广东荷载规范与国家规范的区别
顺风向等效风荷载及响应_主要国家建筑风荷载规范比较_洪小健
第34卷第7期建筑结构2004年7月顺风向等效风荷载及响应)))主要国家建筑风荷载规范比较洪小健顾明(同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092)[提要]详细地比较了中、美、欧、日、加、澳等国风荷载规范中顺风向响应的计算内容。
通过对基本风压、平均风速剖面、湍流强度剖面、脉动风速谱、相关函数等多个方面的详细分析比较,指出中国规范在湍流强度、响应峰值系数的选取、相关函数的选用等方面可能存在的问题,并用各国风荷载规范完整地计算比较了一幢高层建筑结构的顺风向等效设计风荷载和顺风向风振响应。
[关键词]规范风荷载风振响应湍流度相关函数峰值系数T his pape r presents the detailed c omparison on the guideline s and procedures about computing along2wind response of tall buildings in GB50009)2001,ACSE7)98,Eurocode1995,RLB2AIJ1996,NBC1995,SAA Loading Code2000.With the minute comparisons on basic wind pressure,me an velocity profile,turbule nce intensity profile,wind spec2 trum,correlation structure,it seems t hat there are several points tha t must be paid attention to,such a s turbulence in2 tensity,response peak fac tor,correlation structure in Chinese code.T he equiva lent static pressure and re sponse for a tall building are pre sente d to illustrate the overall comparison among various codes.Keywords:code;wind load;wind induced vibration response;turbulence intensity;coherence structure;peak factor一、引言5建筑结构荷载规范6(GB50009)2001)[1]明确地给出了高层建筑顺风向等效风荷载的计算方法,即有别于西方国家风荷载规范中阵风荷载因子法(GLF)的惯性荷载方法。
建筑结构荷载规范
建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范是一种制定和规定建筑物结构设计荷载的准则和依据。
它的目的是确保建筑物在正常使用和不利的外部力作用下,能够保持稳定、安全和耐久。
荷载规范的制定是为了提供可靠的设计数据,以使工程师和设计师能够设计、计算和评估构件和结构的强度和刚度。
1. 背景在建筑物的设计中,荷载是指在建筑系统中产生的各种力和作用。
建筑结构荷载规范的制定是为了将这些力和作用转化为设计参数,以便工程师能够根据这些参数进行结构设计。
2. 目的建筑结构荷载规范的主要目的是确保建筑物在设计使用寿命内的正常使用条件下,具备足够的强度和刚度来抵抗外力的作用,防止结构发生破坏或倒塌的风险。
3. 国家标准不同国家或地区都会制定相应的建筑结构荷载规范。
例如,在中国,有《建筑结构荷载标准》(GB 50009-2012)规定了建筑物的设计荷载标准。
而美国则有《美国国家建筑规范》(ASCE 7)来规定建筑结构荷载。
4. 荷载类型建筑结构荷载可以分为静态荷载和动态荷载两大类。
静态荷载包括常规荷载、额外荷载等,动态荷载则包括风荷载、地震荷载等。
设计师需要根据建筑物的具体情况和使用条件,确定所需要考虑的各种荷载类型和参数。
5. 荷载计算方法建筑结构荷载的计算方法通常采用极限状态设计法。
这种方法要求将荷载分为永久荷载和活载两部分,并进行组合计算。
永久荷载是指长期存在于结构中的自重、设备重量等,而活载则是指变化的荷载,如人员、家具、风荷载等。
6. 荷载标准值建筑结构荷载规范中还规定了荷载的标准值。
标准值是指在特定的设计情况下,建筑物所需要承受的荷载的预测值。
这些标准值是根据实际测量和观测数据、统计分析和工程经验得出的。
7. 荷载与结构设计建筑结构荷载规范对于结构设计至关重要。
工程师必须根据荷载规范的要求,合理计算和确定结构的截面尺寸、材料强度、构件连接等参数,以确保结构的安全可靠性。
结论建筑结构荷载规范是建筑物结构设计的基础,它为工程师和设计师提供了设计和计算所需的可靠数据。
道路与桥梁工程中的荷载规范要求
道路与桥梁工程中的荷载规范要求在道路与桥梁工程中,荷载规范要求是至关重要的。
荷载规范是指针对不同类型的交通工具、载重条件和路况等因素而设定的一系列要求,旨在确保道路与桥梁结构的安全性和可靠性。
本文将从不同类型的荷载、荷载规范的制定和应用等方面进行讨论。
一、道路与桥梁工程中的荷载类型道路与桥梁工程中所承受的荷载类型多种多样,包括动态荷载和静态荷载。
动态荷载是指交通工具在行驶过程中所产生的载荷,如车辆重量及其运动引起的荷载。
静态荷载是指静止在桥梁上的荷载,如自身重量、雪、风等。
根据实际应用情况,道路与桥梁工程中的荷载可以分为移动荷载和静止荷载。
移动荷载主要包括汽车、卡车、公交车、火车等交通工具所产生的荷载,其特点是载荷大小和分布位置会随车辆类型和载重情况而变化。
静止荷载则是针对特定情况下的桥梁结构所考虑的设计荷载,如桥上设备、修建物的自重以及雪、风等自然因素所带来的荷载。
二、荷载规范的制定荷载规范的制定是基于大量的实测数据和工程经验,并结合结构设计的安全性要求以及国家法规进行的综合分析和研究。
荷载规范通常由国家或地区的交通运输主管部门制定,并定期修订与更新。
荷载规范的制定过程中需要考虑多种因素,如交通工具的类型、载重情况、行驶速度、道路和桥梁的状态等。
同时,还需要考虑到不同结构材料的特性以及工程的寿命和维护情况。
制定荷载规范的目的是为了保证道路与桥梁结构的安全可靠性,同时兼顾经济性和环境可持续性。
三、荷载规范的应用荷载规范的应用在道路与桥梁工程中具有重要的意义。
合理应用荷载规范可以确保工程的结构稳定性和安全性,减少事故和故障的发生,同时也能降低工程的维护成本。
在实际的工程设计中,工程师需要根据具体情况选择适用的荷载规范,并结合工程要求进行计算和分析。
对于不同的工程类型和使用环境,荷载规范的应用也会有所不同。
严格按照规范要求进行设计和施工,可以保证工程的性能达到预期要求,并且具有一定的抗灾能力。
四、荷载规范的更新和发展随着交通运输行业的发展和技术的进步,荷载规范也在不断更新和发展。
中山基本风压及粗糙度
中山市基本风压及地面粗糙度主送:结构总工及专业主要负责人抄送:建筑总工及专业主要负责人事由:确定中山市基本风压及确定地面粗糙度的方法一.依据广东省标准《建筑结构荷载规定》DBJ15-2-90,中山市30年一遇基本风压变换为50年一遇基本风压:1.依据广东省标准《建筑结构荷载规定》DBJ15-2-90,中山市30年一遇基本风压为W0=0.60KN/㎡;2.参考比对国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版),两套规范比较,同时有列出的城市50年一遇基本风压比30年一遇基本风压增加0.05 KN/㎡(如广州市由0.45KN/㎡增加到0.50KN/㎡、深圳市由0.70KN/㎡增加到0.75KN/㎡、汕头市由0.75KN/㎡增加到0.80KN/㎡、阳江市由0.65KN/㎡增加到0.70KN/㎡等等);3.依据张相庭著《结构风工程》介绍:中山市大部分地区50年一遇基本风压按陆地很少出现的11级暴风最大风速117km/h(32.5m/s)换算W0=v2/1630=32.5x32.5/1630=0.648KN/㎡(取0.648KN/㎡)。
4.建议参考上述依据中山市大部分地区50年一遇基本风压取W0=0.65KN/㎡,南部及沿海镇区(如坦洲镇、神湾镇、板芙镇、三乡镇、南朗镇、中山港区)50年一遇基本风压取W0=0.70KN/㎡.二、国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)规定:风荷载地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:——A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;——B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;(周围房屋平均高度h≤9m)——C 类指有密集建筑群的城市市区;(9m<h≤18m)——D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区(h>18m)。
