分別在不同來風方向下,計算局部構材及外部被覆物所承 受之設計風壓;所考慮可能之來風方向包括來風垂直AB 牆面、來風垂直 BC 牆
面、來風垂直CD 牆面與來風垂直 DA 牆面。所考慮的局部構材及外部被覆物為
設計負風壓為p338.14kgf/m2。仿照上述金屬浪板設計風壓的 計算流程,可分別計算得到5 號區的繫件、4 號區的金屬浪板與繫 件的設計負風壓,數值分析結果列於表11- 3。
屋頂設計風壓
根據規範式(3.1),封閉式或部分封閉式建築物高度不超過 18 公尺者,其局部構材及外部被覆物之設計風壓:
h
GCp
(GCpi)
q
p
舉例而言,考慮3 號區的金屬浪板,其位於③區,根據表 11- 2 可 知 ③ 區 之
GCp
0.6,6 , 則 該 金 屬 浪 板 設 計 正 風 壓 為kgf/m2
22 . 07
1
p ,設計負風壓為p701.03kgf/m2。仿照上述金 屬浪板設計風壓的計算流程,可分別計算得到3 號區的繫件、2 號 區金屬浪板與繫件,以及1 號區金屬浪板與繫件的設計正風壓及負 風壓,數值分析結果列於表11- 3。
二、風垂直吹向BC 牆面
【步驟1】計算平均屋頂高度 h 處之風速壓與內風壓係數(圖 4- 2) 四個牆面上風側地況皆相同且建築物周邊無特殊地形,因此,
平均屋頂高度h 處之風速壓與風垂直吹向 AB 牆面的結果相同。由 於AB 牆面與 BC 牆面開口率皆相同,因此,內風壓係數與風垂直 吹向AB 牆面的結果相同。
【步驟2】分別計算 1 號區到 5 號區金屬浪板及繫件之設計風壓
外牆設計風壓
風垂直吹向BC 牆面時,BC 牆為迎風面牆。根據規範式(3.1),
封閉式或部分封閉式建築物高度不超過18 公尺者,其局部構材及 外部被覆物之設計風壓:
h
GCp
(GCpi)
q
p
舉例而言,考慮5 號區的金屬浪板,其位於⑤區。側牆的外風壓係 數要取正值,根據表11- 2 可知⑤區之
GCp
1.9,則該金屬浪板 設計正風壓為p250.17kgf/m2。仿照上述金屬浪板設計風壓的計 算流程,可分別計算得到5 號區的繫件、4 號區的金屬浪板與繫件 的設計正風壓,數值分析結果列於表11- 3。屋頂設計風壓
根據規範式(3.1),封閉式或部分封閉式建築物高度不超過 18 公尺者,其局部構材及外部被覆物之設計風壓:
h
GCp
(GCpi)
q
p
舉例而言,考慮3 號區的金屬浪板,其位於③區,根據表 11- 2 可 知 ③ 區 之
GCp
0.6,6 , 則 該 金 屬 浪 板 設 計 正 風 壓 為kgf/m2
22 . 07
1
p ,設計負風壓為p701.03kgf/m2。仿照上述金 屬浪板設計風壓的計算流程,可分別計算得到3 號區的繫件、2 號 區金屬浪板與繫件,以及1 號區金屬浪板與繫件的設計正風壓及負 風壓,數值分析結果列於表11- 3。
三、風垂直吹向CD 牆面
根據建築物資料與工址風環境可知,CD 牆面與 AB 牆面開口面積相同,
CD 牆面與 AB 牆面上風側地況相同,以及建築物周邊地形相同。因此,當 風垂直吹向CD 牆面時,BC 牆面及屋頂上局部構材及外部被覆物受承受之 設計風壓,與當風垂直吹向AB 牆面的結果相同。
四、風垂直吹向DA 牆面
【步驟1】計算平均屋頂高度 h 處之風速壓與內風壓係數(圖 4- 2) 四個牆面上風側地況皆相同且建築物周邊無特殊地形,因此,
平均屋頂高度h 處之風速壓與風垂直吹向 AB 牆面的結果相同。仿
照第五章第二節判斷建築封閉性的方法,分析建築物開口面積可知 建築物屬於部分封閉式建築物,因此,當風垂直吹向DA 牆面時,
建築物的內風壓係數為1.146 。
【步驟2】分別計算 1 號區到 5 號區金屬浪板及繫件之設計風壓
外牆設計風壓
風垂直吹向DA 牆面時,BC 牆為背風面牆。根據規範式(3.1),
封閉式或部分封閉式建築物高度不超過18 公尺者,其局部構材及 外部被覆物之設計風壓:
h
GCp
(GCpi)
q
p
舉例而言,考慮5 號區的金屬浪板,其位於⑤區。背風面牆的外風 壓係數要取負值,根據表11- 2 可知⑤區之
GCp
2.7,則該金屬 浪板設計負風壓為p422.93kgf/m2。仿照上述金屬浪板設計風 壓的計算流程,可分別計算得到5 號區的繫件、4 號區的金屬浪板 與繫件的設計負風壓,數值分析結果列於表11- 3。屋頂設計風壓
根據規範式(3.1),封閉式或部分封閉式建築物高度不超過 18 公尺者,其局部構材及外部被覆物之設計風壓:
h
GCp
(GCpi)
q
p
舉例而言,考慮3 號區的金屬浪板,其位於③區,根據表 11- 2 可 知 ③ 區 之
GCp
0.6,6 , 則 該 金 屬 浪 板 設 計 正 風 壓 為kgf/m2
00 . 92
1
p ,設計負風壓為p785.81kgf/m2。仿照上述金 屬浪板設計風壓的計算流程,可分別計算得到3 號區的繫件、2 號 區金屬浪板與繫件,以及1 號區金屬浪板與繫件的設計正風壓及負 風壓,數值分析結果列於表11- 3。