25m单管塔风荷载计算
风荷载计算办法与步骤
12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。
2.1风向垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（基本风压50年一遇³，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。
2.2.32.2.4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。
2.2.6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）群体风压体形系数檐口、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。
且可忽略扭转的可按下式计算：○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下：○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：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下列公式近似计算：○3脉动风荷载的背景分量因子，对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，计算方法如下：、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度≤2H，H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。
单管塔计算书
单管塔计算书
单管塔是一种常见的结构形式，应用广泛。
计算单管塔的各项参数是设计和施工过程中必不可少的环节。
本文将详细介绍单管塔的计算方法。
2. 塔身计算
单管塔的塔身包括钢管和连接件。
计算塔身时，需根据材料的强度和稳定性确定其截面形状和尺寸，并结合风压和荷载等因素进行强度和稳定性计算，以确保塔身在使用过程中不会发生塌陷或变形等事故。
3. 塔顶计算
单管塔的塔顶是连接天线和支架的关键部分。
计算塔顶时，需考虑天线和支架的重量和荷载，以及塔顶本身的强度和稳定性。
同时，应结合实际情况，灵活设计塔顶的结构形式和尺寸。
4. 塔基计算
单管塔的塔基是承受塔身重量和荷载的重要部分。
计算塔基时，需考虑地基的承载能力和抗震性能，以及塔身重心的位置和荷载的作用点等因素。
同时，应结合实际情况，灵活设计塔基的结构形式和尺寸。
5. 结论
单管塔的计算涉及多个方面，需综合考虑强度、稳定性、荷载和抗震等因素。
在设计和施工过程中，应严格遵循相关标准和规范，确保单管塔的安全可靠。
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 D300350450500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。
风振系数关于高度 H 大于 30 米且高宽比的房子，以及自振周期种高耸构造都应当考虑脉动风压对构造发生顺向风振的影响。
（关于高度的各H 大于30 米、高宽比且可忽视扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。
）构造在 Z 高度处的风振系数可按下式计算：○g 为峰值因子，去；为 10 米高度名义湍流强度，取值以下：1粗拙度类型A B C D○R 为脉动风荷载的共振重量因子，计算方法以下：2为构造阻尼比，对钢筋混凝土及砌体构造可取为地面粗拙修正系数，取值以下：粗拙度类型A B C D为构造第一阶自振频次（Hz）；高层建筑的基本自振周期能够由构造动力学计算确立，关于较规则的高层建筑也可采纳以下公式近似计算：钢构造钢筋混凝土框架构造钢筋混凝土框架 -剪力墙和框架 -核心筒构造钢筋混凝土剪力墙构造和筒中筒构造或钢筋混凝土框架和框剪构造钢筋混凝土剪力墙构造n 为构造层数， H 为构造总高度（ m），B 为房子宽度（ m）。
风荷载计算方法
风荷载计算方法
风荷载计算是指根据建筑物高度、结构形式、地理位置、建筑物
表面积、风速等参数，计算出风力对建筑物产生的作用力，以确定建
筑物在风力作用下的稳定性和安全性。
风荷载计算是建筑结构设计的
重要基础计算，对保证建筑物的安全性和稳定性具有极为重要的意义。
计算风荷载的方法主要采用美国标准和欧洲标准两种方法。
美国标准采用ASCE7标准，根据建筑物的形状、高度、地理位置、建筑物表面积、风速等参数参考标准的风荷载量进行计算。
首先根据
不同的地区选择适用的地区风速，然后按照建筑的高度和类型选择适
当的风荷载系数，利用公式计算出所需的风荷载。
欧洲标准采用Eurocode 1标准，根据建筑物的高度、风速、地形
等参数确定风压力大小，并根据建筑物的形状和功能，采用不同的计
算公式进行计算。
首先根据不同的地区选择适用的地区风速，然后根
据建筑物的高度、形状和暴露面积，采用对应的风荷载系数计算风压
力大小。
计算结果通常以单位面积上的风荷载或风压力表示。
无论是美国标准还是欧洲标准，计算风荷载都需要考虑到建筑物
的结构特征、地理环境和气象情况等因素，以获取合理的结果。
同时，风荷载计算也需要考虑到建筑物在不同时期产生的不同风荷载，以便
为结构设计提供全面且准确的参考数据。
总之，风荷载计算是建筑工程设计中不可或缺的一部分，对保证
建筑物的稳定性和安全性具有非常重要的意义。
了解并运用标准的计
算方法能够为工程师们提供准确的数据，同时也能够提高建筑物的抗
风能力和设计质量，从而提高建筑物在自然灾害等情况下的防护能力。
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=12ρv 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=11600v 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)2αXμZA =1.248(Z 10)0.24μZB =1.000(Z )0.30μZC =0.544(Z 10)0.44μZD =0.262(Z 10)0.601.1.3 风荷载体形系数μS1）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+√n，n为多边形边数；（3）高宽比HB≤4的矩形、方形、十字形平面μS=1.3；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比HB >4的十字形、高宽比HB>4，长宽比LB≤1.5的矩形、鼓形平面μS=1.4；（5）未述事项详见相应规范。
单管塔设计计算.