平均高度具体意义详见规范条文说明中山市建筑设计院有限公司2009年3月。
粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究
第51卷第7期2021年4月上建㊀筑㊀结㊀构Building StructureVol.51No.7Apr.2021DOI :10.19701/j.jzjg.2021.07.020作者简介:陈学伟,博士,高级工程师,Email:dinochen1983@㊂粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究陈学伟1,㊀辛展文2,㊀杨㊀易3,㊀林㊀哲1(1WSP 科进香港有限公司,香港999077;2拉瓦尔大学土木与水工程系,魁北克市G1V 0A6;3华南理工大学土木与交通学院,广州510640)[摘要]㊀风荷载计算是建筑结构荷载设计的重要内容之一,不同国家和地区的荷载规范体系不尽相同㊂目前,广东省风荷载设计规范按照‘建筑结构荷载规范“(GB 50009 2012)实行,香港地区按照2019年新修订的荷载规范实行㊂从计算方法和基本参数两方面比较广东省与香港地区荷载规范的中风荷载取值的异同;通过编程实现粤港地区建筑结构风荷载计算㊂对一超高层建筑工程案例进行结构设计风荷载的分析,获得了两地顺风向风荷载㊁横风向风荷载以及基本风压等重要数据,比较计算结果差异,发现香港地区建筑结构在设计过程中采用的风荷载比广东地区更大,引起该差异的其中一个原因是参考风压取值不同㊂[关键词]㊀荷载规范对比;风荷载设计;广东荷载规范;香港荷载规范中图分类号:TU973+.213文献标识码:A 文章编号:1002-848X (2021)07-0133-06[引用本文]㊀陈学伟,辛展文,杨易,等.粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究[J].建筑结构,2021,51(7):133-138.CHEN Xuewei,XIN Zhanwen,YANG Yi,et parative research of wind load calculation in Guangdong andHong Kong load codes[J].Building Structure,2021,51(7):133-138.Comparative research of wind load calculation in Guangdong and Hong Kong load codesCHEN Xuewei 1,XIN Zhanwen 2,YANG Yi 3,LIN Zhe 1(1WSP Hong Kong Ltd.,Hong Kong 999077,China;2Department of Civil and Water Engineering,Laval University,Quebec,G1V 0A6,Canada;3School of Civil Engineering and Transportation South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)Abstract :Calculation of wind load is one of the important steps in the load design of building structures.Wind load codesin different countries and regions are not all the same.At present,the wind load design in Guangdong Province isimplemented in accordance with the Load code for the design of building structures (GB 50009 2012),while the wind load code implemented in Hong Kong is a newly revised edition in 2019.The similarities and differences of wind load values in load codes of Guangdong Province and Hong Kong were compared from two aspects of calculation methods and basicparameters.Wind load calculation of building structure in Guangdong and Hong Kong area was realized through programming.The structural design wind load analysis of a super high-rise building engineering case was conducted toobtain important data such as downwind wind load,cross-wind wind load and basic wind pressure in the two places.Comparing the difference in the calculation results,it is found that the wind load used in the design process of the building structure in Hong Kong is greater than that in the Guangdong Province.One of the reasons for the difference is that the reference wind pressures are different.Keywords :load code comparison;wind load design;Guangdong load code;Hong Kong load code0㊀引言风荷载是建筑结构设计中需要考虑的一项重要内容,对沿海超高层建筑尤其重要㊂高层建筑抗风设计方法有规范设计㊁风洞试验㊁数值风洞模拟仿真,其中规范是基准㊂目前,广东省参照国家标准‘建筑结构荷载规范“(GB 50009 2012)[1]编制了广东省标准‘建筑结构荷载规范“(DBJ 15101 2014)[2](简称广东规范),另外有部分抗风细节体现在‘高层建筑混凝土结构技术规程“(JGJ 32010)[3]中㊂香港地区按照2019年新修订的Codeof practice on wind effects in Hong Kong 2019[4](简称香港规范)实行㊂根据Explanatory notes to the code of practice onwind effects in Hong Kong 2019[5](香港风荷载规范注释),2019年版香港规范与2004年版香港规范[6]相比,与国际规范更加接近,特别参考了澳大利亚/新西兰规范AS /NZS 1170.2㊁美国规范ASCE 7-16和欧洲规范BS EN 1991-1-4㊂建㊀筑㊀结㊀构2021年近年来,有关学者针对各国荷载规范中风荷载的计算进行了一系列的对比研究:朱凡等[7]比较了2004年版香港规范[6]与中国大陆‘建筑结构荷载规范“(GB50009 2012);刘刚[8]对中美规范中风荷载的计算分析进行了比较;赵杨等[9]从 阵风荷载因子 的角度对中美日加澳五国的荷载规范进行了系统性研究;夏瑞光[10]从平均风荷载和脉动风荷载的角度对比了中澳欧三个国家与地区的荷载规范;申跃奎等[11]对中美英三国荷载规范中风荷载的重要参数进行了比较㊂对比广东规范与香港规范中有关风荷载的计算,可为结构抗风设计和相关研究者提供参考,有利于了解广东省㊁香港地区甚至其他国家与地区的荷载规范中有关风荷载计算的差异,对粤港两地的工程项目尤其重要㊂1㊀粤港荷载规范对比广东规范与香港规范对建筑主体结构的风荷载计算不尽相同㊂本节总结了两套规范风荷载计算参数与计算公式的差异性,从这两方面进行对比分析㊂1.1计算公式广东规范与香港规范的基本计算公式对比见表1㊂两套规范顺风向风荷载的计算形式相似,但值得注意的是,广东规范只需要计算两个方向(X,Y 向,图1(a))的风荷载,而香港规范需要验算四个方向(ʃX1,ʃX2向,图1(b))风荷载,并且香港规范可以计算任意风向角下的风荷载,适用于更复杂的风环境㊂在横风向风荷载计算上,广东规范通过各楼层风荷载和基底总剪力来衡量风作用,香港规范则通过基底弯矩来衡量㊂在计算得到横风向基底弯矩后,香港规范需要根据横风向基底弯矩对顺风向风荷载进行修正,从而与横风向基底弯矩相匹配,修正后的顺风向风荷载将会增大,结果更为保守㊂广东规范不需要修正顺风向风荷载㊂在计算扭转风荷载时,香港规范采用一个更简单的计算模型,将顺风向风荷载作用点偏移一个水平距离e,扭转风荷载等于该偏移距离乘以顺风向风荷载,然后取四个方向下扭转风荷载的较大值㊂相比之下,广东规范扭转风荷载的计算方法较为复杂,涉及更多参数㊂广东规范对顺风向与横风向的风振加速度分别规定了不同的计算公式,香港规范使用一个公式计算风振加速度㊂粤港荷载规范基本计算公式表1计算参数广东规范香港规范顺风向风荷载w