风荷载βz及wk(新规范)
PKPM新、旧规范版本之间的变化
返回列表查看: 2420|回复: 6PKPM新、旧规范版本之间的变化[复制链接][论坛转帖][博客转帖]petty-sun26主题听众40积分技术员土木币56•收听TA•发消息电梯直达主贴发表于 2006-4-6 12:50:35 |只看该作者|倒序浏览本文介绍pkpm计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化,这同时也是新旧规范(抗震规范、高层规程、荷载规范、混凝土规范〉的条文变化。
1,.风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W。
其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。
所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。
具体的变化包括下面几条:1)、基本风压:：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。
2)、地面粗糙度类别：由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。
C类是指有密集建筑群的城市市区；D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。
3)、凤压高度变化系数：A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。
新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。
新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。
与结构的材料和形式有关。
5)、脉动影晌系数：在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。
在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。
如C类、高度为5Om、高宽D类,则小37%。
6)、结构的基本周期：脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。
计算风荷载标准值Wk[2]
![计算风荷载标准值Wk[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/842d7fe5172ded630b1cb6fc.png)
计算风荷载标准值Wk=βzμsμz w0
式中：Wk——风载荷标准值（KN/m2）;
βz ——高度z处的风振系数；鉴于在田野树丛中，此值取1.0；
μs——风载荷体型系数；鉴于在田野树丛中，此值取1.0；
μz ————风压高度变化系数；鉴于在田野树丛中，此值取1.0；
w0 ————基本风压（KN/m2）；查北京市50年不遇大风（大于8级）的气象和最大风速资料，风载荷值取0.45 KN/m2 ；
为便于简化计算，将杀虫灯分为4个部分，即太阳能板、杀虫灯、灯杆和基础。
其中太阳能板、杀虫灯、灯杆为承风部位，基础为平衡部分。
1.太阳能板：承风面积S1=0.81m*0.51m*COS40º=0.316m2;
承风阻力P1=0.316m2*0.45 KN/m2 =0.14212KN；
倾翻力矩M1=H1P1=2.65m*0.1422KN=0.37712KN.m；
同理可算：2.杀虫灯部位M2= H2P2=2.2m*0.036KN=0.08KN.m ;
3.灯杆部位M3= H3P3=1.0m*0.144KN=0.144KN.m ;
综上所述，50年不遇的大风产生最大的倾翻力矩为
∑M=M1+M2+M3=0.6 KN.m ;
而杀虫灯底盘用3-M12地脚螺栓固定在混凝土基础上。
混凝土基础的几何尺寸为0.53m*0.53m，高0.6m；混凝土的密度为1.8-2.45；（式中取2.1）即混凝土基础的重量为G=3.54KN；其倾翻阻力矩为
M阻=G*B/2=3.54KN*0.265m=0.938KN.m
经计算，M阻>∑M，故满足要求。
即该基础能够在50年不遇的强风时，不倾翻。
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。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下列公式计算：1、当计算主要承重结构时：Wk ＝βz·μs·μz·W0式中：Wk ----风荷载标准值（KN/m2）βz ---高度Z 处的风振系数；μs---风荷载体型系数：μz ---风压高度变化系数；W0----基本风压（KN/m2）风压高度变化系数μZA 类指近海面、海岛、海岸、湖岸以及沙漠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C 类指密集建筑裙的城市市区D 类指有密集建筑物裙且房屋较高的城市市中心βz ---高度Z 处的风振系数高度大于30米且高宽比大于1.5考虑。
否则βz ＝1与结构的自振特性有关，（包括自振周期、振型等，也与结构的高度有关）。
结构在 z 高度处的风振系数βz 可按下式：式中：ξ ----脉动增大系数；ν ----脉动影响系数；φz-- 振型系数；μz---风压高度变化系数。
重要说明： 风振系数：不满足 “ 高度大于30m 且高宽比大于1.5的高柔房屋 ” ＝1.0.“三水准”抗震设防目标当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。
当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。