构件验算
按压弯构件并考虑管壁局部稳定的影响，按下式进行验算：
NAW Md f
其中μd是考虑管壁局部稳定对设计强度的修正系数。
钢结构设计规范中规定径厚比不应大于100(235/fy)，但单管 塔的受力特点是压力小、弯距大，如果按此控制，那么会是 钢管的强度利用明显不足，为了解决这个问题，可通过降低 单管塔的应力水平来解决局部稳定问题，使径厚比的限制得 以放宽。由此，引入上式中的μd。
设计要求
设计结构方案，应做到安全适用、技术先进、经济合 理，同时需考虑钢结构制作、运输、安装、施工以及 建成后的环境影响，维护保养问题。
1.强度、稳定－－安全性，包括塔体的计算、各种连 接的计算等。
2.刚度－－适用性，包括水平位移限值、振动加速度 幅值等，一般以满足规范及工艺要求为宜。
荷载与作用
陆地物象
烟直上 烟示风向 感觉有风 旌旗展开 吹起尘土 小树摇摆 电线有声 步行困难 折毁树枝 小损房屋 拔起树木 损毁普遍 摧毁巨大
海面波浪
平静 微波峰无飞沫 小波峰未破碎 小波峰顶破裂 小浪白沫波峰 中浪折沫峰群 大浪到个飞沫 破峰白沫成条 浪长高有浪花
浪峰倒卷 海浪翻滚咆哮 波峰全呈飞沫
海浪滔天
风级和符合
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
名称
无风 软风 轻风 微风 和风 劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风 飓风
风速（m/s）
0.0-0.2 0.3-1.5 1.6-3.3 3.4-5.4 5.5-7.9 8.0-10.7 10.8-13.8 13.9-17.1 17.2-20.7 20.8-24.4 24.5-28.4 28.5-32.6 32.7-
塔身荷载类型： 竖向荷载--塔身自重（含设备等）、裹冰荷载、施工检修荷载 水平荷载--风荷载、地震荷载 因为塔身属于高宽比较大的高耸结构，水平荷载将是控制结构 的主导荷载。对地震设防烈度不高（≤6度）的地区，水平荷载 将以风荷载为主。 风荷载的大小与该地区基本风压、铁塔所处位置海拔高度、铁 塔体形、构件挡风系数、铁塔自振周期等众多因素有关。 地震作用与铁塔质量及分布、设防烈度、场地类别、自振周期、 结构阻尼比等因素有关。
风荷载标准值计算方法
风荷载标准值计算方法按老版本规范风荷载标准值计算方法：1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算：wk =βgzμzμs1w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：15.6m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz =0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地：βgz =0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz =0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz =0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，15.6m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189μ：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，15.6m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1529μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1一、外表面1. 正压区按表7.3.1采用；2. 负压区-对墙面，取-1.0-对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
风荷载计算方法与步骤
欢迎共阅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。
23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）。
○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。
为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。
如何计算风荷载
如何计算风荷载风指的是从高压区向低压区流动的空气，它流动的方向大部分时候是水平的。
[1] 强风具有很大的破坏力，因为它们会对建筑物表面施加压力。
这种压力的强度就是风荷载。
风的影响取决于建筑物的大小和形状。
为了设计和建造更加安全、抗风能力更强的建筑物，以及在建筑物顶部安放天线等物体，计算风荷载很有必要。
方法1用通用公式计算风荷载1 了解通用公式。
风荷载的通用公式是 F = A x P x Cd，其中 F是力或风荷载， A是物体的受力面积， P是风压，而 Cd是阻力系数。
