风荷载总体体型系数
风荷载计算方法与步骤
1风荷载
当空气的流动遇到建筑物的阻挡时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑构造所受风荷载的大小与建筑地址的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑构造自振特征、体型、平面尺寸、表面情况等因
素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值(KN/m2)按下式计算:
风荷载标准值( kN/m 2)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基
本风压
基本风压
按当地空阔平展地面上 10 米高度处 10 分钟均匀的风速观察数据,经概率统计得出 50 年一遇的最大值确立的风速 v0(m/s),再考虑相应的空气密度经过计算确立数值大小。
按公式确立数值大小,但不得小于2,此中的单位为t/m 3,单位为kN/m 2。
也能够用公式计算基本风压的数值,也不得小于。
风压高度变化系数
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗拙程度也是不同样的。规范以 B 类地面粗拙程度作为标准地貌,给出计算公式。
粗拙度类型A B C D
300350450500
场所确立以后上式前两项为常数,于是计算时变为下式:
风荷载体形系数
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面
(2)正多边形及截角三角平面,n为多边形边数;
(3)高宽比__D_Dd___
( 4)V 形、 Y 形、 L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比
/____/__D_D
(5)未述事项详见相应规范。
2)集体风压体形系数
详见规范规程。
3)局部风压体形系数
檐口、雨棚、遮阳板、露台等水平构件计算局部上调风荷载时,不宜小于。未述事项详见相应规范规程。
风荷载计算方法与步骤
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1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值
(KN/m2)按下式计算:
1.1.1
基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为,kN/m 2。
也可以用公式
1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以
粗糙度类别
场地确定之后上式前两项为常数,于是计算时变成下式:
1.1.3风荷载体形系数
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面;
(2)正多边形及截角三角平面,n为多边形边数;
(3)高宽比的矩形、方形、十字形平面;
(4)V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比,
长宽比的矩形、鼓形平面
(5)未述事项详见相应规范。
2
3
檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时,不宜小于
1.1.4
米且高宽比的房屋,以及自振周期
虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数
○1g为
○2R为脉动风荷载的共振分量因子,计算方法如下:
为结构阻尼比,对钢筋混凝土及砌体结构可取;
为地面粗糙修正系数,取值如下:
为结构第一阶自振频率(Hz);
高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定,对于较规则的高层建筑也可采用
),B为房屋宽度(m)。
风荷载计算(GB50009-2012)
1.000
1.000
0.8
0.8
-0.5
-0.5
-0.7
-0.7
0.882
0.882
0.317
0.317
-0.198
-0.198
-0.278
-0.278
单位 (-) (-) (-) (-) (-) (kN/m^2) (kN/m^2) (kN/m^2)
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4、
整体 风荷
a). 表1-
xx工程
高差 hi (m)
合计ωk (kN/m^2)
受风面积Ai (m^2)
F&A Wind 水平力Fi
(kN)
水平剪力Qi (kN)
弯矩M (kN-m)
1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 5.00
侧风面
0.317
风荷载体形系数μs (查规范表8.3.1风荷载体型系数)
1、
设计 条
2、
计算 输入
数值取自技术 协议
设计风速v=
基本风压ω0= 地面粗糙度类
风荷载计算方法与步骤
1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk (KN/m ²)按下式计算:
ωk =βz μs μz ω0
风荷载标准值(kN/m 2)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压
1.1.1 基本风压ω0
按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s),再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=1
2ρv 02
确定数值大小,但不得小于0.3kN/m 2,其中ρ的单位为t/m ³,ω0单位为kN/m 2。 也可以用公式ω0=1
1600v 02计算基本风压的数值,也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数μZ
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌,给出计算公式。
μZX
=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10
)2αX
μZA =1.248(Z 10)0.24
μZB =1.000(Z )0.30
μZC =0.544(Z 10)0.44
μZD =0.262(Z 10
)0.60
1.1.3 风荷载体形系数μS
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面μS =0.8;
风荷载计算方法与步骤
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1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值
(KN/m2)按下式计算:
1.1.1
基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为,kN/m 2。
也可以用公式
1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以
粗糙度类别
场地确定之后上式前两项为常数,于是计算时变成下式:
1.1.3风荷载体形系数
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面;