k=βzμsμz w0W z=Q z C f S q,z B横风向风荷载w Lk=gw0μz C LᶄB z㊀1+R L2横风向基底弯矩M xx,base=ʃG ryγwξ0.5yρaN1.3y(BD)0.15b0.215㊀2γw Q h/ρa1+3.7I v,h()3.3H2b3顺风向荷载修正不需修正需根据横风向基底弯矩进行修正扭转风荷载w Tk=1.8gw0μH C Tᶄz H()0.9㊀1+R T2ΔT z=max{e1W z,ʃx1,e2W z,ʃx2}风振加速度a D,z=2gI10w Rμsμz B zηa Bm(顺风向);a L,z=2.8gw RμH BmφL1(z)㊀πS FL C sm4(ζ1+ζa1)(横风向)A z=G ryρaξ0.5y N1.3y(BD)0.15b0.215㊀2S r Q h/ρa1+3.7I v,h()3.3H b3Mh㊃2+ηy3㊃Z Hb()ηy㊀㊀注:w k为风荷载标准值,kN/m2;βz为高度z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,kN/m2;w Lk为横风向风振等效风荷载标准值,kN/m2;g为峰值因子,可取2.5;CᶄL为横风向风力系数;B z为脉动风荷载的背景分量因子;R L为横风向共振因子;w Tk为扭转风荷载,kN/m2;μH为结构顶部风压高度变化系数;C Tᶄ为风致扭矩系数;R T为扭转共振因子;z为楼层标高,m;H为建筑总高度, m;a D,z为高层建筑z高度处顺风向风振加速度,m/s2;I10为10m高度名义湍流度,A,B,C,D四类地面粗糙度分别取值0.12,0.14,0.23,0.39; B为迎风面宽度,m;m为结构单位高度质量,t/m;ηa为顺风向风振加速度的脉动系数;w R为重现期为R年的风压,kN/s2;a L,z为高层建筑z高度处横风向风振加速度,m/s2;S FL为无量纲横风向广义风力功率谱;C sm为横风向风力谱的角沿修正系数;φL1(z)为结构横风向第1阶振型系数;ζ1为结构横风向第1阶振型阻尼比;ζa1为结构横风向第1阶振型气动阻尼比;W z为高度Z上,每单位高度所受的顺风荷载,kN/m2;Q z为经过屏障效应㊁地形影响和风向调整后的设计风压,kN/m2;C f为力系数;S q,z为尺寸和动力系数;G ry为1h内横风共振响应的标准偏差峰值因子;γw为极限风荷载系数,取1.4;ξy为阻尼与横风向振动临界阻尼的比值;ρa为空气质量密度,取1.4;N y为与横风方向一致的模态的基本频率;(BD)b为超过建筑顶部三分之一高度的闭合矩形的平均平面面积;Q h为在建筑有效高度H e处的设计风压Q z;I v,h为在建筑有效高度H e 处的风湍流强度,可以取高度h处的滞流强度I o,h,或从风洞试验中获得,或者用Engineering Sciences Data Unit(ESDU)的方法计算而得;H b为地面以上建筑结构的高度,不包括主要屋顶以上的不规则屋顶高度;e1,e2为顺风荷载假设作用点到区域几何中心偏移的水平距离;S r为不同重现期下的风压系数;M h为2H b/3高度以上的建筑质量;ηy为用于描述近似振型偏差随高度变化的参数㊂431第51卷第7期陈学伟,等.粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究图1㊀风荷载计算方向示意图1.2基本参数图2㊀风荷载计算程序运行界面广东规范与香港规范的计算参数在取值规定与测量方法上各有差异㊂部分计算参数命名有区别,但意义相同,比如广东规范中的基本风压和香港规范中的参考风压,计算参数对比见表2㊂2㊀工程实例计算2.1风荷载计算程序编写为了计算与比较适用粤港两地不同荷载规范体系下的风荷载计算结果,使用面向对象的程序语言Delphi 编制风荷载计算程序[12-13]㊂该计算程序具有检验规范适用条件㊁进行风荷载分析㊁生成风荷载计算简图及导出计算结果到Excel 等功能㊂程序界面如图2所示㊂粤港荷载规范基本计算参数对比表2计算参数广东规范香港规范地面粗糙度分为A,B,C,D 四类地面粗糙度采取统一的地面粗糙度,通过地形因子和折减高度考虑周边地形与建筑群的影响风振作用采用风振系数βz 进行考虑采用尺寸和动力系数S qz 合并考虑动力结构与静力结构两大类基本风压w 0在空旷地面以上10m 高处,按50年的风重现期,10min 内测得的平均风速参考风压Q oz 对应外海上平均风速为59.5m /s 的风暴,在500m 的参考高度处的测量结果阻尼比ξ没有给出明确的规定,由设计人员决定根据结构类型与建筑纵横比给出明确的阻尼比选择规定计算程序可以在不建模的情况下,通过读取建筑尺寸㊁结构动力特性㊁风气候特征等参数信息,计算出建筑结构的顺风向风荷载㊁横风向风荷载㊁扭转风荷载与风振加速度㊂风荷载计算程序结果输出界面见图3㊂2.2程序计算结果准确性检验利用编写得到的计算程序,对某地上67层的超高层建筑进行风荷载计算㊂该超高层建筑结构总高度295.1m,建筑长度46.9m,宽度46.9m,建筑平面体型为方形,结构总质量为131220t,顺风向基本531建㊀筑㊀结㊀构2021年图3㊀风荷载计算软件结果输出示意图自振周期为6.786s,横风向基本自振周期为6.3s,阻尼比取0.05,舒适度阻尼比为0.02㊂广东规范与香港规范对部分风荷载计算参数的取值与规定不尽相同,这些参数包括基本风压和地面粗糙度㊂在本算例中,根据广东规范进行计算时,基本风压取0.75kN /m 2,地面粗糙度为B 类地貌㊂根据香港规范进行计算时,参考风压按表3[4]采用,该参数在香港规范风荷载分析中所起的作用,相当于广东规范中基本风压与风压高度变化系数的乘积,此参数在两套规范中的取值对比可见3.5节㊂[4]㊀㊀香港规范在香港全地区采取统一的地面粗糙度,对周边地形与周围建筑群的考虑体现在地形因子和折减高度两个参数上,在本算例中,对应广东规范中对B 类地貌的定义(田野㊁乡村㊁丛林㊁丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇),折减高度可取0,地形因子取1㊂建筑结构整体模型如图4所示㊂使用PKPM 对基于广东规范自编的风荷载计算程序的电算结果进行检验[14],对比结果显示PKPM 与自编软件计算得到的顺风向基底总剪力相差1.86%,横风向基底总剪力只相差0.34%㊂各层风荷载计算结果对比见图5㊂图4㊀工程实例分析模型图5㊀自编程序与PKPM 风荷载计算结果对比㊀㊀两个软件风荷载计算结果在层高变化的楼层有差别,PKPM 比自编程序计算结果稍大,其中首层和顶层的计算结果误差最大,其余结果接近㊂差异出现的原因可能是PKPM 软件在计算风荷载时,考虑了其他效应的影响,这个效应与层高的变化和边界条件的改变有关㊂基于香港规范自编的风荷载计算软件的准确性,通过手算屋面层的顺风向风荷载㊁横风向基底弯矩㊁扭矩㊁风振加速度进行校核,最后得到的计算结果和程序运行结果相吻合,见表4㊂3㊀计算结果对比分析3.1顺风向风荷载结果对比两套规范的顺风向风荷载计算结果对比见图6,香港规范中规定的+X 1,+X 2向相当于广东规631第51卷第7期陈学伟,等.粤港荷载规范关于风荷载计算的对比研究㊀㊀㊀㊀屋面层风荷载计算结果对比表4计算参数顺风向风荷载/(kN /m)横风向基底弯矩/(kN ㊃m)扭转风荷载/(kN /m)风加速度/(m /s 2)电算+X 1向744.05 1.12ˑ107978.59-X 1向658.62 1.22ˑ107866.04+X 2向744.05 1.12ˑ107978.59-X 2向658.62 1.34ˑ107866.040.319(最大值)手算+X 1向744.05 1.12ˑ107978.59-X 1向658.62 1.22ˑ107866.04+X 2向744.05 1.12ˑ107978.59-X 2向658.62 1.34ˑ107866.040.319(最大值)平均误差0%0%0%0%图6㊀粤港荷载规范顺风向风荷载对比范中的X ,Y 向㊂从计算结果对比分析可得:1)两套规范计算得到的顺风向风荷载沿层高变化趋势一致,但在层高变化的楼层,香港规范的风荷载变化比广东规范显著;2)广东规范计算得到的X 向顺风向风荷载作用下的基底总剪力比香港规范小64.98%,Y 向顺风向风荷载作用下的基底总剪力比香港规范小61.64%;3)X 向顺风向风荷载偏差比Y 向的大㊂3.2横风向风荷载结果对比㊀㊀在分析建筑结构的横风向风荷载时,广东规范给出了各楼层横风向风力的计算公式,利用该公式,可计算得横风向基底剪力㊁横风向基底弯矩㊂然而,香港规范只给出了横风向基底弯矩的计算公式㊂要对比分析两套规范的横风向风荷载效应,需要先根据广东规范计算出各楼层横风向风力,在此基础上算得横风向基底弯矩,再与根据香港规范算得的横风向基底弯矩进行对比㊂根据广东规范计算而得的各层横风向风荷载如图7所示㊂通过各楼层的横风向风荷载,计算得广东规范下X ,Y 向横风向基底弯矩分别为8.8ˑ106,图7㊀广东规范横风向风荷载计算结果1.07ˑ107kN ㊃m㊂根据香港规范公式计算的横风向基底弯矩X ,Y 向分别为1.20ˑ107,1.34ˑ107kN ㊃m㊂广东规范横风向基底弯矩与香港规范相比,X 向减小25.94%,Y 向减小20.13%㊂由此可知:1)两套规范衡量横风向风效应的计算参数和公式不同,广东规范给出计算各层横风向风荷载的公式,香港规范给出横风向基底弯矩的公式;2)广东规范计算得到的横风向基底弯矩比香港规范小,在本算例中X ,Y 向分别减小25.94%和20.13%;3)从本算例可知两套规范下X 向的横风向基底弯矩偏差比Y 向大㊂3.3扭转风荷载结果对比香港规范在计算扭转风荷载时,取四个方向上计算得到的扭转风荷载的较大值;广东规范采用一个公式进行计算㊂根据两套规范计算的扭转风荷载结果如图8所示㊂图8㊀粤港荷载规范扭转风荷载对比图9㊀粤港荷载规范采用风压值对比在8层以下,香港规范计算得到的扭转风荷载比广东规范大;在8层及以上,香港规范扭转风荷载731建㊀筑㊀结㊀构2021年的计算结果比广东规范小,两者之间的偏差随着层高的增加而增大,最大偏差出现在顶层,香港规范下的扭转风荷载比广东规范小48.54%㊂可见在低楼层香港规范考虑的扭转风荷载比广东规范大,而在高楼层广东规范下的扭转风荷载更大㊂3.4风振加速度计算结果对比在本算例中,根据广东规范计算风振加速度时,10年重现期风压取0.45kN/m2,计算得风振加速度为0.119m/s2(顺风向)和0.337m/s2(横风向)㊂根据香港规范,回归周期取10年,计算得风振加速度为0.319m/s2,对应的方向为横风向,该值与广东规范计算得到的横风向风振加速度(0.337m/s2)接近,两套规范的风振加速度计算结果相似㊂3.5不同高度处参考风压对比为了进一步了解风荷载计算结果的差异由来,本文对计算过程中涉及的参数㊁不同高度处的风压值进行计算分析㊂根据香港规范,全香港地区采取统一的地面粗糙度㊂广东规范部分取沿海城市深圳所采用的基本风压0.90kN/m2进行对比,对应回归周期100年㊂这一基本风压比广东省其他大部分城市的基本风压大㊂计算结果对比见图9㊂由图9可见:1)两套规范采用的风压值沿层高变化趋势大致相同;2)广东规范所采用的基本风压值比香港规范的小;3)广东规范中沿海地区A类地面粗糙度下的风压值与香港地区采用的风压值最接近㊂香港规范下的顺风向风荷载和风压值均比广东规范大,由此可见两套规范下顺风向风荷载的其中一部分差异是由风压值的不同引起的,风压值的取值差别来自于测量方法的差异(表2)㊂4㊀结论风荷载是建筑结构抗风设计的重要基准,涉及建筑结构的安全和经济㊂本文在深入研究和详细对比粤港荷载规范基础上,依据规范中的风荷载计算模型,使用面向对象的程序语言Delphi成功编制了两款风荷载计算程序㊂通过对一栋超高层建筑㊀㊀㊀工程实例的风荷载分析,验证了风荷载计算程序的准确性,计算精度达到商用软件PKPM标准,对比了两套规范下顺风向风荷载㊁横风向风荷载㊁扭转风荷载㊁风振加速度和不同高度处参考风压的计算结果㊂通过规范对比和工程算例发现,粤港两地荷载规范的计算模型㊁基本参数㊁计算公式存在差异,由此导致粤港邻近地区的建筑,即使建筑体型和结构动力特性相似,但风荷载取值存在显著差异㊂参考文献[1]建筑结构荷载规范:GB50009 2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.[2]建筑结构荷载规范:DBJ15 101 2014[S].北京:中国城市出版社,2014.[3]高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ3 2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.[4]Code of practice on wind effects in Hong Kong2019[S].Hong Kong:Building Department of Hong Kong,2019.[5]Explanatory notes to the code of practice on wind effectsin Hong Kong2019[S].Hong Kong:BuildingDepartment of Hong Kong,2019.[6]Code of practice on wind effects in Hong Kong2004[S].Hong Kong:Building Department of Hong Kong,2004.[7]朱凡,魏德敏.中国大陆与香港地区风荷载规范比较研究[J].科技情报开发与经济,2007(10):146-148. [8]刘刚.中国与美国规范风荷载计算分析比较[J].钢结构,2010,25(12):47-52,79.[9]赵杨,段忠东,YUKIO TAMURA,等.多国荷载规范中阵风荷载因子的比较研究[J].哈尔滨工程大学学报,2010,31(11):1465-1471.[10]夏瑞光.风荷载规范中若干问题的研究[D].苏州:苏州科技学院,2012.[11]申跃奎,方圆,高宝中,等.中㊁美㊁英三国风荷载规范重要参数的比较[J].钢结构,2014,29(1):40-43,7. [12]何光渝,雷群.Delphi常用数值算法集[M].北京:科学出版社,2001.[13]何浩.Delphi4.0多媒体实用编程技术[M].北京:中国水利水电出版社,1999.[14]王小红,罗建阳.建筑结构CAD-PKPM软件应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.831。
《建筑结构荷载规范》
《建筑结构荷载规范》《建筑结构荷载规范》是国家标准,也是建筑行业中非常重要的一项规范。
它主要用于指导建筑物在设计、施工和使用过程中,合理确定和应用荷载参数,以确保建筑物的结构安全可靠。
以下是对《建筑结构荷载规范》的详细介绍。
一般规定主要包括了《建筑结构荷载规范》的适用范围、术语和定义、荷载与构件的相关要求等内容。
这些一般规定为后续的具体荷载规定提供了必要的背景和前提条件。
荷载的种类和组合方面,主要规定了建筑荷载的分类和等级。
荷载分为永久荷载和可变荷载两类。
永久荷载是指建筑物自身的重量以及与建筑物永久连接的设备、构件的重量等。
可变荷载是指建筑物使用阶段可能出现的荷载,如人员、设备、储存物品等。
在荷载组合方面,荷载的组合有多种情况,规范中给出了不同种类荷载组合的计算方法,以确保能够合理地考虑建筑物运行时各种荷载的影响。
荷载参数方面,规范中对永久荷载和可变荷载的参数进行了详细规定。
其中,永久荷载涵盖了建筑物自身重量、使用负荷、设备、固定构件等参数,而可变荷载则涵盖了人员、设备、储存物品等参数。
规范根据建筑物的用途和功能,对不同的荷载参数提出了具体计算要求。
荷载的计算方面,规范中给出了详细的计算方法和要求。
通过考虑不同荷载组合、荷载系数和抗震设防状况等因素,规范提供了一套能够满足不同建筑物需求的计算方法。
值得注意的是,根据建筑物的不同用途和重要性,规范中还给出了特殊结构和特殊建筑物的荷载计算要求。
这些特殊规定能够充分考虑到不同类型建筑物的特点和安全需求。
总之,《建筑结构荷载规范》是指导建筑物设计、施工和使用的重要规范。
通过合理应用其中的荷载参数和计算方法,可以确保建筑物的结构安全性和可靠性。
建筑行业的相关人员在实际工作中应严格遵守该规范,以确保建筑物的安全运行。
同时,相关部门也应注重对《建筑结构荷载规范》的宣传和培训,提高行业从业人员的规范意识和技术水平,以推动我国建筑行业的健康发展。
建筑工程设计规范的国际标准对比有哪些
建筑工程设计规范的国际标准对比有哪些在当今全球化的时代,建筑工程领域的国际交流与合作日益频繁。
不同国家和地区的建筑工程设计规范存在着一定的差异,了解这些差异对于从事国际建筑项目的设计人员、施工人员以及相关决策者来说至关重要。
本文将对建筑工程设计规范的国际标准进行对比,探讨其中的主要差异和相似之处。
一、结构设计规范1、荷载取值在结构设计中,荷载的取值是一个关键因素。
不同国家和地区的规范对于风荷载、雪荷载、地震荷载等的计算方法和取值标准可能有所不同。
例如,美国的规范通常采用概率统计的方法来确定风荷载,而欧洲的规范则更注重基于历史气象数据的经验方法。
在雪荷载方面,北欧国家由于经常受到大雪的影响,其取值往往较高。
2、材料强度建筑结构中使用的材料强度标准也存在差异。
钢材、混凝土等主要结构材料的强度等级划分和设计值在各国规范中可能不同。
例如,中国的混凝土强度等级与美国的就有所区别,这会影响到结构构件的尺寸和配筋设计。
3、抗震设计地震是对建筑结构安全性影响较大的自然灾害,各国在抗震设计方面的规范也各有特点。
日本由于地处地震多发地区,其抗震规范非常严格,强调结构的延性和耗能能力。