[2] 这个公式在估算特定物体的风荷载时非常有用，但无法满足规划新建筑的建筑规范要求。
2 得出受力面积 A。
它是承受风吹的二维面面积。
[3] 为了进行全面分析，你得对建筑物的每个面各做一次计算。
比如，如果建筑物西侧面的面积为20m2，那就把这个值代入公式中的 A，来计算西侧面的风荷载。
计算面积的公式取决于面的形状。
计算平坦壁面的面积时，可以使用公式面积 = 长 x 高。
公式面积 = 直径 x 高度可以算出圆柱面面积的近似值。
使用国际单位计算时，面积 A应该使用平方米（m2）作为单位。
使用英制单位计算时，面积 A应该使用平方英尺（ft2）作为单位。
3 计算风压。
使用英制单位（磅/平方英尺）时，风压P的简单公式为P =0.00256V^{2}，其中 V是风速，单位为英里/小时（mph）。
[4] 而使用国际单位（牛/平方米）时，公式会变成P = 0.613V^{2}，其中 V的单位是米/秒。
[5]这个公式是基于美国土木工程师协会的规范。
系数0.00256是根据空气密度和重力加速度的典型值计算得出的。
[6]工程师会考虑周围地形和建筑类型等因素，使用更精确的公式。
你可以在ASCE规范7-05中查找公式，或使用下文的UBC公式。
如果你不确定风速是多少，可以查询美国电子工业协会（EIA）标准或其他相关标准，找到你们当地的最高风速。
比如，美国大部分地区都是A级区，最大风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100 mph，后者为111.8 mph。
风荷载计算算例.doc
风荷载计算算例.doc.风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：w k z u s u z 0（）u s——体型系数u z——风压高度变化系数z——风振系数0——基本风压w k——风荷载标准值体型系数 u s根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表项次30，迎风面体型系数（压风指向建筑物内侧），背风面（吸风指向建筑外侧面），侧风面（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数 u z根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表确定。
本工程结构顶端高度为+=米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范条地面粗糙度为 B 类。
由表高度 90 米和 100 米处的 B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为和。
则米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：u z 90.6 90(2.00 1.93) 1.93 1.9342100 90对于高度大于30m 且高宽比大于的房屋，以及基本自振周期T1 大于的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30 层钢结构建筑。
基本周期估算为T1 = 0.10~0.15 n=3.0~4.5s，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：Z1 2gI 10B z 1 R2 （）式中：g ——峰值因子，可取I10——10m 高度名义湍流强度，对应ABC和 D 类地面粗糙，可分别取、、和；R——脉动风荷载的共振分量因子B z——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：Rx126 1 (1 x12 ) 4/3（）x1 30 f1 , x1 5k w 0 （）式中：f1——结构第1阶自振频率（Hz）k w——地面粗糙度修正系数，对应A、 B、 C 和 D 类地面粗糙，可分别取、、和；1 ——结构阻尼比，对钢结构可取，对有填充墙的钢结构房屋可取，对钢筋混凝土及砌体结构可取，对其他结构可根据工程经验确定。
单管塔计算 标准
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
八 0.000
（根据实际计算）
（根据实际填写）
（根据高度填写相应
值）
0.000
总剪力 （kN)
第八平台 （**米）对 不同支座弯 矩
第六平台（** 米）对不同支 座弯矩
第七平台 （**米）对 不同支座弯 矩
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0ห้องสมุดไป่ตู้000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
壁厚(cm)
d(cm)
净截面模量 W(cm3)
δ=M/(γ.W)
Q345, f=310N/mm²
F7 #DIV/0!
Y8
Y9
F8 #DIV/0!
F9 #DIV/0!
Nt(Fi最大 值）
#DIV/0!
Ntb 0.000
比值结果 #DIV/0! 若＜1，满足
(Nv/Nvb)^2 #DIV/0!