当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
第一阶段：对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。
第二阶段：对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算。
有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等Z。
最新规范-风荷载计算
局部体型系数μ s1
面板 构件μ s1=μ s1（1）+[μ s1(25)μ s1(1)]log(A)/1.4+0.2
风压高度变化系数 μ z
μ z=1.284（z/10）0.24
风荷载标准值Wk （kN/m ）
2
Wk=β gzμ s1μ zW0 构件
墙面区 墙角区 墙面区
备注：风荷载标准值小于1kN/m2时，取为1kN/m2
D(30m以下按30m计算) 30 0.4 β gz=1+2gI10(z/10)-0.30 面积 面板 构件μ s1=μ s1（1）+[μ s1(25)μ s1(1)]log(A)/1.4+0.5 μ z=0.262（z/10）0.60 m2 — 5 2.40 墙角区 墙面区 1.6 1.2
1.460 1.100 0.51 墙角区 0.779
值计算 C(15m以下按15m计算) 15 0.4 β gz=1+2gI10(z/10)-0.22 面积 面板 构件μ s1=μ s1（1）+[μ s1(25)μ s1(1)]log(A)/1.4+0.4 μ z=0.544（z/10）0.44 m2 — 5 2.05 墙角区 墙面区 1.6 1.460 0.65 墙角区 0.854 面板 Wk=β gzμ s1μ zW0 构件 墙面区 0.587 墙面区 0.640 墙角区 0.779 1.2 1.100
面板 Wk=β gzμ s1μ zW0 构件 墙面区 0.535 墙面区 0.584 墙角区 0.711
地面粗糙度 计算标高(m) 基本风压W0 3.9 0.45 β gz=1+2gI10(z/10)-0.12 面积 m2 — 1 1.58 墙角区 1.6 1.600 1.39 墙角区 面板 1.578 1.183 1.578 1.183 墙面区 1.2 1.200
PKPM新旧规范版本之间的变化
PKPM新、旧规范版本之间的变化本文介绍PKPM计算软件TA T,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化,这同时也是新旧规范(抗震规范、高层规程、荷载规范、混凝土规范〉的条文变化。
一、风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W。
其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。
所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。
具体的变化包括下面几条:1)、基本风压:：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇: 新高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。
2)、地面粗糙度类别：由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。
C类是指有密集建筑群的城市市区；D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。
3)、凤压高度变化系数：A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。
新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。
新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。
与结构的材料和形式有关。
5)、脉动影晌系数：在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。
在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。
如C类、高度为5Om、高宽比为3的建筑,υ=0.46,比89高规小28%,若为D类,则小37%。
6)、结构的基本周期：脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。
结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算:框架结构T=(0.08-1.00)N:框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N:剪力墙结构、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。
