高耸结构设计手册风载校核计算

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塔式结构高耸风荷载计算

塔式结构高耸风荷载计算

石油化工高塔风荷载(沿塔身质量分布均匀的1 计算依据:SHT3030-2009 石油化工塔型设备基础设计规范GB50009-2012 建筑结构荷载规范2 风荷载计算2.1Z 处的顺风向风振系数计算结构的自振周期T1计算当T1>=0.25s 应考虑风压脉动对结构顺风向风振的影响按照附录A 塔型设备基本自振周期计算公式SH3030-A1从基础底板顶面至设备顶面的总高度h :塔型设备外径加权平均值D。

:则h 2/D 。

:则T1为2.1.1峰值因子g2.1.2I10:10m高度名义湍流强度A类地面粗糙度B类地面粗糙度C类地面粗糙度D类地面粗糙度本单体地面粗糙度为则I10,10m高名义湍流强度为2.1.3其中则Kw为基本风压W 0为则脉动风荷载的共振分量因子R为2.1.4脉动风荷载空间相关系数:竖直方向的相关系数结构总高度H取值本单体竖直方向的相关系数水平方向的相关系数结构迎风面宽度B取值对于迎风面宽度较小的高耸结构,水平方向相关系数可取1本单体水平方向的相关系数z/H=高耸结构第1阶振型系数地面粗糙度类别:风载作用处建筑物高度:z=1 风压高度变化系数高度Z处的顺风向风振系数计算2.2风载体型系数2.2.1风垂直于塔布置方向塔直径d塔净距s净距与直径的比值s/d垂直风风载体型系数顺风风向风载体型系数本单体风载体型系数为2.30罐体直径为2.40塔形设备保温层的厚度塔型设备沿高度作用的风荷载标准值qwkμωωβννξξωωξνϕβμϕϕωβμμω量分布均匀的塔)的计算SH3030-6.3.1条GB50009-8.4.3对结构顺风向风振的影响SH3030-6.3.2-a条周期计算公式SH3030-A130.00m0.46m1956.522.19s2.500.120.140.230.39B类地面粗糙度0.14GB50009-8.4.4-1GB50009-8.4.4-21.20kN/m212.523.10GB50009-8.4.5 0.91GB50009-8.4.6-1GB50009-8.4.6-230.001.001.00B类处建筑物高度:30.00m型系数取值为0.46m3.70m1.760.600.600.60 .4条表20.46m#N/A0.10m#N/A kN/m。

高层建筑的风载与地震载设计

高层建筑的风载与地震载设计

高层建筑的风载与地震载设计高层建筑是现代城市的重要组成部分,为了保证其安全、稳定和舒适性,在设计过程中必须充分考虑风载与地震载的影响。

这不仅关系到建筑物的结构安全,也直接影响到人的生命财产安全。

本文将详细探讨高层建筑的风载与地震载设计,包括其基本概念、设计标准、计算方法以及在实际工程中的应用。

一、高层建筑的风载设计1. 风载的基本概念风载是指建筑物受到风力作用时产生的水平和垂直荷载。

高层建筑由于其高度和刚度,容易受到强风的影响,特别是在城市环境中,高楼之间的峡谷效应更可能造成风速加大。

风载不仅影响建筑的稳定性,还会对围护结构及附属设施造成损坏。

因此,在高层建筑的设计中,必须认真分析风载的大小及作用特性。

2. 风载计算方法在风载设计中,常用的方法主要包括:(1) 风速分析根据气象资料确定某区域内的基本风速,通常遵循相关规范规定。

常用的工程规范比如《建筑抗震设防规范》和《建筑结构荷载规范》等,给出了不同地区、不同高度建筑物的基础风速。

(2) 风压计算根据风速可计算出风压,风压是根据以下公式计算得出的: [ q = 0.613 V^2 ] 其中,( q ) 为动压(Pa),( V ) 为基本风速(m/s)。

在此基础上,还需要考虑降雨、雪荷等其他因素对设计的影响。

(3) 结构特性分析通过对建筑物自身特性的分析,比如刚度和质量分布等,评估其抗风能力。

一般来说,高度较大的建筑物需要重点考虑力学性能,并采取相应的加固措施,以提高抵抗水平。

3. 风载设计标准在国家及国际标准中,对高层建筑的抗风设计有明确要求,如《建筑结构荷载规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等。