弯矩计算点 （离根部距 离）**
弯矩计算 弯矩计算
点（离根 点（离根
部距离） 部距离）
**
**
弯矩计算 点（离根 部距离） **
离根部距离：每段
弯矩计算 点（离根
弯矩计算 点（离根
弯矩计算 点（离根
高度从0开始（最顶 一层不加，数量与
部距离） 部距离） 部距离）
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=12ρv 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=11600v 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)2ωωωωω=1.248(ω10)0.24ωωω=1.000(ω10)0.30ωωω=0.544(ω)0.44ωωω=0.262(ω10)0.601.1.3 风荷载体形系数ωω1）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+√ω，n 为多边形边数；（3）高宽比ωω≤4的矩形、方形、十字形平面ωω=1.3；（4）V 形、Y 形、L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比ωω>4的十字形、高宽比ωω>4，长宽比ωω≤1.5的矩形、鼓形平面ωω=1.4；（5）未述事项详见相应规。
风荷载计算方法
风荷载计算方法1. 引言风荷载是指风力对建筑物或结构物的作用力，是工程设计中必须考虑的重要因素之一。
风荷载计算是为了确保建筑物或结构物在风力作用下的安全性和稳定性。
本文将介绍风荷载计算的方法和步骤，包括风荷载标准、风压系数的确定、风荷载计算公式的推导和建筑物的抗风设计。
2. 风荷载标准风荷载计算应根据当地的风荷载标准进行。
常见的风荷载标准有国家标准《建筑抗风设计规范》（GB 50009）和《大型钢制烟囱抗风设计规范》（DL/T 5364）等。
风荷载标准中包含了地区的平均风速、风向频率、极值风速等统计数据，以及建筑物的抗风等级和风荷载系数等参数。
在进行风荷载计算时，需要根据标准提供的数据进行相应的转换和计算。
3. 风压系数的确定风压系数是风荷载计算中的重要参数，用于计算风荷载对建筑物或结构物的作用力。
常用的风压系数有局部风压系数、结构动力系数和建筑物整体风压系数等。
局部风压系数是指建筑物表面某一特定位置的风压系数，例如墙面、屋顶等。
结构动力系数是指结构物的振动特性对风荷载的响应程度，可以通过振动试验或计算方法进行确定。
建筑物整体风压系数是指建筑物各个部位风压系数的加权平均值，用于计算整体的风荷载。
风压系数的确定需要考虑建筑物的尺寸、形状、高度、表面粗糙度和周围环境等因素。
根据不同情况，可以参考风荷载标准或进行风洞试验等手段来确定风压系数。
4. 风荷载计算公式的推导风荷载计算公式是根据风荷载标准和风压系数确定的，用于计算风荷载的大小和作用方向。
常见的风荷载计算公式有平均风压公式、动压公式和暴风雨风荷载公式等。
平均风压公式是根据建筑物表面的局部风压系数和标准的平均风速来计算风荷载的。
动压公式是在考虑结构动力和相应的风压系数的基础上进行计算的。
暴风雨风荷载公式是考虑风速和时间变化的情况下进行计算的。
风荷载计算公式的推导需要根据具体的风荷载标准和建筑物的参数进行，可以通过理论分析和实验结果进行验证和修正。
塔架风荷载计算范文
塔架风荷载计算范文一、引言塔架是一种用于支撑高空建筑物或设备的结构，常见于电力、通信、桥梁等工程中。
在设计塔架时，风荷载是一个重要的考虑因素。
本文将介绍塔架风荷载计算的方法和步骤。
二、塔架风荷载计算方法根据相关规范和标准，塔架的风荷载计算一般可以采用两种方法：最不利风向法和特征值法。
1.最不利风向法最不利风向法是指在所有可能风向中，选取对塔架产生最大风荷载的风向。
该方法适用于高度较小的塔架，其计算步骤如下：（1）确定最不利风向利用风洞实验或气象记录资料，确定各个风向下的平均风速和风向频率。
计算每个风向下的风压系数，选择产生最大风荷载的风向。
（2）计算风荷载根据选取的最不利风向，计算塔架表面上各个点的风速和风压。
根据风压和塔架的几何形状，计算各个点的风荷载。
（3）计算风荷载合力将各个点的风荷载合力成一个合力，求出塔架在最不利风向下的风荷载。
2.特征值法特征值法是指将各个风向下的风速和风压进行统计，得到一组特征值，再对这组特征值进行处理，得到考虑不同概率的风荷载。
特征值法适用于高度较大的塔架，其计算步骤如下：（1）确定设计基准风速根据气象记录资料，选取合适的设计基准风速。
（2）统计各个风向下的风速和风压利用气象记录资料，统计各个风向下的风速和风压，得到一组数据。
（3）计算特征值根据统计数据，计算特征值，包括平均值、标准偏差和极值等。
（4）计算设计风速根据特征值和设计基准风速，计算设计风速。
（5）计算风荷载根据设计风速，计算各个点的风速和风压。
根据风压和塔架的几何形状，计算各个点的风荷载。
（6）计算风荷载合力将各个点的风荷载合力成一个合力，求出塔架在设计风速下的风荷载。
三、计算实例为了更好地说明塔架风荷载计算的方法和步骤，以下举例计算一个具体的塔架。
假设塔架的高度为50米，宽度为10米，采用特征值法进行计算。
已知设计基准风速为35m/s，统计各个风向下的风速和风压，得到一组数据。
根据数据计算得到特征值，如下：平均风速：30m/s标准偏差：5m/s极值：40m/s根据设计基准风速和特征值，计算设计风速为35m/s。
风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算中国建筑标准设计研究所刘达民1．概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87，从2002年3月1日起施行。