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…… 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：；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 =×(1+2μf) 其中：μf=×(Z/10)B类场地：βgz =×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)C类场地：βgz =×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)D类场地：βgz =×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)对于B类地形，高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=×(1+2×(Z/10))=μz：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=×(Z/10)当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=×(Z/10)当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=×(Z/10)当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，高度处风压高度变化系数：μz=×(Z/10)=μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第条：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. 正压区按表采用；2. 负压区-对墙面，取-对墙角边，取二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取或。
世界各地风荷载标准值
世界各地风荷载标准值
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ш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。
中国的地理位置和气候条件造成的大风为：夏季东南沿海多台风，内陆多雷暴及雹线大风；冬季北部地区多寒潮大风，其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。
台风造成的风灾事故较多，影响范围也较大。
雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：
1 当计算主要承重结构时,按式：wk=βzμsμzWo[1]
式中wk—风荷载标准值(kN/m2)；
βz—高度z 处的风振系数；
μs—风荷载体型系数；
μz—风压高度变化系数；
Wo—基本风压(kN/㎡)。
2 当计算围护结构时，按式：wk=βgzμslμzWo 式中βgz—高度z 处的阵风系数；
μsl--风荷载局部体型系数。
风荷载取值
3、1、3 风荷载建筑物受到得风荷载作用大小,与建筑物所处得地理位置、建筑物得形状与高度等多种因素有关,具体计算按照《荷载规范》第7章执行。
1、风荷载标准值计算垂直于建筑物主体结构表面上得风荷载标准值W K ,按照公式(3、1-2)计算:βz ——高度Z 处得风振系数,主要就是考虑风作用得不规则性,按照《荷载规范》7、4要求取值。
多层建筑,建筑物高度＜30m,风振系数近似取１。
(1)风荷载体型系数µS风荷载体型系数,不但与建筑物得平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成得角度有关,而且还与建筑物得立面处理、周围建筑物得密集程度与高低等因素有关,一般按照《荷载规表3、1、10 建筑物体型系数取值表注1:当计算重要且复杂得建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算得建筑物,风荷载体型系数可按照《高层规程》中附录A 采用、或由风洞试验确定。
注4:当多栋或群集得建筑物相互间距离较近时,宜考虑风力相互干扰得群体作用效应。
一般可将单体建筑得体型系数乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件得试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定。
注3:檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件,计算局部上浮风荷载作用时,体型系数不宜小于2、0。
注4:验算表面围护结构及其连接得强度时,应按照《荷载规范》7、3、3规定,采用局部W W z s z k μμβ=)21.3(-风压力体型系数。
(2)风压高度变化系数µz设置风压高度变化系数,主要就是考虑建筑物随着高度得增加风荷载得增大作用。
对于位于平坦或稍有起伏地形上得建筑物,其风压高度变化系数应根据场地粗糙程度按《荷载规范》7、2要求选用,表3、1、11中列出了常用风压高度变化系数得取值要求。
表3、1、11 风压高度变化系数A类:近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类:田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏得乡镇与城市郊区;C类:有密集建筑群得城市市区;D类:有密集建筑群与且房屋较高得城市市区。
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：w k=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中：w k：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))=1.7189μz：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。
新规范风荷载标准值计算V1
中冶赛迪工程技术股份有限公司