(2)正多边形及截角三角平面,n为多边形边数;
(3)高宽比的矩形、方形、十字形平面;
(4)V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比,
长宽比的矩形、鼓形平面
(5)未述事项详见相应规范。
2
3
檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时,不宜小于
1.1.4
米且高宽比的房屋,以及自振周期
虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数
○1g为
○2R为脉动风荷载的共振分量因子,计算方法如下:
为结构阻尼比,对钢筋混凝土及砌体结构可取;
为地面粗糙修正系数,取值如下:
为结构第一阶自振频率(Hz);
高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定,对于较规则的高层建筑也可采用
),B为房屋宽度(m)。
风荷载标准值
风荷载标准值
关于风荷载计算
风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一,结构抗风分析包括荷载,内力,位移,加速度等是高层建筑设计计算的重要因素;
脉动风和稳定风
风荷载在建筑物表面是不均匀的,它具有静力作用长周期哦部分和动力作用短周期部分的双重特点,静力作用成为稳定风,动力部分就是我们经常接触的脉动风;脉动风的作用就是引起高层建筑的振动简称风振;
以顺风向这一单一角度来分析风载,我们又常常称静力稳定风为平均风,称动力脉动风为阵风;平均风对结构的作用相当于静力,只要知道平均风的数值,就可以按结构力学的方法来计算构件内力;阵风对结构的作用是动力的,结构在脉动风的作用下将产生风振;
注意:不管在何种风向下,只要是在结构计算风荷载的理论当中,脉动风一定是一种随机荷载,所以分析脉动风对结构的动力作用,不能采用一般确定性的结构动力分析方法,而应以随机振动理论和概率统计法为依据;
从风振的性质看顺风向和横风向风力
顺风向风力分为平均风和阵风;平均风相当于静力,不引起振动;阵风相当于动力,引起振动但是引起的是一种随机振动;也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风,根本就没有周期性风力会引起周期性风振,绝对没有,起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力;
横风向,既有周期性振动又有随机振动;换句话说就是既有周期性风力又有脉动风;反映在荷载上,它可能是周期性荷载,也可能是随机性荷载,随着雷诺数的大小而定;
有的计算方法
根据现有的研究成果,风对结构作用的计算,分为以下三个不同的方面:
1对于顺风向的平均风,采用静力计算方法
综述风荷载与高层建筑结构
综述风荷载与高层建筑结构
1引言
按作用方向分类,建筑结构除了抵抗竖向作用力之外,还要承受水平作用,最主要的就是承受风荷载和水平地震荷载。高层建筑结构设计往往水平荷载起着决定性作用,随着建筑层数的增加,高度的增加,体型复杂性系数加大,风荷载更是成为高层建筑结构设计的控制要素。本文仅对风荷载的定义和结构设计要点做如下浅析:
2风荷载的含义
2.1风荷载定义
风荷载也称风的动压力,是空气流动对工程结构所产生的压力。风荷载标准值w与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度,及建筑体型等诸因素有关。
2.2风荷载标准值计算
当计算主要围护结构时,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算:
Wk=βzµsµzW0
式中Wk为风荷载标准值(KN/m2),βz为高度处的风振系数,µs为风荷载体型系数,µz为风压高度变化系数,W0为基本风压。
2.1.1基本风压
基本风压是指某一地区,风力在迎风表面产生的标准值,是某一地区风荷载的设计标准。基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标准,按基本风压=最大风速的平方/1600确定的风压值(《建筑荷载规范》附录)。基本风压对高层建筑物的经济、适用、耐久性有密切关系。
基本风压按照《建筑结构荷载规范》附表中给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3KN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他
结构,承载力计算时候基本风压均须提高。一般情况下,高度在60m以上的高层建筑可按100年一遇风压值采用。
2.1.2风压高度变化系数
建筑工程体形系数计算公式
建筑工程体形系数计算公式引言。
在建筑工程中,体形系数是一个重要的参数,用于描述建筑物在空气中的流体力学特性。它是建筑物在风荷载计算中的重要参数,对建筑物的结构设计和安全性评估具有重要意义。本文将介绍建筑工程体形系数的概念、计算方法和应用。
一、体形系数的概念。
体形系数是指建筑物在空气中的外形与其投影面积之比,是描述建筑物在风场中的空气动力学特性的重要参数。它反映了建筑物在受到风荷载时的阻力大小,是风荷载计算的重要输入参数。
二、体形系数的计算方法。
体形系数的计算方法通常有两种,一种是基于理论计算的方法,另一种是基于实测数据的方法。
1. 基于理论计算的方法。
基于理论计算的方法通常采用数值模拟或实验室试验的方法,通过计算建筑物在不同风速下的气动力学特性,得出建筑物的体形系数。这种方法需要考虑建筑物的外形、尺寸、材料等因素,以及风场的特性,计算较为复杂,但可以得到较为准确的结果。
2. 基于实测数据的方法。
基于实测数据的方法通常采用风洞试验或实际工程观测的方法,通过测量建筑物在风场中的响应,得出建筑物的体形系数。这种方法相对简单,但需要大量的实测数据和经验总结,得到的结果相对不够准确。
三、体形系数的应用。
体形系数在建筑工程中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:
1. 结构设计。
在建筑物的结构设计中,体形系数是风荷载计算的重要参数之一。通过计算建筑物的体形系数,可以确定建筑物在不同风速下的风荷载大小,为结构设计提供重要依据。
2. 安全评估。
体形系数也是建筑物安全评估的重要参数之一。通过对建筑物的体形系数进行分析,可以评估建筑物在不同风场条件下的稳定性和安全性,为建筑物的使用和维护提供重要参考。
风荷载计算例题
以下是一个关于风荷载计算的基本例题:
例题:一高层钢筋混凝土结构,平面形状为正六边形,边长为20m。房屋共20层,底层层高为5m,其余层高为3.6m。该房屋的第一自振周期T1=1.2s,所在地区的基本风压w0=0.7kN/m2,地面粗糙度为C类。试计算各楼层处与风向一致方向总的风荷载标准值。
解题步骤如下:
1. 确定体形系数:该房屋共有6个面,查表得到各个面的风荷载体形系数。不为零的4个面分别用①②③④表示。根据已知数据计算得出:
* ①面的体形系数:0
* ②面的体形系数:0.8
* ③面的体形系数:-0.5
* ④面的体形系数:-0.5
2. 计算各层的风压高度系数:近似假定室内外地面相同,则二层楼面离室外地面高度为5m,查表得到对于C类地面粗糙度,z0=0.74。同理可求得其余各层楼面标高处的风压高度系数。
3. 计算风荷载标准值:根据各楼层处的风压高度系数和体
形系数,以及基本风压,计算各楼层处与风向一致方向总的风荷载标准值。