风荷载属于基础性标准，只有50年的实测数据。
风荷载计算，第7.1.1与7.1.2黑体字属强制性条文，必须执行。
风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载，其破坏作用较大，属矛盾的主要方面。
建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变，但参数、取值有所变化。
修改后的规范更合理，计算简化，与国际上的做法接近。
门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。
2．新老规范差异风荷载部分主要差异有：a）把主体结构与围护结构区别对待。
其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。
b）基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇，提高10%左右，但地点不同，有所区别；起点由原来0.25kPa改为0.30kPa，内陆地区变化不大，但沿海地区较大；c）规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用，个别仍有例外d）围护结构可仍按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113要加大10%等。
e）高度系数作了调整由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类，与国际上划分一致。
A、B类与原来一样，但C类稍有降低，D类为新增加。
将A、B、C、D四类数据化：即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。
取该地区主导风和最大风向为准。
以建筑物平均高度?来划分地面粗糙度。
当?≥18M为D类；9M<?≤18M为C类；?<9M为B类；对山坡、山峰给出了计算公式。
f）体型系数作了调整增加了灵活性：即①可借鉴有关资料②宜作风洞③应作风洞④可直接采用。
g）第7.3.3条专对围护结构而言的（1）外表面正压区：按表7.3.1采用负压区：对墙面，取－1.0；对墙角边，取－1.8；对坡度>10°的屋脊部位，取－2.2；对檐口、雨棚、遮阳板，取－2.0。
注：屋面、墙角边的划分：作用宽度0.1，作用高度0.4，起点应大于1.5m。
25m单管塔风荷载计算
25m灯管塔计算书概况：本计算书为云南联通25m灯管塔标准塔，设1个平台，分别在23m高度处，平台设计板状天线6付（迎风面积按0.45m2/付计）；塔体采用圆形杆体，连接方式采用法兰连接，塔底用Q235预埋锚栓进行连接。
设计依据：1. 设计依据:(1) 钢结构设计规范(GB 50017-2003)(2) 高耸结构设计规范(GBJ135-2006)(3) 建筑结构荷载规范(GB 5009-2001)（2006年版）(4) 移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005）2. 设计荷载:根据建设单位提出的要求确定设计荷载。
塔架设计基本风压0.45kN/m2，设计地震烈度6度。
荷载计算：按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》第3.2.5条第3点，钢塔桅结构的抗震设防烈度为8度及以下时可不进行截面抗震验算，因此只验算风荷载作用下截面承载力。
华信设计建筑设计研究院() 第1 页共6 页以下统计风荷载：按搬运条件、制作工艺等要求，将塔段从下至上分为8000，8000，11000共3段，每段厚度分别为10mm、8mm、6mm.对杆体，移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005），本塔体为折边型，体型系数取Us=1.0；华信设计建筑设计研究院() 第2 页共6 页内力计算：内力计算采用ANSYS通用有限元程序，选用Beam44变截面梁单元，荷载作用简图及计算结果（位移、弯矩、剪力）如下：华信设计建筑设计研究院() 第3 页共6 页荷载作用简图位移简图华信设计建筑设计研究院() 第4 页共6 页弯矩简图（设计值）剪力简图（设计值）位移及承载力验算：1．位移：风荷载标准值作用下顶部位移为1548/1.4=1106mm，顶部高度28m，因此位移比为1.106/28=1/25，按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》，在风荷载为主标准组合作用下，按非线性分析水平位移限值为1/40，因此满足。
2．应力计算：各段底部弯矩及应力计算如下表：华信设计建筑设计研究院() 第5 页共6 页华信设计 建筑设计研究院( ) 第 6 页 共 6 页3． 法兰连接：本塔体采用法兰的连接形式，按规范要求，法兰连接计算如下表：4． 塔底锚栓计算：按规范，对塔边取矩，采用12M42锚栓，材质为Q235，每根M42锚栓的承载力为112.5kN ，按规范计算，最大锚栓拉力为117.9kN ，大于112.5kN ，但%5%5.4%1009.1175.1129.117<=⨯-，工程允许。
风荷载计算方法与步骤
欢迎共阅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。
23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）。
