DB37-T 5174-2021 山東省沿海地區(qū)建筑工程風壓標準

3山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳山東省市場監(jiān)督管理局魯建標字〔2021〕3號關(guān)于發(fā)布山東省工程建設(shè)標準《山東省沿海地區(qū)建筑工程風壓標準》的通知各市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局、市場監(jiān)管局'各有關(guān)單位:由青島北洋建筑設(shè)計有限公司主編的《山東省沿海地區(qū)建筑工程風壓標準》'業(yè)經(jīng)審定通過'批準為山東省工程建設(shè)標準'編號為DB37/T51742021'現(xiàn)予以發(fā)布'自2021年5月1日起施行。本標準由山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負責管理'由青島北洋建筑設(shè)計有限公司負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳山東省市場監(jiān)督管理局2021年1月26日4根據(jù)山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、山東省市場監(jiān)督管理局《關(guān)于印發(fā)2020年第一批山東省工程建設(shè)標準制訂、修訂計劃的通知》(魯建標字〔2020〕11號)的要求'為了規(guī)范山東省沿海地區(qū)建筑工程的風壓取值'由青島北洋建筑設(shè)計有限公司組織有關(guān)單位和專家'經(jīng)廣泛調(diào)查研究'認真總結(jié)實踐經(jīng)驗'采集山東省沿海地區(qū)風速等資料'采用統(tǒng)計分析方法計算出不同重現(xiàn)期的風壓'并考慮各種因素的影響'依據(jù)國家現(xiàn)行相關(guān)標準'結(jié)合我省實際情況'制訂本標準。本標準主要包括:總則、術(shù)語、風壓值計算、風壓取值規(guī)定、山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值、山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓分布圖。本標準在執(zhí)行過程中如果發(fā)現(xiàn)需要修改或補充之處'請將意見和有關(guān)資料反饋至青島北洋建筑設(shè)計有限公司(地址:青島市嶗山區(qū)高昌路10號;郵政編碼:266071;聯(lián)系電話電子郵箱:qdbeiyang@126.com)'以供今后修訂時參考。本標準主編單位:青島北洋建筑設(shè)計有限公司本標準參編單位:中國建筑科學研究院有限公司本標準主要起草人員:夏世群王亞勇杜濤王熙堃柳溫忠袁鵬楊沈戴西行蔡興彬勞希君杜秀云聶治盟曹西晨徐佳磊本標準主要審查人員:陳凱張維匯馬東輝周學軍胡海濤于明武馬國祝田榮軍鄒樹峰51總則 12術(shù)語 23風壓值計算 34風壓取值規(guī)定 65山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值 76山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓分布圖 10本標準用詞說明 11引用標準名錄 12附:條文說明 136contents1Generalprovisions 12Terms 23calculationofwindpressurevalue 34Requirementsaboutwindpressurevalue 65windpressurevalueofEverycountyandDistrictincoastlandofshandongprovince 76windpressureDistributionofEverycountyandDistrictincoastlandofshandongprovince 10ExplanationofwordinginThisstandard 11ListofQuotedstandards 12Addition:Explanationofprovisions 1311總則1.0.1為規(guī)范山東省沿海地區(qū)建筑工程的風壓取值'貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策'滿足安全適用、經(jīng)濟合理、保證質(zhì)量和技術(shù)先進的要求'制定本標準。1.0.2本標準適用于山東省沿海地區(qū)建筑工程的風壓取值。1.0.3山東省沿海地區(qū)建筑工程結(jié)構(gòu)的抗風設(shè)計除應(yīng)符合本標準規(guī)定外'尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。22術(shù)語2.0.1基本風速referencewindspeed一般按當?