这些标准提供了详细的设计参数和方法,为工程师提供了科学依据。

此外,还需综合考虑当地气候特点进行调适,以实现更好的使用安全和舒适性。

二、高层建筑的地震载设计1. 地震载的基本概念地震载是指由于地震波作用于建筑物而引起的惯性力及动力响应。

这类力作用常常具有突发性和不可预见性,对高层建筑构成了极大的影响。

电力线路高塔风荷载调整系数计算探讨

电力线路高塔风荷载调整系数计算探讨

电力线路高塔风荷载调整系数计算探讨摘要:随着500kV同塔双回路和±800 kV特高压工程设计的深入,出现了大批总高超过60m的铁塔,而现行电力设计规范对此并未有明确的计算公式,因此探讨如何快速有效地计算铁塔风荷载调整系数(风振系数bz)的方法并将其应用于铁塔计算中具有很大的实际意义。

关键词:铁塔设计,高塔,杆塔风荷载调整系数,风振系数,经验取值Power line tower wind load adjustment coefficient calculation is discussedNieBin wu(fujian province blessed for ever engineering consulting Co., ltd., fujian, 350003)Abstract:z) method and is applied to the calculation of the Eiffel Tower of great practical significance.bAlong with 500 kV towers double circuit and + 800 kV uhv engineering design deeply, appeared more th an 60 m of total height of the tower, and the current power design code to it has not have clear for mula, probe into how to effectively calculation tower wind load adjustment coefficient (wind vibrat ion coefficientKeywords: tower design, high tower, tower wind load adjustment coefficient, the wind of the vibrat ion coefficient, experience value1 引言风荷载作为输电线路设计中重要的荷载之一,一直是输电线路的热点研究课题。

高耸结构的风荷载计算

高耸结构的风荷载计算

(3)
式中: Φ=[!1 !2 !3 … !M]为振型; q=[q1 q2 q3 … qM]T 为相应的模态坐标。
根据振型的正交性并对质量矩阵 M 作归一处理后, 通过式( 3) 可以得到方程:
q!+Cq#+Kq=ΦTF (t)
( 4)
其中: C=diag [2ξ1ω1 2ξ2ω2 2ξ3ω3 … 2ξMωM];ξi 为第 i 振型的阻尼比, i=1, …,M;ωi 为第 i 振型的自振频率;K=
得一种数值计算风荷载的方法, 该方法可以明确地表明工程实践中加速度传感器的测量结果与风载荷之间的内在关系; 最后分
析了测量中存在的误差。
关键词: 高耸结构; 风荷载; 动态特性; 测量
中图分类号: TU973.213
文献标识码: A
Wind Load Calculation on Towering Structure
410
安徽工业大学学报
2005 年
z 处的位移; F (t)=[f1(t) f2(t) f3(t) … fn(t)]T 为风荷载。

! 对于位移 u(z,t)可以仅取所需要的 M 阶模态近似表示为: u(z,t)= qi(t)!i(z)
(2)
i=1
这样, u(z,t)=[!1 !2 !3 … !M][q1 q2 q3 …qM]T=!q
& 0

ΛM ,其中 # #=ΛM 表示对角
##TF(t)=#q" (t)- BTAx(0)=u! (t)+#Kq(0)+#Cq#(0)=u! (t)+#KΛM-1#Tu(0)+#CΛM-1#Tu# (0) F (t)=(ΦΦT)-1(u! (t)+#KΛM-1#Tu(0)+#CΛM-1#Tu# (0))