而一些地震活动相对较少的国家,其抗震要求可能相对较低,但也在不断完善和提高。
二、防火设计规范1、防火分区防火分区的划分是防火设计的重要内容。
不同国家对于防火分区的面积限制、分隔要求以及允许的开口位置和大小等规定有所不同。
例如,欧洲的规范可能更注重使用防火卷帘等分隔设施,而美国则较多采用防火墙。
2、疏散通道疏散通道的宽度、数量和距离要求在国际标准中也存在差异。
一些国家对于高层建筑的疏散要求更加严格,以确保在火灾发生时人员能够迅速安全地撤离。
3、建筑材料的防火性能对于建筑材料的防火性能评定标准和分类,各国也不尽相同。
有些国家强调材料的燃烧性能,而另一些国家则更关注材料的耐火极限。
三、建筑节能设计规范1、能耗标准不同国家对于建筑能耗的限制标准存在差异。
广东荷载规范与国家规范的区别.doc
Deer 按:广东省《建筑结构荷载规范》DBJ于 2014 年 9 月 22 日发布, 2014 年 12 月 1 日实施,不过直到2015 年 6 月底才拿到实体书。
跟国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称荷规GB50009)相比,广东省《建筑结构荷载规范》DBJ (以下简称省荷规)深化、细化、补充的内容有:一、第条可变荷载的列举增加消防车荷载、施工堆载、工作时的擦窗机荷载、屋顶直升飞机荷载。
条文说明中指出,荷规GB50009中对水位不变的水压力按永久荷载考虑,水位变化的水压力按可变荷载考虑,省荷规中水压力不再区分为永久荷载和可变荷载,一律按可变荷载考虑。
二、第条为省荷规增加的内容,给出地下水压力、消防车荷载及施工堆载的分项系数取值。
1、按历史最高水位计算承载力时,地下水压力分项系数取,无承压水情况下最高水位一般取到地面;其他情况下水压力分项系数取。
2、消防车荷载分项系数取。
3、施工堆载分项系数取。
4、条文说明中指出:①可按长期稳定水位进行裂缝验算,若无长期稳定水位资料,正常使用状态验算时水位可取室外地坪以下1m 处标高。
②结构整体计算时,可仅考虑移动式擦窗机的轨道及支墩等自重的影响,影响范围内取等效均布自重标准值,擦窗机移动的相关区域活荷载标准值可取上人屋面活荷载标准值;在构件的内力及配筋计算中,分构件按擦窗机荷载的最不利布置情况对构件进行调整复核,以满足构件的强度及变形要求,可不考虑擦窗机活荷载对构件挠度及裂缝宽度的影响。
三、第条对民用建筑楼面活荷载的补充和细化:1、第 6 项之类别 (1) 增加百货食品超市,活荷载标准值为m2,组合值系数,频遇值系数,准永久值系数。
【Deer按:条文说明中指出,百货食品超市活荷载系按货架高度、净距考虑,如果货架高度较高、或放置的货品不是百货食品类,应按实际情况考虑。
】2、第 12 项楼梯之类别(1) 在“多层住宅”后增加“(含单层)”,即明确该项活荷载取值(m2)适用于七层及七层以下住宅。
广东省建筑结构荷载规范
广东省建筑结构荷载规范
《广东省建筑结构荷载规范》(GB50189-2014)由省住建厅牵头制定,是广东省建筑
结构设计中统一制定、统一使用的荷载标准规范。
本规范规定了适用范围、术语和定义、符号、基本标准、建筑结构使用荷载计算要求、常规荷载类型及其计算要求、位移控制要求、异常荷载的构成及其计算要求,以及建筑结
构必须满足的设计约束条件等基本内容。
本规范规定的建筑结构使用荷载主要有4类:正常和维护荷载、限制性荷载及其环境
和情景荷载,其中限制性荷载包括基础荷载、火灾荷载、可用性荷载、抗震荷载、风荷载、爆炸荷载,本规范并对上述荷载进行定义、分类和使用荷载计算要求等详细说明,这些荷
载计算要求的取值和实施必须与其他方面的要求相适宜,必须依据国家有关质量安全、健康、环境保护要求和有关标准的规定。
本规范要求建筑结构设计必须满足的约束条件有:抗震设计、防腐设计、防风设计、
重复使用荷载设计等。
其中抗震设计是建筑结构设计中最主要的约束条件,必须按照相关
规范、标准和岩土力学要求,确定使用荷载中的抗震设计荷载系数,特别要求抗震设计荷
载系数要大于1.0。
本规范为全省建筑结构设计提供了统一的设计理论和计算要求,保证建筑结构设计的
安全可靠性,提高了设计的水平、效率和科学性,为正确科学设计建筑提供理论依据。
新旧规范中的汽车荷载比较
新旧规范中的汽车荷载比较前言:我国公路桥梁结构设计采用的汽车荷载标准长期以来采用汽车车队的形式,计算荷载和验算荷载相结合的模式。
原规范将汽车荷载划分为汽车—超20级、汽车—20级、汽车—15级、汽车—10级共四个等级,并且每个等级规定了验算荷载——挂车和履带车荷载;而新规范只将汽车荷载分为公路—I级和公路—II级两个等级,取消了原规范规定的汽车—15级和汽车—10级汽车荷载,并且不考虑验算荷载。
公路—I级相当于原规范的汽车—超20,公路—II级相当于原规范的汽车—20级。
两者对简支梁的内力有什么区别,我们接下来就来分析这个问题。
正文:新旧规范汽车荷载对简支梁产生的内力主要体现在两个方面:1.汽车荷载的计算图式不同。
原规范汽车荷载的计算图式是以一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的。
新规范采用车道荷载即由均布荷载和集中荷载组成的图式。
2.冲击系数不同。
旧规范近似地认为冲击力与计算跨径成反比,并与桥梁的结构形式有关。
而新规范采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。
一.跨径20米的简支梁的内力分析。
下面以混凝土简支梁为研究对象,分析新旧规范标准汽车荷载效应的差别。
该桥标准跨径20m,主梁全长19.96m,计算跨径19.50m,桥面净空为净—7m+2×1.75m。
主梁结构尺寸如下图示。
设计荷载分别采用《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)采用的公路—I级、公路—II级与《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-85)采用的汽车—超20级、汽车—20级进行对比分析。
(一).新桥规计算的荷载效应根据上节中主梁结构纵、横截面的布置,取用其的一根主梁计算其各控制截面的汽车荷载效应。
汽车荷载效应计算按《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)4.3.2条规定,简支梁结构的冲击系数由下式计算:介于1.5HZ和14HZ之间,冲击系数按下式计算:汽车荷载效应计算结果见下表:汽车一级荷载:汽车二级荷载:(二).按照旧桥规计算的荷载效应汽车荷载效应计算:在汽车荷载效应计算中,直接用规范中采用的标准汽车荷载在主梁上加载,从而计算出主梁各控制截面(支点、四分点和跨中截面)的最大弯矩和剪力效应。
浅谈结构设计——风荷载计算
浅谈结构设计——风荷载计算城市建筑越做越高,尤其是一线城市.在过去的一年,我们所接触的住宅、公寓、办公楼,几乎没有低于150m的.粗略来讲,结构高度提高,周期变长,地震力减小(想想地震反应谱);但是,结构迎风面增加,风载加大,如果结构高宽比较大的话,结构横风向风振效应显著增大.此消彼长,超高层建筑基本以风控为主.基于本人的感受,我们工程师普遍对风载的认识要浅于对地震的认识,这当然不是一件好事.这篇文章就以工程师的角度,结合自身实践,谈谈本人对“风荷载”的一些浅薄认识.横风向风振效应《荷规》规定,“建筑高度超过150m或高宽比大于5的高层建筑、高度超过30m且高宽比大于4的细长圆形构筑物,应考虑横风向风振的影响”.但规范对横风向风振的计算,往往偏大.我们曾对比过几栋超高层塔楼,塔楼高宽比基本在7.0及以上,核心筒高宽比在20.0及以上,主要结论是:1)在顺风向,风洞实验结果与规范差别不大;2)在横风向,风洞实验结果比规范小15%~20%(以最大层间位移角指标为准).到目前为止,不少专家普遍认为规范计算的结构横风向效应偏大,但究竟偏大多少,由于项目经验不同,众说纷坛,但基本接受10%~15%的区间值.像Arup、TT这样的国际咨询公司,给出的经验值也处于这个区间.地面粗糙度在做设计时,我们其实很少细究场地粗糙度,一般按经验取一个大家都认可、偏保守的粗糙度类别.但如果大家对粗糙度取值有异议,无法统一,该怎么办呢?规范对粗糙度的判别方法,其实是有说明的.《荷规》8.2.1条条文说明:以上统计方法并不复杂,经过一些合理简化,可以比较容易地确定平均高度.操作的难点是拿到拟建房屋2kM范围内的房屋数据.但如果偏保守计算,也可以仅取1km范围的房屋数据,统计总面积时,仍按2kM计算即可.我们曾算过一个距海边873m的一个项目场地,计算结论是,加权高度为6.7m,粗糙度可以按B类.除了国标,《广东省荷载规范》也提供了粗糙度的计算方法.广东省荷规不是以加权高度来划分粗糙度,而是以平面建筑密度和10层以上高层建筑平面面积占总建筑面积比值这两个指标进行划分.其中,B类粗糙度被描述为“有少量稀疏房屋高度到达10m的区域:平面建筑密度小于15%”.这条没有为建筑密度规定下限,其实是一个很大的BUG.