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風速觀測數(shù)據(jù)'經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年重現(xiàn)期的年平均最大風速。2.0.2基本風壓referencewindpressure風荷載的基準壓力'按基本風速'再考慮相應(yīng)的空氣密度'按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009有關(guān)公式確定的風壓。33風壓值計算3.0.1風速的統(tǒng)計樣本均應(yīng)采用年最大值'并采用極值I型的概率分布'其分布函數(shù)應(yīng)按下列公式計算:式中:e—數(shù)學常數(shù)'其值約為2.71828183;℃—年最大風速樣本(m/s);α—分布的尺度參數(shù); u—分布的位置參數(shù)'即其分布的眾值。 3.0.2當由n個年最大風速樣本的均值℃1和標準差σ1作近似估計時'分布參數(shù)u和α、標準差σ1應(yīng)按下列公式計算:式中:C1、C2—系數(shù)'按表3.0.2采用。表3.0.2系數(shù)C1、C2選用表樣本數(shù)nC1C2樣本數(shù)nC1C2100.94970.4952151.020570.5182201.062830.52355251.091450.53086301.112380.53622351.128470.540344續(xù)表3.0.2樣本數(shù)nC1C2樣本數(shù)nC1C2401.141320.54362451.151850.54630501.160660.54853601.174650.55208701.185360.55477801.193850.55688901.206490.558601001.214720.560022501.242920.568785001.258800.5724010001.268510.57450∞1.282550.577223.0.3重現(xiàn)期為T的年最大風速℃T應(yīng)按下式計算:PT=1—1/T(3.0.3-2)式中:PT———對應(yīng)重現(xiàn)期為T的保證率。3.0.4重現(xiàn)期為T的風壓值∞T應(yīng)按下列規(guī)定計算:1重現(xiàn)期為T的風壓值∞T應(yīng)根據(jù)重現(xiàn)期為T的年最大風T按下式計算:式中:P———當?shù)氐目諝饷芏?t/m3)。2空氣密度P可按下列規(guī)定采用:1)空氣密度P可按下式計算:式中:t—空氣溫度(℃);p—氣壓(pa);pvap—水汽壓(pa)。52)空氣密度P也可根據(jù)所在地的海拔高度按下式近似估算:式中:義—海拔高度(m)。64風壓取值規(guī)定4.0.1基本風壓值應(yīng)按本標準表5.0.1給出的風壓值或本標準圖6.0.1中的標注值采用。4.0.2100年重現(xiàn)期的風壓值應(yīng)按本標準表5.0.2給出的風壓值或本標準圖6.0.2中的標注值采用。4.0.310年重現(xiàn)期的風壓值應(yīng)按本標準表5.0.3給出的風壓值或本標準圖6.0.3中的標注值采用。4.0.4對于本標準圖6.0.1~圖6.0.3中未標注風壓值的海岸線、半島'其風壓應(yīng)比照鄰近有標注海岸線、半島的風壓值取用。75山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值5.0.1山東省沿海地區(qū)的基本風壓值見表5.0.1。表5.0.1山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的基本風壓值(KN/m2)城市名縣(區(qū))風壓城市名縣(區(qū))風壓威海市環(huán)翠區(qū)0.65東港區(qū)、嵐山區(qū)0.45文登區(qū)0.55莒縣0.40乳山市0.55五蓮縣0.40榮成市0.60濰坊市寒亭區(qū)0.45榮成市石島0.60濰城、奎文、坊子0.40榮成市成山頭0.85昌邑市0.45煙臺市芝罘區(qū)、萊山區(qū)、福山區(qū)0.55高密市0.40壽光市0.45牟平區(qū)0.55諸城市0.40蓬萊區(qū)0.60安丘市0.35蓬萊區(qū)長島0.65昌樂縣0.35龍口市0.60臨朐縣0.35招遠市0.55青州市0.45棲霞市0.50東營市東營區(qū)0.50萊州市0.50河口區(qū)(含刁口鄉(xiāng))0.50海陽市0.55墾利區(qū)0.50萊陽市0.45利津縣0.50青島市市南區(qū)、市北區(qū)李滄區(qū)、城陽區(qū)0.60廣饒縣0.45濱州市濱城區(qū)0.50嶗山區(qū)0.60沾化區(qū)0.50黃島區(qū)0.60無棣縣0.50即墨區(qū)*0.60陽信縣0.50膠州市0.50惠民縣0.50萊西市0.40博興縣0.45平度市0.40鄒平市0.45*即墨區(qū)的通濟、通濟新經(jīng)濟區(qū)、環(huán)秀、北安、潮海、靈山、藍村、大信、段泊嵐、移風店、藍谷高新區(qū)(原華山鎮(zhèn))'基本風壓可取0.50KN/m2。