以上步骤仅供参考,实际操作中需要根据具体情况进行相应的调整和修正。
风荷载标准值计算公式
风荷载标准值计算公式
风荷载标准值计算公式如下:
ωk=βzμsμzω0
其中:
ωk表示风荷载标准值,单位为kN/m2。
βz表示z高度处的风振系数。
μs表示风荷载体型系数。
μz表示风压高度变化系数。
ω0表示基本风压值,单位为kN/m2。
基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得到的30年一
遇10min平均最大风速v0(m/s)为标准,按ω0=v0^2/1600确定的风
压值。基本风压不得小于/m2。
以上内容仅供参考,建议查阅《建筑结构荷载规范》gb获取更准确的信息。
风荷载计算方法与步骤
1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk (KN/m ²)按下式计算:
ωk =βz μs μz ω0
风荷载标准值(kN/m 2
)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压
1.1.1 基本风压ω0
按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s),再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=1
2ρv 02 确定数值大小,但不得小于0.3kN/m 2
,其中ρ的单位为t/m ³,ω0单位为
kN/m 2。
也可以用公式ω0=1
1600v 02计算基本风压的数值,也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数ωω
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规以B 类地面粗糙程度作为标准地貌,给出计算公式。
ωωω
=(ωωω)
2ωω
(10ωω
)2ωω
(ω)2ωω
ωωω=1.248(ω
10)
0.24
ωωω=1.000(ω
10)
0.30
ωωω=0.544(ω
)
0.44
ωωω=0.262(ω
10
)
0.60
1.1.3 风荷载体形系数ωω
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面ωω=0.8;
(2)正多边形及截角三角平面ωω=0.8+
风荷载标准值
风荷载标准值
文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
风荷载标准值
关于风荷载计算
风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一,结构抗风分析(包括荷载,内力,位移,加速度等)是高层建筑设计计算的重要因素。
脉动风和稳定风
风荷载在建筑物表面是不均匀的,它具有静力作用(长周期哦部分)和动力作用(短周期部分)的双重特点,静力作用成为稳定风,动力部分就是我们经常接触的脉动风。脉动风的作用就是引起高层建筑的振动(简称风振)。
以顺风向这一单一角度来分析风载,我们又常常称静力稳定风为平均风,称动力脉动风为阵风。平均风对结构的作用相当于静力,只要知道平均风的数值,就可以按结构力学的方法来计算构件内力。阵风对结构的作用是动力的,结构在脉动风的作用下将产生风振。
注意:不管在何种风向下,只要是在结构计算风荷载的理论当中,脉动风一定是一种随机荷载,所以分析脉动风对结构的动力作用,不能采用一般确定性的结构动力分析方法,而应以随机振动理论和概率统计法为依据。
从风振的性质看顺风向和横风向风力
顺风向风力分为平均风和阵风。平均风相当于静力,不引起振动。阵风相当于动力,引起振动但是引起的是一种随机振动。也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风,根本就没有周期性风力会引起周期性风振,绝对没有,起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。
横风向,既有周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。反映在荷载上,它可能是周期性荷载,也可能是随机性荷载,随着雷诺数的大小而定。
有的计算方法
风荷载计算方法与步骤
1风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值(KN/m²)按下式计算:
风荷载标准值(kN/m2)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压
1.1.1基本风压
按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v0(m/s),再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式确定数值大小,但不得小于0.3kN/m2,其中的单位为t/m³,单位为kN/m2。
也可以用公式计算基本风压的数值,也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2风压高度变化系数
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌,给出计算公式。
1.1.3风荷载体形系数
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面
(2)正多边形及截角三角平面,n为多边形边数;
(3)高宽比__D_Dd___
(4)V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比
/____/__D_D
(5)未述事项详见相应规范。
2)群体风压体形系数
详见规范规程。
3)局部风压体形系数
檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时,不宜小于2.0。未述事项详见相应规范规程。
1.1.4风振系数
风荷载计算方法与步骤
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1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值
(KN/m2)按下式计算:
1.1.1
基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为,kN/m 2。
也可以用公式
1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以
粗糙度类别
场地确定之后上式前两项为常数,于是计算时变成下式:
1.1.3风荷载体形系数
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面;
(2)正多边形及截角三角平面,n为多边形边数;
(3)高宽比的矩形、方形、十字形平面;
(4)V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比,
长宽比的矩形、鼓形平面
(5)未述事项详见相应规范。
2
3
檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时,不宜小于
1.1.4
米且高宽比的房屋,以及自振周期
虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数