○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。
为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。
单管塔建模计算设计讲解实例
单管塔计算一、荷载计算：使用单管塔荷载计算的公式表格，分别计算单管塔的恒载、活载、风荷载。
1、恒载塔身自重=软件自动计算避雷针=避雷针自重平台处恒载=天线支架+天线+平台重量；2、活荷载根据《建筑结构荷载规范》第4.2.2条，平台活荷载取2Kn/m2。
则活荷载=平台面积*2 Kn/m2（平台面积计算时应扣除塔体处面积）3、风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》第7节内容进行计算，也可根据excel 计算书里的《5单管塔荷载统计》表进行计算。
表中黄色部分为手动输入部分，其余颜色部分为自动计算。
其中：地面粗糙度：根据地质勘探报告；山高：当塔体在山上的时候要输入山的海拔；上口宽与下口宽：根据经验尝试选择一组数据，待验算取最优值；基本分压：根据福建省建筑结构风压规程得出50年一遇的平潭风压为1.3KN/m2；正迎风面积：天线直径与高度的乘积；体型系数：《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项次桁架类别(a)。
体型系数：0.9 根据《高耸结构设计规范》表4.2.7第11项次;1.3 根据中国移动基站铁塔施工图作业作业指导书中荷载取值6.2。
二、3D3S建模：30米单管塔(2个平台23米，28米)步骤:1.选择塔架模块，2.注意画杆件时，应先将视图定为主视图，然后画一根实线表示30000，并选择线定义为杆件，每段为0.5m平分为60段，3.以每段的半段处的塔身截面直径为该段的塔段直径，建立截面库，定义好每段的材性，截面4、定义支座边界“构件属性—支座边界—一般边界—XYZ三个方向都选择刚性约束—选择节点定义约束—选择塔脚”5、根据地质勘探资料填写地震荷载参数，然后进行内力分析内容选择及计算，优化并计算出塔身的自振周期。
将自振周期代入excel荷载统计表格计算出单管塔的各个荷载。
6、将计算出得恒载、活载、风荷载施加到已建好的模型的相应节点处，并分别显示不同工况下的各个内力，检查是否有误。
然后添加导荷载，施加到全塔段，再检查模型、优化，计算内容选择地震周期振型分析及线性分析计算，之后验算。
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25m灯管塔计算书
概况：
本计算书为云南联通25m灯管塔标准塔，设1个平台，分别在23m高度处，平台设计板状天线6付（迎风面积按0.45m2/付计）；塔体采用圆形杆体，连接方式采用法兰连接，塔底用Q235预埋锚栓进行连接。
设计依据：
1. 设计依据:
(1) 钢结构设计规范(GB 50017-2003)
(2) 高耸结构设计规范(GBJ135-2006)
(3) 建筑结构荷载规范(GB 5009-2001)（2006年版）
(4) 移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005）
2. 设计荷载:
根据建设单位提出的要求确定设计荷载。
塔架设计基本风压0.45kN/m2，设计地震烈度6度。
荷载计算：
按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》第3.2.5条第3点，钢塔桅结构的抗震设防烈度为8度及以下时可不进行截面抗震验算，因此只验算风荷载作用下截面承载力。
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以下统计风荷载：
按搬运条件、制作工艺等要求，将塔段从下至上分为8000，8000，11000共3段，每段厚度分别为10mm、8mm、6mm.
对杆体，移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005），本塔体为折边型，体型系数取Us=1.0；
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内力计算：
内力计算采用ANSYS通用有限元程序，选用Beam44变截面梁单元，荷载作用简图及计算结果（位移、弯矩、剪力）如下：
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荷载作用简图位移简图
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弯矩简图（设计值）剪力简图（设计值）
位移及承载力验算：
1．位移：风荷载标准值作用下顶部位移为1548/1.4=1106mm，顶部高度28m，因此位移比为1.106/28=1/25，按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》，在风荷载为主标准组合作用下，按非线性分析水平位移限值为1/40，因此满足。
2．应力计算：
各段底部弯矩及应力计算如下表：
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3． 法兰连接：
本塔体采用法兰的连接形式，按规范要求，法兰连接计算如下表：
4． 塔底锚栓计算：
按规范，对塔边取矩，采用12M42锚栓，材质为Q235，每根M42锚栓的承载力为112.5kN ，
按规范计算，最大锚栓拉力为117.9kN ，大于112.5kN ，但%5%5.4%1009.1175
.1129.117<=⨯-，工程允许。
综上，计算满足规范要求。