85.0.2山東省沿海地區(qū)100年重現(xiàn)期的風壓值見表5.0.2。表5.0.2山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))100年重現(xiàn)期的風壓值(KN/m2)城市名縣(區(qū))風壓城市名縣(區(qū))風壓威海市環(huán)翠區(qū)0.75東港區(qū)、嵐山區(qū)0.55文登區(qū)0.60莒縣0.45乳山市0.60五蓮縣0.45榮成市0.65濰坊市寒亭區(qū)0.50榮成市石島0.65濰城、奎文、坊子0.45榮成市成山頭1.00昌邑市0.50煙臺市芝罘區(qū)、萊山區(qū)、福山區(qū)0.60高密市0.45壽光市0.50牟平區(qū)0.60諸城市0.45蓬萊區(qū)0.65安丘市0.40蓬萊區(qū)長島0.75昌樂縣0.40龍口市0.65臨朐縣0.40招遠市0.60青州市0.50棲霞市0.55東營市東營區(qū)0.60萊州市0.55河口區(qū)(含刁口鄉(xiāng))0.60海陽市0.60墾利區(qū)0.60萊陽市0.50利津縣0.55青島市市南區(qū)、市北區(qū)李滄區(qū)、城陽區(qū)0.70廣饒縣0.50濱州市濱城區(qū)0.55嶗山區(qū)0.75沾化區(qū)0.55黃島區(qū)0.70無棣縣0.55即墨區(qū)*0.65陽信縣0.55膠州市0.55惠民縣0.55萊西市0.50博興縣0.50平度市0.50鄒平市0.50*即墨區(qū)的通濟、通濟新經(jīng)濟區(qū)、環(huán)秀、北安、潮海、靈山、藍村、大信、段泊嵐、移風店、藍谷高新區(qū)(原華山鎮(zhèn))'100年重現(xiàn)期風壓可取0.55KN/m2。95.0.3山東省沿海地區(qū)10年重現(xiàn)期的風壓值見表5.0.3。表5.0.3山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))10年重現(xiàn)期的風壓值(KN/m2)城市名縣(區(qū))風壓城市名縣(區(qū))風壓威海市環(huán)翠區(qū)0.50東港區(qū)、嵐山區(qū)0.35文登區(qū)0.40莒縣0.30乳山市0.40五蓮縣0.30榮成市0.45濰坊市寒亭區(qū)0.30榮成市石島0.45濰城、奎文、坊子0.30榮成市成山頭0.60昌邑市0.30煙臺市芝罘區(qū)、萊山區(qū)、福山區(qū)0.40高密市0.30壽光市0.30牟平區(qū)0.40諸城市0.30蓬萊區(qū)0.45安丘市0.25蓬萊區(qū)長島0.50昌樂縣0.25龍口市0.45臨朐縣0.25招遠市0.40青州市0.30棲霞市0.40東營市東營區(qū)0.40萊州市0.35河口區(qū)(含刁口鄉(xiāng))0.40海陽市0.40墾利區(qū)0.40萊陽市0.35利津縣0.40青島市市南區(qū)、市北區(qū)李滄區(qū)、城陽區(qū)0.45廣饒縣0.30濱州市濱城區(qū)0.40嶗山區(qū)0.45沾化區(qū)0.40黃島區(qū)0.45無棣縣0.40即墨區(qū)*0.45陽信縣0.40膠州市0.35惠民縣0.40萊西市0.30博興縣0.30平度市0.30鄒平市0.30*即墨區(qū)的通濟、通濟新經(jīng)濟區(qū)、環(huán)秀、北安、潮海、靈山、藍村、大信、段泊嵐、移風店、藍谷高新區(qū)(原華山鎮(zhèn))'10年重現(xiàn)期風壓可取0.35KN/m2。106山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓分布圖6.0.1山東省沿海地區(qū)基本風壓分布圖見圖6.0.1O6.0.2山東省沿海地區(qū)100年重現(xiàn)期的風壓分布圖見圖6.0.2O6.0.3山東省沿海地區(qū)10年重現(xiàn)期的風壓分布圖見圖6.0.3O11本標準用詞說明1為便于在執(zhí)行本標準條文時區(qū)別對待'對執(zhí)行標準嚴格程度的用詞說明如下:1)表示很嚴格'非這樣做不可的:2)表示嚴格'在正常情況下均應(yīng)這樣做的:3)表示允許稍有選擇'在條件許可時首先應(yīng)這樣做的:4)表示有選擇'在一定條件下可以這樣做的'采用2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標準執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。12引用標準名錄1《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068山東省工程建設(shè)標準山東省沿海地區(qū)建筑工程風壓標準DB37/T51742021條文說明14編制說明風荷載是建筑工程主要荷載之一'它與地震作用都是建筑工程常遇的水平荷載。對于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)'風荷載引起的效應(yīng)在總荷載效應(yīng)中占有相當大的比重'甚至起主導作用。