根据字面意思,平面建筑密度无穷小,只要有几栋(甚至1栋)超过10m的建筑,粗糙度就可以划分为B类?这与逻辑不符.同样地,国标对B类的定义也有问题,应该给出一个下限值.风洞实验刚性模型风洞实验根据本人目前的理解,我们现在拿到的很多超高层建筑结构风洞实验报告,基本采用刚性模型来测试.即在刚性模型表面密布气孔,采用一定风速施加在模拟场地,然后测量统计各气孔承担的风压力.刚性模型的测试方法并不和结构的动力特性耦合,所以,结构外形不变,仅是动力特性发生变化,并不需要重复做风洞实验,仅需简单的数值换算即可(某次超限会上,专家提到的,具体原理,有待进一步考证).与刚性模型实验相对,气动弹性模型实验就要复杂得多,但其可以较真实地考虑结构与风的相互作用.相似比在风时程分析时,我们通常采用风洞实验的时程数据.有时需要注意对时程的时间步长进行换算,换算依据即是相似比.对不熟悉此原理的结构工程师,换算过程很容易出错.以下我们提供一个自己的算例,以帮助大家理解整个过程.假定风洞试验的几何缩尺1/400,基本风压为=0.45kN/m2,场地类型为A类时,10m高度处风压高度变化系数=1.283,修正风压为=0.577kN/m2,风速=30.38m/s,顶点位置风速为=45.34m/s.风洞试验中塔楼顶部最高处A类边界层验风速为10.09m/s,即风速缩尺=1/4.5,风压测量采样频率为313Hz,采样时间步长为0.00319s,则时程分析中风时程时间步长为0.283s.敏感系数与重现期《高规》4.2.2条规定,“对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用”.“对风荷载是否敏感,主要与高层建筑的体型、结构体系和自振特性有关,目前尚无实用的划分标准.一般情况下,对于房屋高度大于60m 的高层建筑,承载力设计时风荷载计算可按基本风压的1.1倍采用”.从这条来看,敏感系数是针对高层建筑的,且主要是和房屋高度有关.《高规》的这条规定简洁明了,具有很好的操作性.与此相对,《荷规》就比较含糊.《荷规》提到,“除超高层,自重较轻的钢木主体结构,也应该考虑敏感系数”.如何提高呢?“适当考虑提高风载重现期来确定基本风压”.按提高重现期的方法考虑敏感系数,很容易和《高规》产生出入.比如,深圳地区,如果按100年的重现期考虑基本风压,应为0.90kPa,但如果是考虑1.1的系数,则为1.1X0.75=0.825kPa.我们看到一些报告,写的是房屋高度超过60m,结构对风荷载敏感,按100年的重现期考虑基本风压,但给出的数却是0.825kPa,这就有问题了,起码和规范对不上.再来解释一下这个1.1是怎么来的.张相庭在《结构风工程理论·规范·实践》一书中曾给出不同重现期风压的换算公式,如按此公式,相对50年重现期的基本风压,100年重现期的放大系数确实为1.1.只是规范在编排过程中,有些调整罢了,即如此,应以规范为准.基本风压、风速、风级有些建筑师、业主会问我们结构工程师,我们设计的这个楼,可以抵抗几级风?我们不少的工程师竟然答不出来.其实这个问题比问我们“某某楼可以抵抗几级地震”更容易解释.那为什么答不出来呢?因为不少人只有基本风压的概念,而没有风速的概念.流体力学中的伯努利公式可以描述基本风压与风速之间的关系,标准空气密度ρ=1.25kg/m³,以深圳为例,50年一遇基本风压0.75kPa,对应的=40=34.64m/s,100年一遇基本风压0.90kPa,对应的=37.94m/s.根据国家标准《热带气旋等级》(GBT19201-2006):热带低压(TD):最大风速为10.8~17.1米/秒,底层中心附近最大风力6-7级;热带风暴(TS):最大风速为17.2~24.4米/秒,风力8-9级;强热带风暴(STS):最大风速为24.5~32.6米/秒,风力10-11级;台风(TY):最大风速为32.7~41.4米/秒,风力12-13级;强台风(STY):最大风速为41.5~50.9米/秒,风力14-15级;超强台风(Super TY):最大风速为51.0以上米/秒,风力16级或以上.35m/s(对应0.75kPa)的风速相当于台风级别,风力大概在12~13级.看起来好像还不够大,因为我们经历过的超强台风风速都是在50m/s以上,但别忘了,气象预报给出的最大风速和我们规范中统计的最大风速是不同的.气象站测量的风速,“是以正点前2min至正点内的平均风速作为该正点的风速”.而《荷载规范》是以“离地10m高,10min内的平均风速作为统计风速”.如果按《荷载规范》的方法换算,气象预报的50m/s风速是要小于50m/s的.参考最早的《浦福风力等级表》,空旷平地上标准高度10m处的风速为32.7~36.9m/s,即是最高级别12级,被描述为“海上引起14m 高的巨浪,陆上绝少见,摧毁力极大”.我们可以想象一下,这是什么样的风力.结论是,按规范风荷载反算的风速及风级,事实上比想象中大.我们极少听到按规范设计的主体结构,在台风中被刮倒或摧毁的案例.真正在台风中被破坏的多数为附属结构,比如雨蓬、幕墙、阳台、出屋面构架等.风振系数与阵风系数在结构主体计算时,我们采用风振系数,在计算围护结构时,却采用阵风系数,这两者有何区别呢?可能很多工程师并不一定明白.我们把风对结构的作用分为静力的平均风作用以及动力的脉动风作用.静力风压使建筑物产生一定的侧移,而脉动风压使建筑物在该侧移附近左右振动.对高度较大、刚度较小的高层建筑,脉动风压会产生不可忽略的动力效应,在设计中必须考虑.那该如何考虑呢?即在静力风压的基础上乘一个风振系数,以考虑这个动力效应,因此,风振系数有点类似动力放大系数的概念.对围护结构来说,我们需要考虑的是局部风压作用,围护结构的局部刚度一般相对较大,风振影响一般很小可以忽略.围护结构风压计算,直接采用瞬时风压,所以,阵风系数,其实就是瞬时风较平均风的增大系数,即阵风风速与时距10min的平均风速的比值.在高度越高、越开阔平坦的场地,瞬时风与平均风越接近(仅有一个时距的差异),其阵风系数也越小.这就是规范8.6.1表格变化规律的由来.总的来说,风振系数是把风成份中的脉动风引起的风振效应转换成等效静力荷载所乘的系数.阵风系数是在不考虑风振系数时,考虑到瞬时风比平均风要大所乘的系数.这两者虽然都是针对平均风所采用的增大系数,但概念截然不同.风荷载计算中的其他细部概念,有待大家一起挖掘讨论.以上仅为个人观点,欢迎讨论.。
建筑结构荷载规范最新
建筑结构荷载规范最新
《建筑结构荷载规范》以国家标准的形式发布,是建筑工程设计、施工和验收的必备依据。
该规范详细规定了不同类型建筑物所需承受的各类荷载的计算方法、系数和规定数值。
以下是《建筑结构荷载规范》中的几个重要内容:
1.荷载类型:规范将荷载分为恒载、可变活荷载、风荷载、地震荷载和温度荷载几类,对每类荷载分别给出了计算方法和取值范围。
2.负荷组合:规范规定了不同荷载类型的组合,并给出了计算过程和取值规定。
这些荷载组合考虑了不同荷载同时作用时的最不利情况,确保了建筑结构的安全性。
3.荷载计算:规范详细阐述了各类荷载的计算方法和计算系数,并提供相应的荷载表格和计算例子。
荷载计算是建筑结构设计的重要环节,准确的计算能够确保结构的安全和经济性。
4.荷载标准值:规范规定了不同荷载类型的标准值和规定值,包括恒载和可变活荷载的重量、面积等参数,风荷载和地震荷载的设计参数等。
5.荷载效应与安全性:规范详细说明了荷载产生的效应和结构的安全性评估。
通过对结构荷载的计算和分析,可以判断结构的承载能力以及是否满足安全性要求。
建设部关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》的通知
建设部关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》的通
知
文章属性
•【制定机关】建设部(已撤销)
•【公布日期】2002.01.10
•【文号】建标[2002]10号
•【施行日期】2002.03.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】失效
•【主题分类】标准化
正文
*注:本篇法规已被:住房和城乡建设部公告第1405号――关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》的公告(发布日期:2012年5月28日,实施日期:2012年10月1日)废止
建设部关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》的通知(2002年1月10日发布建标[2002]10号)国务院各有关部门,各省、自治区建设厅,直辖市建委,计划单列市建委,新疆生产建设兵团建设局,各有关协会:
根据我部“关于印发《1997年工程建设标准制订、修订计划的通
知》:”([1997]108号)的要求,由建设部分同有关部门共同修订的《建筑结构荷载规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50009-2001,自2002年3月1日起旗行。
其中,1.0.5、3.1.2、3.2.3、3.2.5、4.1.1、4.1.2、
4.3.1、4.