高层建筑风荷载计算与结构设计

高层建筑风荷载计算与结构设计

高层建筑风荷载计算与结构设计随着城市化进程的加快和城市人口的增长,高层建筑在现代城市中扮演着越来越重要的角色。

而高层建筑在设计与施工过程中,风荷载的计算和结构设计是至关重要的环节。

本文将探讨高层建筑风荷载计算与结构设计的相关内容。

一、风荷载计算1. 风荷载的定义和分类风荷载是指风对建筑物表面的静压力和动压力所产生的作用力。

根据风的性质和特点,风荷载可分为静风荷载、动风荷载和波浪风荷载等多种类型。

2. 风荷载计算方法风荷载计算是高层建筑结构设计的重要内容之一。

常用的计算方法包括静态风荷载计算方法、动态风荷载计算方法和实验风洞模拟等。

3. 风荷载标准为了保证高层建筑的结构安全性,各国都颁布了相应的风荷载标准,如中国《建筑抗震设计规范》、美国《ASCE7-10》等。

二、结构设计1. 结构材料选择高层建筑的结构设计应选择适宜的结构材料,如混凝土、钢结构、钢混凝土结构等,以满足建筑的承载能力要求。

2. 结构形式设计高层建筑的结构形式设计应考虑建筑本身的使用功能和外部环境,合理选择适应的结构形式,如框架结构、剪力墙结构、框筒结构等。

3. 结构稳定性设计高层建筑结构的稳定性设计是保证建筑整体稳定性和安全性的关键,需要考虑风荷载、地震作用等外部因素对结构的影响。

结语高层建筑风荷载计算与结构设计是高层建筑设计中的重要内容,直接影响到建筑物的安全性和稳定性。

设计者在进行设计时应充分考虑风荷载的计算方法和结构设计原则,确保建筑物能够承受外部环境的作用力,达到设计要求。

通过本文的介绍,希望读者对高层建筑风荷载计算与结构设计有了进一步的了解,为高层建筑的设计与建设提供一定的参考和指导。

关于高杆灯风载荷的设计与计算

关于高杆灯风载荷的设计与计算

关于高杆灯风载荷的设计与计算何鹏【摘要】高杆灯照明范围较大,功能性强,使用便利,在广场、体育馆、立交桥、机场及港口码头等都有广泛的应用,高杆灯的安全性包括刚度、稳定性、经济性等多方面,其中强度计算与校验是最重要的因素,实际应用当中发现,风载荷是影响高杆灯强度的最大的、也是最关键的因素。

本文以40米高杆灯为实例,介绍了设计要求,进行了高杆灯风载荷的设计计算与校核,计算结果表明高杆灯的强度符合要求。

%Due to its wide illumination range , strong function and convenience , the High-mast pole is widely used in square , stadium, bridge, airport and port terminal .The safety of High-mast pole includesthe calculation of multi rigidity , stability , economy and so on , while the strength calculation and verification is the most important factor amongall , especially the wind load calculation .We will use a 40 meter high-mast pole as the example , to calculate and verify the wind load .【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P124-128)【关键词】安全性;风载荷;强度计算;高杆灯【作者】何鹏【作者单位】天津施莱德照明器材有限公司,天津 300457【正文语种】中文【中图分类】TM923引言高杆灯是指灯杆高度等于或大于20m,作为城市道路和公路、广场、体育场、机场、港口码头等大面积照明的高杆照明设施。

高耸结构风荷载的简化计算

高耸结构风荷载的简化计算

高 耸 结 构 风 荷 载 的 简 化 计 算
胡 志 广
( 赛鼎工程有限公司 , 山西 太原 0 3 0 0 3 2)

要: 主要对塔 型设 备基础设计 时风荷载 的计算做 了详细的推导简化 , 并对塔基础的受力进行 了分析 , 得到一种简单 易用、 安全
正确 的联合塔基础计算方法 , 从 而提高设计人 员的工作效率。
产检修和地震同时作 用。 其 中, 充水 试 压 时 风 荷 载 不 参 与组 合 , 仅 计 入 基 本 风 压 0 . 1 5 k N / m 风荷载 ; 正常操作和地震 同时作用时风荷载要参 与组 合, 但 组合系数 取 0 . 2 。

其中 , 为相对于荷载效应 标准组合 时 , 作用 于基础底 面的 对于本文来说 , 试算时如果假定了基 础底面积及基础埋深 , 则
关键词 : 塔基础 , 联合式 , 简化计 算 , 荷载
中 图分 类 号 : T U 3 1 2 . 1 文 献标 识 码 : A
1 概 述
塔设备是石油化学工业生产 中必不 可少 的设 备之一 , 塔设备
特 点一般都是瘦 高细 长 , 承 受水平 荷载较 大 , 而塔基 础是支 撑塔 设 备全 部荷 载的 , 所 以塔基础的设计就 特别重要 。对于联 合式塔 基 础设计 , 目前 尚缺 少完善 的计算 软件 , 都要靠 设计 人员手 工完
钢筋总量/ t
型 钢 总 量/ t 每 平 方 米 混 凝 土 用 量
7 9 2 5 . 2
2 2 9 o . 7 O . 4 2 5
6 9 4 7
4 3 4 l 0 . 4 1 1 (一0 . 0 1 4)
5 O 5 2 . 7

塔式结构高耸风荷载计算

塔式结构高耸风荷载计算

石油化工高塔风荷载(沿塔身质量分布均匀的1 计算依据:SHT3030-2009 石油化工塔型设备基础设计规范GB50009-2012 建筑结构荷载规范2 风荷载计算2.1Z 处的顺风向风振系数计算结构的自振周期T1计算当T1>=0.25s 应考虑风压脉动对结构顺风向风振的影响按照附录A 塔型设备基本自振周期计算公式SH3030-A1从基础底板顶面至设备顶面的总高度h :塔型设备外径加权平均值D。