山東省沿海地區(qū)屬于風荷載影響較大的區(qū)域'其高層建筑和超高層建筑的水平荷載大多是風荷載起控制作用'因此風荷載的可靠、合理取值關(guān)系到整個建筑工程設(shè)計的合理性和安全性。但是2012年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009'其中關(guān)于山東省的風壓值存在如下問題:(1)規(guī)范中的“全國基本風壓分布圖”顯示'在山東省范圍內(nèi)僅有0.40KN/m2、0.50KN/m2和0.60KN/m2三根等值線(詳見圖1)'無法精確定位并查詢。圖1全國基本風壓分布圖(僅截取了山東地區(qū))(2)“全國各城市的風壓表”中山東省也僅有23個城市提供了風壓值(詳見表1)'其他沒有提及的城市只能參考相鄰地區(qū)15的風壓值或者通過圖1的基本風壓分布圖來近似確定'可操作性低'且存在較大的誤差'往往造成不同人員取值不一致的混亂現(xiàn)象'影響建筑工程設(shè)計的合理性和安全性。表1全國各城市的風壓表(僅截取了山東地區(qū))省市名城市名海拔高度(m)風壓(KN/m2)T=10T=50T=100山東省濟南市51.60.300.450.50德州市21.20.300.450.50惠民11.30.400.500.55壽光縣羊角溝4.40.300.450.50龍口市4.80.450.600.65煙臺市46.70.400.550.60威海市46.60.450.650.75榮成市成山頭47.70.600.700.75莘縣朝城42.70.350.450.50泰安市泰山1533.70.650.850.95泰安市128.80.300.400.45淄博市張店34.00.300.400.45沂源304.50.300.350.40濰坊市44.10.300.400.45萊陽市30.50.300.400.45青島市76.00.450.600.70海陽65.20.400.550.60榮成市石島33.70.400.550.65菏澤市49.70.250.400.45兗州51.70.250.400.45莒縣107.40.250.350.40臨沂87.90.300.400.4516.10.300.400.4516(3)“全國各城市的風壓表”中提及的城市'其整個轄區(qū)都取同一數(shù)值也未必合適'比如表1中青島市的基本風壓(T=50)為0.60KN/m2'其內(nèi)陸的平度、萊西等和沿海一線都取同一數(shù)值顯然有失偏頗。針對上述問題'本標準編制組采集了山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))國家一般氣象站1978~2018年的風速觀測資料、空氣密度、溫度、氣壓、水汽壓、海拔標高等資料'進行重現(xiàn)期分別為10年、50年和100年的風壓值計算'同時考慮山東省沿海地區(qū)的地理環(huán)境、氣候特點、風速風場的空間關(guān)聯(lián)性和實際工程應(yīng)用對風壓取值的修正'并與現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009進行比較'在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上'最終確定了山東省沿海地區(qū)7個地級市各個縣(區(qū))風壓的合理取值'可應(yīng)用于山東省沿海地區(qū)建筑工程的設(shè)計工作'同時也可為其他行業(yè)的風壓取值提供參考。本標準的編制具有重大的推廣應(yīng)用價值和社會效益、經(jīng)濟效益。為了便于廣大設(shè)計、科研、學校等單位有關(guān)人員在使用本標準時能夠正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定'《山東省沿海地區(qū)建筑工程風壓標準》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本標準的條文說明'對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項進行了說明。但是'本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力'僅供使用者作為理解和把握標準規(guī)定的參考。171總則 182術(shù)語 193風壓值計算 204風壓取值規(guī)定 225山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值 236山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓分布圖 23181總則1.0.1現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009中僅提供了山東省部分城市的風壓值'其他沒有提及的城市只能參考相鄰地區(qū)的風壓值或者通過全國基本風壓分布圖來近似確定'往往造成不同人員取值不一致的混亂現(xiàn)象。