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结构风荷载计算——编制依据为《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
工程项目：
风振系数 10. βz
I10=
0.14
设计人：
赵轩
∴
βz= 1+2x2.5x0.14x1.1703x(1+2.9254^2)^0.5
11.
主体结构 风荷载标
= 3.5327 ωk= 3.5327x1.3x1.3619x0.25
8. α1的取 《荷
载规
κ=
10x(28+60xe^(-(28/60))-60)^0.5/28= 0.91
背景分量 α1= 9. 因子 Bz 荷载
规范
∴
Bz=
0.218
θB= 1 0.91x28^0.218x0.8471x1x1/1.3619x1x1
= 1.1703
#VALUE! 0.8471 1.0000
R= (3.14x15^2/(6x0.01x(1+15^2)^(4/3)))^0.5
5.
结构第一 阶振型系
= 2.9254
Z/H=
1.000 Φ1(1)= 1.000
插值计算
######
∴
6.
竖直方向 相关系数
结构高度H：
Φ1(1)= 1.0000 28 m
∴
ρz=
水平方向
7. 相关系数
∴
ρx=
系数κ、
m，顶部宽度
时 间：
2015/8/25
1.5 考虑内部局部 1.3 48 m
计算风压高度Z=
28
m
二. 荷载计算
1. 查询《建筑结构荷载规范》附录E.5，重庆重庆市的主体结构重现期 10年的基本风压w0=
风荷载计算公式
按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：w k=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中：w k：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：61.2m；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=×(1+2μf) 其中：μf=×(Z/10)B类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)C类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)D类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)对于C类地形，61.2m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=×(1+2×(Z/10))=μz：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=×(Z/10)当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=×(Z/10)当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=×(Z/10)当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于C类地形，61.2m高度处风压高度变化系数：μz=×(Z/10)=μs1：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—对墙角边，取二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取或。
风荷载取值
3.1.3 风荷载建筑物受到的风荷载作用大小,与建筑物所处的地理位置、建筑物的形状和高度等多种因素有关,具体计算按照荷载规范第7章执行;1、风荷载标准值计算垂直于建筑物主体结构表面上的风荷载标准值W K ,按照公式3.1-2计算：βz ——高度Z 处的风振系数,主要是考虑风作用的不规则性,按照荷载规范7.4要求取值;多层建筑,建筑物高度＜30m,风振系数近似取１; 1风荷载体型系数µS风荷载体型系数,不但与建筑物的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关,而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物的密集程度和高低等因素有关,一般按照荷载规表3.1.10 建筑物体型系数取值表注1：当计算重要且复杂的建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算的建筑物,风荷载体型系数可按照高层规程中附录A 采用、或由风洞试验确定;注4：当多栋或群集的建筑物相互间距离较近时,宜考虑风力相互干扰的群体作用效应;一般可将单体建筑的体型系数乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定;W W z s z k μμβ=)21.3(-注3：檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件,计算局部上浮风荷载作用时,体型系数不宜小于2.0;注4：验算表面围护结构及其连接的强度时,应按照荷载规范7.3.3规定,采用局部风压力体型系数;2风压高度变化系数µz设置风压高度变化系数,主要是考虑建筑物随着高度的增加风荷载的增大作用;对于位于平坦或稍有起伏地形上的建筑物,其风压高度变化系数应根据场地粗糙程度按荷载规范7.2要求选用,表3.1.11中列出了常用风压高度变化系数的取值要求;表3.1.11 风压高度变化系数关于地面粗糙程度的分类：A 类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B 