○1g为
○2R为脉动风荷载的共振分量因子,计算方法如下:
为结构阻尼比,对钢筋混凝土及砌体结构可取;
为地面粗糙修正系数,取值如下:
为结构第一阶自振频率(Hz);
高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定,对于较规则的高层建筑也可采用
),B为房屋宽度(m)。
风荷载计算方法与步骤
1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk (KN/m2)按下式计算:
ωk =βz μs μz ω0
风荷载标准值(kN/m 2)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压
1.1.1 基本风压ω0
按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s),再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=1
2ρv 02
确定数值大小,但不得小于m 2,其中ρ的单位为t/m3,ω0单位为kN/m 2。 也可以用公式ω0=1
1600v 02计算基本风压的数值,也不得小于m2。
1.1.2 风压高度变化系数μZ
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌,给出计算公式。
μZX
=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10
)2αX
μZA =1.248(Z 10)0.24
μZB =1.000(Z )0.30
μZC =0.544(Z 10)0.44
μZD =0.262(Z 10
)0.60
1.1.3 风荷载体形系数μS
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面μS =0.8;
(2)正多边形及截角三角平面μS=0.8+
风荷载计算方法与步骤
1 风荷载
当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值
建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk (KN/m ²)按下式计算:
ωk =βz μs μz ω0
风荷载标准值(kN/m 2)=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压
1.1.1 基本风压ω0
按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s),再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=1
2ρv 02
确定数值大小,但不得小于0.3kN/m 2,其中ρ的单位为t/m ³,ω0单位为kN/m 2。 也可以用公式ω0=1
1600v 02计算基本风压的数值,也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数μZ
风压高度变化系数在同一高度,不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌,给出计算公式。
μZX
=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10
)2αX
μZA =1.248(Z 10)0.24
μZB =1.000(Z )0.30
μZC =0.544(Z 10)0.44
μZD =0.262(Z 10
)0.60
1.1.3 风荷载体形系数μS
1)单体风压体形系数
(1)圆形平面μS =0.8;
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风荷载总体体型系数心得
《建筑结构荷载规范》第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该
按照下列规定确定。
迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是
负值,其实就是相当一个吸力。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在
根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑
物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下:
5.028.022
6.0++⨯+⨯+⨯=b
a b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风
荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按
照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑
物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+0.6,+0.8,
+0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也
是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5. 但
是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这
里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风
面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。
不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。 一开始列出的六种
建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。 再比如
右图不规则六边形,边长关系如图所示。
当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。
此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上
下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即就是
图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下:
(其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度
,这里下部可以用a ’, b ’ , a ’代替;2a+b=2a ’+b ’) ''2'5.02''2'55.0255.024.027.0b a b b a a b a a b a a b a a u s +⨯+⨯+⨯++⨯-+⨯++⨯=但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“-”是吸力,方向相同吗?这里为什么又是减号呢?其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“﹣”在运算过程中是当做同向处理。