另外'《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的風壓取值'是依據(jù)2008年以前的年最大風速數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出來的'近十年來隨著環(huán)境的改變極端氣候不斷出現(xiàn)'有必要將新的氣象資料納入統(tǒng)計范圍'確定新的風壓取值。為了規(guī)范山東省沿海地區(qū)建筑工程設(shè)計時不同重現(xiàn)期的風壓取值'并對《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009進行合理補充'制定了本標準。1.0.2本標準適用于山東省沿海地區(qū)工業(yè)與民用建筑設(shè)計時不同重現(xiàn)期的風壓取值'其中也包括附屬于該類建筑的一般構(gòu)筑物和圍護結(jié)構(gòu)等設(shè)計時的風壓取值。1.0.3本標準僅給出了山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值'其他與風荷載相關(guān)的設(shè)計參數(shù)(如地面粗糙度、風壓高度變化系數(shù)、風荷載體型系數(shù)、風振系數(shù)等)'尚應(yīng)遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。192術(shù)語2.0.1本章僅將標準中出現(xiàn)的、人們比較生疏的術(shù)語列出'國家標準已有的有關(guān)專業(yè)性的術(shù)語沒有編入。術(shù)語的解釋'其中有部分是國際公認的定義'但大部分則是概括性的涵義。同時'還給出了相應(yīng)的推薦性英文術(shù)語'該英文術(shù)語不一定是國際上通用的術(shù)語'僅供引用時參考。203風壓值計算3.0.1~3.0.3根據(jù)風工程的理論'以及現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定'年最大風速統(tǒng)計樣本呈極值I型(Gumbel)概率分布(圖2)'其概率分布函數(shù)(也就是保證率'或年最大風速值不超℃的概率)為公式(3.0.1)。圖2年最大風速的極值I型概率分布函數(shù)圖考慮到年最大風速資料是離散的'參數(shù)α和u可由數(shù)學期望Ev和標準差σ的計算公式推導得到:21 (1)當樣本無窮多時'取Ev=℃得:(3)將上述式中的α和u這兩個參數(shù)代入式(3.0.1)'可得樣本無窮多時重現(xiàn)期為T的年最大風速℃T為:其中'重現(xiàn)期為T的保證率PT與重現(xiàn)期T的關(guān)系為:PT=1—1/T。(2)當樣本有限多時'將n個年最大風速樣本的均值℃1和標準差σ1作為℃和σ的近似估計'可根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009中附錄E.3節(jié)的規(guī)定'由公式(3.0.1)、公式(3.0.2-1)和公式(3.0.2-2)推導出重現(xiàn)期為T的最大風T:為了計算統(tǒng)一'10年、50年和100年重現(xiàn)期的風速均取25年的風速資料作為樣本進行計算'對應(yīng)表3.0.2中取值為:C1=1.09145'C2=0.53086。3.0.4確定風壓時'必須考慮各氣象站觀測的當時的空氣密度'當缺乏資料時'也可參考公式(3.0.4-2)和公式(3.0.4-3)進行推算'取其不利值。224風壓取值規(guī)定4.0.1~4.0.3一般情況下'山東省沿海地區(qū)建筑工程設(shè)計的風壓值可直接采用本標準表5.0.1~表5.0.3或本標準圖6.0.1~圖6.0.3中的數(shù)值。4.0.4因缺少有關(guān)風速資料或已有的風速資料年限不足'使本標準對部分海岸線、半島的風壓無法提供。設(shè)計人員可根據(jù)工程所在地點及現(xiàn)場實際情況'比照鄰近有標注風壓值的海岸線、半島'并結(jié)合以往實際工程經(jīng)驗等綜合確定。235山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓值6山東省沿海地區(qū)各縣(區(qū))的風壓分布圖5.0.1~5.0.3、6.0.1~6.0.3根據(jù)山東省沿海地區(qū)48個國家一般氣象觀測站從1978~2018年共41年的風速觀測數(shù)據(jù)'采用現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009中的統(tǒng)計分析方法計算出風壓理論值'并考慮山東半島地形、地貌的空間關(guān)聯(lián)性'結(jié)合實際工程的應(yīng)用情況等因素綜合確定了不同重現(xiàn)期的風壓值?，F(xiàn)就其確定方法作以下說明:(1)確定山東省沿海地區(qū)風壓值的依據(jù)1)現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009;2)山東省氣象服務(wù)中心提供的山東省沿海地區(qū)國家一般氣象觀測站地理位置(見圖3)