类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C 类：有密集建筑群的城市市区；D 类：有密集建筑群和且房屋较高的城市市区; 3基本风压值W 0基本风压值W 0,单位kN/m 2,以当地比较空旷平坦场地上离地10m 高、统计所得50年一遇10分钟平均最大风速为标准确定的风压值,各地的基本风压可按照荷载规范附录D 中的全国基本风压分布图查用,表3.1.12为浙江省主要城镇基本风压取值参考表;2、基本风压的取值年限荷载规范在附录D 中分别给出了n=10年、n=50年、n=100年一遇的基本风压标准值,工程设计中根据建筑物的使用性质与功能要求,一般按照下列方法选用风压标准值的取值年限：① 临时性建筑物：取n=10年一遇的基本风压标准值；② 一般的工业与民用建筑物：取n=50年一遇的基本风压标准值；③ 特别重要的建筑物、或对风压作用比较敏感的建筑物建筑物高度大于60m ：取表3.1.12 浙江省主要城镇基本风压kN/m 2取值参考表n=100年一遇的基本风压标准值；在没有100年一遇基本风压标准值的地区,可近似将50年一遇的基本风压值标准值乘以1.1经验系数以后采用;3、关于风荷载作用的方向问题建筑物受到的风荷载作用来自各个方向,风荷载的主要作用方向与建筑物所在地的风玫瑰图方向一致全国主要城市风玫瑰图,可以查相应的建筑设计资料;工程设计中,一般按照风荷载作用的最大值,来计算建筑物受到的风荷载作用效应;对于抗侧力构件相互垂直布置的建筑物：一般按照两个相互垂直的主轴方向来考虑风荷载的作用效应,详图3.1.3a所示;图3.1.3a 抗侧力构件垂直布置示意图图3.1.3b 抗侧力构件多向布置示意图对于抗侧力构件多向布置的建筑物：一般按照抗侧力构件布置方向,沿着相互垂直的主轴方向次依考虑风荷载的作用效应,详图3.1.3b所示;注意：同一方向,左风荷载作用效应和右风荷载作用效应要分别进行计算;4、风洞试验高层规程3.2.8明确,对于特别重要的建筑物、特别不规则的建筑物,风荷载标准值计算公式3.1-2中的相关计算参数有必要通过风洞试验来确定,以便较精确地计算建筑物受到的风荷载作用效应,确保建筑结构的抗风能力;一般建筑物高度大于200m 、或建筑物高度大于150m 但存在下列情况之一时,宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载作用参数;① 平面形状不规则,立面形状复杂； ② 立面开洞或连体建筑；③ 规范或规程中没有给出体型系数的建筑物； ④ 周围地形或环境较复杂;风洞试验通常由有试验能力和试验资质的高等院校、科研院所完成,按照一定比例制作的建筑物模型置于人工模拟的风环境中,模型上不同部位埋设一定数量的电子测压孔,通过压力传感器输出电流信号、通过数据采集仪自动扫描记录并转为相关的数字信号,再经过一系列的计算机数据处理、模拟分析,可以得到建筑物受到的平均风压力和波动风压力值,供设计采用;多层建筑物,房屋高度小,风荷载作用影响较小,一般不做风洞试验; 5、梯度风基本风压与风速有关,一般风速由地面为零沿高度方向按照曲线逐渐增大,直至距离地面某一高度处达到最大值,上层风速度受地面影响较小,风速较为稳定;不同的地表面粗糙度使风速沿高度增加的梯度速率不同,详图3.1.4所示,风速变化的这种规律,称为梯度风;图3.1.4 风速随高度变化示意图6、特殊情况下基本风压的取值① 当重现期为任意年限R 时,相应风压值可按照公式3.1-2a 进行近似计算：式中：X R ——重现期为R 年的风压值kN ／m 2；X 10——重现期为10年的风压值kN ／m 2；X 100——重现期为100年的风压值kN ／m 2; ② 当城市或建设地点的基本风压值在“全国基本风压分布图”上没有给出时,可根据附近地区规定的基本风压或长期观测资料,通过气象或地形条件的对比分析确定;在分析当地的年最大风速时,往往会遇到其实测风速的条件不符合基本风压规定的标准)21.3(a -)110ln ln )((1010010--+=RX X X X R条件,因而必须将实测的风速资料换算为标准条件的风速资料,然后再进行分析;情形一：当实测风速的位置不是l0m 高度时,标准条件风速的换算原则上应由气象台站根据不同高度风速的对比观测资料,并考虑风速大小的影响,给出非标准高度风速的换算系数,以确定标准条件高度的风速资料;当缺乏相应的观测资料时,可近似按照公式3.1-2b 进行换算：式中：ν——标准条件下l0m 高度处、时距为10分钟的平均风速值m ／s ；νz ——非标准条件下z 高度m 处、时距为10分钟的平均风速值m ／s ； α——实测风速高度换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.13取值;表3.1.13 实测风速高度换算系数参考表情形二：当最大风速资料不是时距10分钟的平均风速时,标准条件风速的换算虽然世界上不少国家采用基本风压标准值中的风速基本数据为10分钟时距的平均风速,但也有一些国家不是这样;因此对某些国外工程需要按照我国规范设计时,或国内工程需要与国外某些设计资料进行对比时,会遇到非标准时距最大风速的换算问题;实际上时距10分钟的平均风速与其它非标准时距的平均风速的比值是不确定的,表3.1.14给出了非标准时距平均风速与时距10分钟平均风速的换算系数,必要时可按照公式3.1-2c 做近似换算：式中：ν——时距为10分钟的平均风速值m ／s ；νt ——时距为t 分钟的平均风速值m ／s ；β——换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.14取用;表3.1.14 不同时距与10分钟时距风速换算系数参考表情形三：当已知风速重现期为T 年时,标准条件风压的换算当已知10分钟时距平均风速最大值的重现期为T 