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单层防水卷材屋面工程技术规程 JGJ/T316-2013
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5.2 风荷载设计

5.2.1 当防水卷材采用机械固定法时，风荷载计算应符合下列规定：

    1 固定件的承载能力设计值取值ωg不宜大于600N/个；当ωg取值大于600N/个时，应通过屋面系统抗风揭验证试验获得设计荷载取值；

    2 单位长度固定件数量n应由下式确定：

式中：n--单位长度上固定件数量 （个/m）；

          L--固定件排距 （m）；

          ωd--围护结构的风荷载设计值 （N/m²）；

          ωg--固定件承载能力设计值 （N/个）；

    3 固定件间距S由下式确定：

式中：S--固定件间距 （m/个）；
          n--单位长度上固定件数量 （个/m）。

    4 封闭式矩形平面房屋的双坡屋面应按屋面的风压区域分布划分为：屋脊区域 （Rd）、中心区域 （Rc）、周边区域 （Rb）和角部区域 （Ra） （图5.2.1a）；封闭式矩形平面房屋的单坡屋面，其屋面的风压区域分布应划分为中心区域 （Rc）、周边区域（Rb）和角部区域 （Ra） （图5.2.1b）；其中E应取高度2H和迎风宽度B中较小者；

    5 中心区域固定点行距应根据风荷载计算值确定；当基层为压型钢板时，固定点间距应根据压型钢板的波峰间距确定，且应为波峰间距的倍数；

图5.2.1 屋面区域划分

Rd-屋脊区域；Rc-中心区域；Rb-周边区域；Ra-角部区域；H-高度；D-宽度；B-迎风宽度

    6 加密区域宽度应根据卷材的幅宽确定，为卷材幅宽的倍数；当基层为压型钢板时，固定点间距应根据压型钢板的波峰间距确定，且应为波峰间距的倍数。

5.2.2 当防水卷材采用机械固定法和满粘法施工时，应对设计选定的防水卷材、绝热材料和固定件等组成的屋面系统按本规程附录B进行抗风揭试验，试验结果应满足风荷载设计要求。


条文说明
    本节条文主要适用于装配式屋面系统。
5.2.1 风荷载深化设计应由有资质的单位进行，按公式（1）进行计算：
式中：ωd——围护结构的风荷载设计值（N/㎡）；
          γQ——可变荷载的分项系数，通常为1.4；．
          ωk——围护结构的风荷载标准值（N/㎡）；
          βgz——高度z处的阵风系数；
          μsl——风荷载局部体型系数；
          μz——风压高度变化系数；
          w0——基本风压（kN/㎡）。
    根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中表8.6.1选取或插值计算阵风系数βgz；
    风荷载局部体型系数μsl应同时考虑外部负风压及内部压力两部分。外部负风压风荷载局部体型系数，根据屋面不同类别按《建筑结构荷载规范》GB50009中表8.3.3取值，并应将屋面风压区域进行划分；内部压力部分应根据建筑物封闭形式取值，封闭式建筑局部体型系数通常取-0.2，与外部负风压部分叠加考虑。当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应，一般可将单体建筑物的体型系数μsl乘以相互干扰系数；非直接承受风荷载的围护构件局部体型系数可按构件的从属面积折减。
    封闭式矩形平面房屋的双坡屋面体型系数参照表3。
注：1 E应取2H和迎风宽度B中较小者；
       2 中间值可按线性插值法计算（应对相同符号项插值）；
       3 同时给出两个值得区域应分别考虑正负风压的作用；
       4 风沿纵轴吹来时，靠近山墙的屋面可参照表中a≤5时的Ra和Rb取值。
    封闭式矩形平面房屋的单坡屋面体型系数参照表4。
 注：1 E应取2H和迎风宽度B中较小者；
       2 中间值可按线性插值法计算；
       3 迎风坡面可参考第2项取值。
    风压高度变化系数μz根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中表8.2.1选取或插值计算，并应考虑山区建筑物或远海海面和海岛建筑物的修正系数；
    基本风压ω0根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中附录表E．5选取，如附录表E．5中无对应地区城市，应根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中E．6.3全国基本风压分布图选取。
    2 固定件布置和数量由设计单位负责审查、确认；
    5 根据计算得出的固定件排布密度，按卷材的幅宽确定固定件排布。
5.2.2 风荷载设计是单层防水卷材屋面工程技术规程的核心，按照国际通常分类，单层防水卷材屋面工法分为机械固定法、满粘法和空铺压顶法。在国内市场，现行相关规范对满粘法和空铺压顶法均有涉及，而机械固定法正处于发展阶段。机械固定法的技术核心就是风荷载计算，通过计算和设计应确保屋面绝热层和防水层不因风的负压而被揭起。欧洲的风荷载计算方法和美国的方法又不尽相同，为此，确定适合我国特点的计算和设计方法显得尤为重要。
    本规程要求按照《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012进行风荷载设计，其计算结果应针对既定建筑物和采用的材料，得出屋面中心区域和周边区域机械固定螺钉的布置，包括株距和行距。在计算过程中，需要设定相关参数，包括阵风系数、体型系数、风压高度变化系数、基本风压等，其中固定件的基本设计荷载值是关键参数，取值高低直接决定螺钉布局，影响抗风载的功能。鉴于不同防水卷材即使在同样的基础环境下（包括结构层、绝热层、固定件等），抗风揭能力是有区别的，本规程采取相对稳妥的基本荷载值不应高于600N作为计算依据，如果取值高于600N，应通过抗风揭验证试验得出。
    按照聚氯乙烯防水卷材和热塑性聚烯烃防水卷材标准，采用机械固定法的单层防水卷材，其抗风揭能力的模拟风压等级不应低于4.3kPa，按此计算，螺钉的单钉设计荷载为600N，这是600N取值的由来。
    风荷载试验值一般取设计值的2倍，故需要根据设计值的2倍荷载铺设压铺材料。
    根据工程实践，满粘法施工时，防水卷材与基层之间的剥离强度不应小于30N/50mm；在高风荷载地区应通过抗风揭试验确定。

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