5.1、4.5.2、
6.1.1、6.1.2、
7.1.1、7.1、2为强制性条文,必须严格执行。
原《建筑结构荷载规范》GBJ9-89于2002年12月31日废止。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体内容的解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
广东荷载规范
广东荷载规范近年来,日益增长的农村和城市发展,以及不断提高的建筑要求,令广东省荷载规范的要求不断增加。
为确保建筑物的安全、质量和可持续性,广东省出台了一系列有关荷载规范的文件。
《广东荷载规范》分为四个部分:荷载规范、荷载指数、荷载计算和荷载验证。
其中,荷载规范是根据《全国建筑规范》和《地震工程荷载规范》等文件,根据广东省各类建筑物受力状况和有关要求,确定的一系列荷载标准。
它是确定建筑物结构荷载的最基本依据,是建筑物设计、施工、管理等各环节的重要参考。
荷载指数是建筑结构设计实施时用于确定荷载类别和荷载系数的参考数据。
根据《广东荷载规范》,荷载指数将荷载划分为五类,并给出了每类荷载的荷载系数。
随着地震等自然灾害、环境变化等风险的由来,荷载指数不断发展,对建筑物高效安全的搭建发挥着非常重要的作用。
荷载计算是指根据建筑物受力状况,结合实际情况确定建筑物受力状况,通过受力计算方法计算出建筑物的荷载。
荷载计算的精度将直接影响建筑物的技术性能,对建筑物的安全性能也具有重要意义。
荷载验证是指根据建筑物的荷载状况,运用有关计算方法,将建筑物的荷载数据与设计荷载数据进行比较,确认建筑物的受力状况是否满足设计要求,确认建筑物是否安全可靠。
《广东荷载规范》旨在统一全省建筑物荷载规范,保证建筑物的安全性能,促进建筑物的可持续发展。
广东省出台的《广东荷载规范》旨在指导建筑物的设计、施工、管理,保证建筑物的安全性能。
首先,根据《广东荷载规范》,要求建筑物应符合有关规定,满足相关荷载标准,否则将影响建筑物的质量和使用寿命。
其次,根据《广东荷载规范》,要求设计师在设计建筑物时,应按照有关荷载规范进行荷载计算和荷载验证,以保证设计的准确性。
此外,建设者还应定期检查和进行荷载测试,以保证建筑物的安全性能,确保建筑物的建造具有高效安全性能。
广东荷载规范的出台为建筑物的可持续发展提供了重要的参考,它的实施将有助于提高建筑物的质量和使用寿命,保证建筑物的安全性能,满足建筑物的可持续发展要求。
广东省荷载规范
广东省荷载规范
时下,我国结构抗震设计尤其是钢结构抗震设计技术已经得到了快速发展。
但仍然存
在一些抗震设计问题尚未能够得到有效解决,其中之一就是荷载的问题。
要解决这个问题,就必须明确中国的荷载标准,并将其付诸实施。
近年来,我国荷载标准的发展趋势是越来
越向现代化方向发展,为抗震结构设计提供了更有效的参考指标。
为了满足抗震结构设计和施工需要,广东省在执行《中华人民共和国建筑法》的基础上,结合各类建筑结构特性及气象条件,根据有关的国家标准制定了《广东省荷载规范》,这是广东省明确设施荷载的技术规范。
《广东省荷载规范》科学、全面地反映了抗震设计要求,对横向地震力、垂向自重荷载、气象荷载、布置荷载、活荷载和预拔荷载、钢筋张力比均有明确的规定。
有助于结构
设计安全、合理,为广东各工程建设提供强有力的技术指导,调试设计方案、加强抗震力
学分析、做好抗震结构设计等工作提供依据。
《广东省荷载规范》根据不同的工程结构特征,将荷载分为横向地震力荷载、垂向静
载荷载、气象荷载、布置荷载、活动荷载和预拔荷载。
根据受力状态来分荷载,把它们分
别命名为抗震型荷载、受压型荷载、周缝型荷载和悬臂型荷载,对应结构设计要求在某一
水平上明确提出,使抗震设计更具有实质性和可操作性。
《广东省荷载规范》更进一步针对结构抗震设计要求,给出不同结构钢筋张力比具体
数值,给出设计表格,有助于计算灵活性和非线性稳定反应等抗震分析。
总之,《广东省荷载规范》对抗震结构设计有着重要的意义,准确反映了我国抗震设
计的实际需求,指出荷载指标,向我国结构设计工作者提供参考依据,为抗震建筑结构安
全提供保障。
广东省住房和城乡建设厅关于征求广东省标准《建筑结构荷载规范》(修订征求意见稿)意见的函
广东省住房和城乡建设厅关于征求广东省标准《建筑结构荷载规范》(修订征求意见稿)意见的函
文章属性
•【制定机关】广东省住房和城乡建设厅
•【公布日期】2021.12.01
•【字号】
•【施行日期】2021.12.01
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】法制工作
正文
广东省住房和城乡建设厅关于征求广东省标准《建筑结构荷载规范》(修订征求意见稿)意见的函
各地级以上市住房城乡建设主管部门,各相关单位:
经我厅立项,由广东省建筑科学研究院集团股份有限公司、广东省建筑设计研究院有限公司等单位组织修订的广东省工程建设标准《建筑结构荷载规范》已形成征求意见稿,现征求你们意见。
请从广东建设信息网(政务版,网址:
)下载本标准的征求意见稿,组织研究和提出修改意见,于2022年1月1日前将书面意见反馈我厅科技信息处(电子版请发至
**************.cn)。
附件:1.广东省标准《建筑结构荷载规范》(修订征求意见稿)
2.广东省标准《建筑结构荷载规范》(修订征求意见稿)意见表
广东省住房和城乡建设厅
2021年12月1日。
中山基本风压及粗糙度
中山基本风压及粗糙度中山市基本风压及地面粗糙度主送:结构总工及专业主要负责人抄送:建筑总工及专业主要负责人事由:确定中山市基本风压及确定地面粗糙度的方法一.依据广东省标准《建筑结构荷载规定》DBJ15-2-90,中山市30年一遇基本风压变换为50年一遇基本风压:1.依据广东省标准《建筑结构荷载规定》DBJ15-2-90,中山市30年一遇基本风压为W0=0.60KN/㎡;2.参考比对国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版),两套规范比较,同时有列出的城市50年一遇基本风压比30 年一遇基本风压增加0.05 KN/㎡(如广州市由0.45KN/㎡增加到0.50KN/㎡、深圳市由0.70KN/㎡增加到0.75KN/㎡、汕头市由0.75KN/㎡增加到0.80KN/㎡、阳江市由0.65KN/㎡增加到0.70KN/㎡等等);3.依据张相庭著《结构风工程》介绍:中山市大部分地区50年一遇基本风压按陆地很少出现的11级暴风最大风速117km/h (32.5m/s)换算W0=v2/1630=32.5x32.5/1630=0.648KN/㎡(取0.648KN/㎡)。
4.建议参考上述依据中山市大部分地区50年一遇基本风压取W0=0.65KN/㎡,南部及沿海镇区(如坦洲镇、神湾镇、板芙镇、三乡镇、南朗镇、中山港区)50年一遇基本风压取W0=0.70KN/ ㎡.二、国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)规定:风荷载地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:——A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;——B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;(周围房屋平均高度h≤9m)——C 类指有密集建筑群的城市市区;(9m<h≤18m)——D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区(h>18m)。
平均高度具体意义详见规范条文说明中山市建筑设计院有限公司2009年3月。
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广东省《建筑结构荷载规范》DBJ15-101-2014学习笔记Deer按:广东省《建筑结构荷载规范》DBJ15-101-2014于2014年9月22日发布,2014年12月1日实施,不过直到2015年6月底才拿到实体书。
跟国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称荷规GB50009)相比,广东省《建筑结构荷载规范》DBJ15-101-2014(以下简称省荷规)深化、细化、补充的内容有:一、第3.1.1条可变荷载的列举增加消防车荷载、施工堆载、工作时的擦窗机荷载、屋顶直升飞机荷载。
条文说明中指出,荷规GB50009中对水位不变的水压力按永久荷载考虑,水位变化的水压力按可变荷载考虑,省荷规中水压力不再区分为永久荷载和可变荷载,一律按可变荷载考虑。
二、第3.2.5条为省荷规增加的内容,给出地下水压力、消防车荷载及施工堆载的分项系数取值。
1、按历史最高水位计算承载力时,地下水压力分项系数取1.0,无承压水情况下最高水位一般取到地面;其他情况下水压力分项系数取1.2。
2、消防车荷载分项系数取1.0。
3、施工堆载分项系数取1.0。
4、条文说明中指出:①可按长期稳定水位进行裂缝验算,若无长期稳定水位资料,正常使用状态验算时水位可取室外地坪以下1m处标高。