年时,其基本风压与重现期为50年的基本风压的关系,可按照公式3.1-2d 进行简单换算：式中：W 0——重现期为50年的基本风压值kN ／m 2；W ——重现期为T 年的基本风压值kN ／m 2；γ——换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.15取用;表3.1.15 不同重现期与重现期为50年的基本风压的换算系数参考表③ 山区的基本风压zv v α=β/t v v =γ/0W W =)21.3(b -)21.3(c -)21.3(d -山区的基本风压应通过调查后确定,如无实际资料,可按照当地邻近空旷平坦地面的基本风压值,乘以一放大系数后采用;任何情况下,山区的基本风压值不得小于0.3kN/m 2;7、围护结构的风荷载计算计算围护结构上作用的风荷载值,必须考虑阵风的影响,按照公式3.1-2e 进行：W K ——风荷载标准值,单位kN/m 2；W 0——基本风压值,单位kN/m 2,取值要求同前；βgz ——高度Z 处的阵风系数,按照荷载规范7.5要求取值；µS ——风荷载体型系数,按照荷载规范7.3.3要求取值;对于檐沟、雨蓬、遮阳板等突出构件,风力作用垂直向上,风荷载体型系数为2；µz ——风压高度变化系数,取值要求同前; 8、玻璃幕墙的风荷载计算玻璃幕墙作为围护结构的一种表现形式,在民用建筑中应用较多,其抗风设计必须满足围护结构风荷载标准值的计算要求;由于玻璃幕墙单块受荷面积较小,根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96规定,垂直于玻璃幕墙表面上的风荷载标准值,可近似按照公式3.1-2f 计算：公式中有关高度变化系数µz 、基本风压W 0的计算取值要求同前,对于体型系数µS 的取值要求如下：竖直幕墙外表面按照±1.5取用；斜玻璃幕墙可根据实际情况按照荷载规范要求取用；当建筑物进行了风洞试验时,直接根据风洞试验结果确定;任何情况下,设计玻璃幕墙用风荷载标准值W k 不得小于1.0kN/m 2;0W W z s gz K μμβ=025.2W W z s K μμ=)21.3(f -)21.3(e -。
风荷载计算公式
按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：w k=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中：w k：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：61.2m；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)-0.12 B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C类地形，61.2m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.6876μz：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C类地形，61.2m高度处风压高度变化系数：μz=0.616×(Z/10)0.44=1.3669μs1：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。
《建筑结构荷载规范》-风荷载计算
60° +1.0 +0.7 -0.4 -0.2 -0.5
15° +1.0 +0.3 +0.4 +0.5 +0.4
60° 30° +1.0 +0.4 +0.3 +0.4 +0.2
60° +1.0 +0.8 -0.3
0
-0.5
15° +1.0 +0.5 +0.7 +0.8 +0.6
90° 30° +1.0 +0.6 +0.8 +0.9 +0.7
表8.2.1 风压高度变化系数 μz
离地面或海
地面粗糙度类别
平面高度
A
B
C
D
(m)
5
1.09
1.00
0.65
0.51
10
1.28
1.00
0.65
0.51
15
1.42
1.13
0.65
0.51
20
1.52
1.23
0.74
0.51
30
1.67
1.39
0.88
0.51
40
1.79
1.52
1.00
0.60
50
33
封闭式
带下沉天窗
18
的
双坡屋面
或拱形屋面
封闭式
带下沉天窗 19
的双跨双坡
或拱形屋面
封闭式
带天窗挡风 20
板
的双跨屋面
封闭式
带天窗挡风 21
板
的双跨屋面
封闭式 22
锯齿形屋面
风载标准值计算 新规范
35.050
>5
ok
阻尼比ζ
1= 0.01
R = x = 脉动风荷载的共振分量因子 6 (1 x ) = 1
2
1
2 4/3
1
2.210
峰值因子 g = 10m高度名义湍流强度 I 10 =
2.50 0.14
z = 1 2gI10 Bz 1 R 2 =
z高度处的风振系数 z = 1 数 ms =
1.00
风载标准值 wk = zmsmzw0 = #NAME? kN/m 2
对于围护系统
z高度处的阵风系数 β gz = #NAME? 查表值
gz
=1
2gI10
z 10
a
=
1.497
计算值
局部体型系数 ms1 =
1.20
风载标准值 wk = gzms1mzw0 = #NAME?
2
1
1
1 =
A
1.38
B
1
C
0.62
D
0.32
kw-地面 粗糙度修 正系数，
A
1.28
B
1
C
0.54
D
0.26
=1 阻尼比ζ1
0.01
0.02
0.05
10m高度
名义湍流
强度 I 10
=
A
0.12
B
0.14
C
0.23
D
0.39
地面粗糙 度指数
a=
A
0.12
B
0.16
C
0.22
D
0.33
风载标准 值计算
基本风压 建筑高度
w0 = 0.60 H = 85.0