②结构整体计算时,可仅考虑移动式擦窗机的轨道及支墩等自重的影响,影响范围内取等效均布自重标准值,擦窗机移动的相关区域活荷载标准值可取上人屋面活荷载标准值;在构件的内力及配筋计算中,分构件按擦窗机荷载的最不利布置情况对构件进行调整复核,以满足构件的强度及变形要求,可不考虑擦窗机活荷载对构件挠度及裂缝宽度的影响。
三、第5.1.1条对民用建筑楼面活荷载的补充和细化:1、第6项之类别(1)增加百货食品超市,活荷载标准值为5.0KN/m2,组合值系数0.9,频遇值系数0.9,准永久值系数0.8。
【Deer按:条文说明中指出,百货食品超市活荷载系按货架高度2.3m、净距0.6m考虑,如果货架高度较高、或放置的货品不是百货食品类,应按实际情况考虑。
】2、第12项楼梯之类别(1)在“多层住宅”后增加“(含单层)”,即明确该项活荷载取值(2.0KN/m2)适用于七层及七层以下住宅。
3、表注3,为省荷规增加的内容,通风机房、电梯机房活荷载不包括基础自重,对特殊设备按具体产品情况采用。
4、表注5,由荷规GB50009的“第8项消防车活荷载,当双向板楼盖板跨介于3m×3m~6m×6m之间时,应按跨度线性插值确定”修改为“第8项消防车活荷载及550KN消防车活荷载根据不同板跨和不同折算覆土厚度的取值按附录B表B.0.1~B.0.4采用”。
四、第5.1.2条为省荷规增加的内容,给出医院建筑、物资仓库、商业仓库等特殊建筑的楼面均布活荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数。
【Deer按:要注意的是表附注3,物资仓库类别(2)之三类机电产品库活荷载标准值分货架和堆码2种情况分别取值,类别(3)之三类化工、轻工物资库及类别(4)建筑材料库活荷载标准值分楼面和地面2种情况分别取值。
】五、第5.3.1条屋面类别增加“有太阳能板的屋面”,活荷载标准值为2.5KN/m2,组合值系数0.7,频遇值系数0.6,准永久值系数0.5。
并增加附注5,有太阳能板的屋面活荷载有资料时可按实际采用。
条文说明中指出:①屋顶运动场地的活荷载参照体育馆运动场取4.0KN/m2,与正文表5.3.1中屋顶运动场地的活荷载取3.0KN/m2不一致(荷规GB50009中同样存在这个不一致)。
【Deer按:根据编制说明(P152),条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,所以设计时仍以正文为准。
】②地下室顶板活荷载可参考屋面活荷载采用,地下室顶板作为室外园林景区时,如为草坪或硬质铺地则均布活荷载标准值不宜小于3.5KN/m2,如为灌木则不宜小于5. 0KN/m2。
六、第5.5.1条为省荷规增加的内容,地下室顶板用作施工堆放材料或临时工场时应按实际情况考虑荷载,对于室内地下室顶板不宜小于5.0KN/m2,对于室外地下室顶板不宜小于10.0KN/m2。
条文说明中指出:①高低层相邻的屋面,在设计低层屋面构件时尚应考虑施工时临时荷载,并在施工图上注明。
【Deer按:此内容在规范正文中无表示,应系由《全国民用建筑工程设计技术措施》引入。
】②地下室顶板设计时,施工活荷载一般不小于5. 0KN/m2,但可以根据情况扣除尚未施工的建筑地面做法、覆土以及隔墙自重,并在设计文件中给出相应的详细规定。
当室内作为堆场或临时加工场时按实际情况采用。
施工荷载不与覆土同时考虑。
七、第7.1.2条广东省各市、县的基本风压按省荷规表7.1.2给出的50年重现期风压采用。
需要适当提高基本风压取值的结构增加“大跨度结构”。
1、省荷规表7.1.2与省高规附录B相比,除广州市、佛山市外,其余各市的“其他”对应省高规的“城区”。
省高规中深圳市仅列出“城区”一栏,而省荷规中分为福田区、罗湖区、南山区、盐田区,风压值不变。
省高规中中山市仅列出“城区”一栏,而省荷规中分为石歧区和小榄镇,其中石歧区风压值对应省高规的“城区”。
2、广州市番禺区50年重现期风压值为0.55KN/m2,100年重现期风压值为0.65KN/m2,略低于省高规中的相应风压值0.60KN/m2、0.70KN/m2;南沙区50年重现期风压值为0.60KN/m2,100年重现期风压值为0.70KN/m2,略低于省高规中的相应风压值0.65KN/m2、0.75KN/m2。
3、湛江市遂溪县10年重现期风压值为0.45KN/m2,高于省高规中的相应风压值0.35KN/m2。
4、江门市台山市50年重现期风压值为0.60KN/m2,略高于省高规中的相应风压值0.55KN/m2;“其他”区域50年重现期风压值为0.60KN/m2,略低于省高规中的相应风压值0.65KN/m2;100年重现期风压值为0.65KN/m2,低于省高规中的相应风压值0.75KN/m2。
5、惠州市惠东县10年重现期风压值为0.35KN/m2,略高于省高规中的相应风压值0.30KN/m2。
6、中山市增加“小榄镇”一栏,n=10、n=50、n=100时的风压值分别为0.30KN/m2、0.60KN/m2、0.70KN/m2。
7、广州市、深圳市、东莞市、中山市可参考附录E给出的风压分布详图确定基本风压。
8、条文说明中指出:①大跨度结构指自重较轻的钢木主体结构。
②对风荷载比较敏感的结构基本风压应适当提高,可由各结构设计规范根据结构自身特点作出规定,没有规定时可以考虑适当提高其重现期来确定基本风压。
附录E给出了不同重现期基本风压的换算公式。
八、第7.1.3条部分修改为“当城市或建设地点的基本风压值在表7.1.2中没有给出时,重要的、地形地貌特殊的或高度超过边界层的建筑物宜进行基本风压专项研究确定基本风压,其他情况下基本风压值可按附录E.2规定的方法”,根据基本风压的定义和当地年最大风速资料,通过统计分析确定。
九、第7.1.4条为省荷规增加的内容,当有条件进行建设地点的专项风气候分析时,可根据各个方位上的原始风速记录资料统计得到风压方向性系数,将风压方向性系数与表7.1.2中基本风压相乘后用于主体结构设计。
十、第7.1.5条为省荷规增加的内容,对于受台风影响敏感的临时建筑应采用不低于10年重现期的基本风压。
十一、第7.2.1条与荷规GB60009第8.2.1条相比,增加以下内容:1、地面粗糙度B类增加“房屋比较稀疏的城市市郊”。
2、当建设地点有场地风剖面的实测资料时,可根据实测风剖面参数确定;无场地风剖面实测资料时,宜按附录K给出的方法确定。
3、对于特别重要建(构)筑物或周围地形环境较为复杂以及建筑高度超过建设地点所属地貌类别边界层厚度时,宜通过地形模拟试验或数值风洞试验确定其风压高度变化系数。
4、当建设地点四周地形、建筑布局有较大差别时,可采用有方向差别的地面粗糙度类别。
十二、第7.3.1条与荷规GB60009表8.3.1相比:1、增加第3项“封闭式折型屋面”、第6项“封闭式阶梯屋面”、第42项“悬挑屋盖”。
2、第32项“封闭式房屋和构筑物”中的(c)L型平面增加2种平面型式;(d)∏型平面增加1种平面型式;(e)十字型平面增加双十字平面型式;另增加(f)X型平面、(g)井字型平面。
3、第38项“旋转壳顶”中增加(c)封闭式圆形基础穹顶。
4、第39项“圆截面构筑物(包括烟囱、塔桅等)”中取消(a)局部计算时表面分布的体型系数。
十三、第7.3.2条将荷规GB60009第8.3.1-3条单独列出且修改为:对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定风荷载体型系数;当无资料参考且存在下列情况之一时,宜进行风洞试验确定:1 建筑高度大于200m或房屋跨度大于100m。
2 平面形状或立面形状复杂。
3 立面开洞或连体建筑。
十四、第7.3.3条与荷规GB60009第8.3.2-2条相比,“其他情况”修改为“当周边存在两个或两个以上施扰建筑时”。
十五、第7.3.4条为省荷规增加的内容,对风洞试验方法作出规定。
十六、第7.4.1条与荷规GB60009第8.3.3-1条相比增加了“圆形截面构筑物”,表7.4.1-1中增加了圆截面建筑物、构筑物的局部体型系数;与荷规GB60009第8.3.3-2条相比取消了遮阳板;另增加了4 双层幕墙、5 高层建筑表面尺寸a小于1m 的横向或竖向不镂空百叶条、6 采用较为复杂外部型材、百叶等横向或竖向遮阳系统的建筑幕墙等局部体型系数取值规定。
十七、第7.4.2条与荷规GB60009第8.3.4条相比,在“计算非直接承受风荷载的围护构件”后增加“及其连接的强度”,即计算围护构件的连接强度时亦应考虑风荷载。
十八、第7.4.3条与荷规GB60009第8.3.5条相比:1、封闭式建筑物的内部压力局部体型系数正值取0.3,大于荷规的0.2。
2、增加大面积开窗的情况,按开窗面积比确定内压系数。
十九、第7.4.4条为省荷规增加的内容,对于台风地区的围护结构及相关构件设计,应根据施工阶段对体型系数和内压系数进行补充验算,宜在原始内压的基础上提高0.1~0.3。
二十、第7.4.5条为省荷规增加的内容,对于台风地区的重要建筑,宜采用风洞试验方法对可能出现的开启洞口进行模拟,确定内压系数。
二十一、第7.4.6条与荷规GB60009第8.6.1条相比:1、50年重现期基本风压小于0.5 KN/m2的地区,围护结构(不区分幕墙和其他构件)的阵风系数按表7.4.6-1采用,与荷规GB60009表8.6.1相同。
2、为省荷规增加的内容,50年重现期基本风压大于等于0.5 KN/m2的地区或其他易受台风影响的地区,阵风系数按表7.4.6-2采用,峰值因子由2.5提高到3.0,风荷载较荷规提高约5%。