:则h 2/D 。

:则T1为2.1.1峰值因子g2.1.2I10:10m高度名义湍流强度A类地面粗糙度B类地面粗糙度C类地面粗糙度D类地面粗糙度本单体地面粗糙度为则I10,10m高名义湍流强度为2.1.3其中则Kw为基本风压W 0为则脉动风荷载的共振分量因子R为2.1.4脉动风荷载空间相关系数:竖直方向的相关系数结构总高度H取值本单体竖直方向的相关系数水平方向的相关系数结构迎风面宽度B取值对于迎风面宽度较小的高耸结构,水平方向相关系数可取1本单体水平方向的相关系数z/H=高耸结构第1阶振型系数地面粗糙度类别:风载作用处建筑物高度:z=1 风压高度变化系数高度Z处的顺风向风振系数计算2.2风载体型系数2.2.1风垂直于塔布置方向塔直径d塔净距s净距与直径的比值s/d垂直风风载体型系数顺风风向风载体型系数本单体风载体型系数为2.30罐体直径为2.40塔形设备保温层的厚度塔型设备沿高度作用的风荷载标准值qwkμωωβννξξωωξνϕβμϕϕωβμμω量分布均匀的塔)的计算SH3030-6.3.1条GB50009-8.4.3对结构顺风向风振的影响SH3030-6.3.2-a条周期计算公式SH3030-A130.00m0.46m1956.522.19s2.500.120.140.230.39B类地面粗糙度0.14GB50009-8.4.4-1GB50009-8.4.4-21.20kN/m212.523.10GB50009-8.4.5 0.91GB50009-8.4.6-1GB50009-8.4.6-230.001.001.00B类处建筑物高度:30.00m型系数取值为0.46m3.70m1.760.600.600.60 .4条表20.46m#N/A0.10m#N/A kN/m。

高耸结构设计规范.

高耸结构设计规范.

高耸结构设计规范GBJ135-90第1章总则第2章基本规定第3章荷载3.1荷载分类3.2风荷载3.3裹冰荷载3.4地震作用和抗震验算第4章钢塔架和桅杆结构4.1一般规定4.2钢塔桅结构的内力分析4.3钢塔桅结构的变形和整体稳定4.4纤绳4.5轴心受拉和轴心受压构件4.6偏心受拉和偏心受压构件4.7焊缝连接计算4.8螺栓连接计算4.9法兰盘连接计算第5章钢筋混凝土圆筒形塔5.1一般规定5.2塔身变形和塔筒截面内力计算5.3塔筒承载能力计算5.4塔筒裂缝宽度计算5.5钢筋混凝土塔筒的构造要求第6章地基与基础6.1一般规定6.2地基计算6.3刚性基础和板式基础6.4基础的抗拔稳定和抗滑稳定附录一钢材及连接的强度设计值附录二轴心受压钢构件的稳定系数塔筒水平截面受压区半角φ计算表(正常使用状态附录三时)附录四圆筒形塔的附加弯矩计算在偏心荷载作用下,圆形、环形基础基底部分脱开附录五基土时,基底压力计算系数τ、ξ附录六基础和锚板基础抗拔稳定计算附录七本规范用词说明第1章总则第1.0.1条为了在高耸结构设计中做到技术先进,经济合理、安全适用、确保质量,特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于钢及钢筋混凝土高耸结构,如电视塔、拉绳桅杆、发射塔、微波塔、石油化工塔、大气污染监测塔、烟囱、排气塔、水塔、矿井架等。

第 1.0.3条本规范是根据国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84规定的原则制定的。

符号、计量单位和基本术语是按现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》的有关规定采用。

第1.0.4条设计高耸结构时,除遵照本规范的规定外,尚应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计规范》等的有关规定。

有关专业技术问题尚应符合各专业规范、规程的要求。

第1.0.5条设计高耸结构和选择结构方案时,应同时考虑施工方法(包括运输、安装)以及建成后的环境影响,维护保养等问题。

6米太阳能路灯强度计算

6米太阳能路灯强度计算

6米太阳能路灯强度计算书一、主要计算依据1、路灯总高6m,上口径为90㎜下口径150㎜的锥形钢杆;钢杆壁厚为4㎜,灯具距地面高度为6m,太阳能电池板迎风面积1.2m2。

其它数据详见附表1。

2、基本风压ω○=v○2·μr /1600=1.26kN/㎡ (v○=45米/秒)μr——重现期调整系数, μr=1.13、计算依据:《高耸结构设计手册》、《建筑地基设计规范》、《建筑荷载高等规范》、《钢体结构设计手册》、《土力学》(钱家欢编)、其他相关规范。

风荷载计算二、风荷载计算1、作用在灯杆上的风压力迎风体所受的风压力由下式计算:·F=∑Fi=∑βzi·μsi·A i·μz·μri·ω○·S i式中 F——作用在迎风体上的风压力,kN迎风体迎风面积,S i——㎡W——设计风压,kN/㎡βz——风振系数,βz =1.0(由于中杆灯属于较低高耸结构,因此忽略风振周期的影响。

)μs——体形系数,μs =0.7μz——高度系数,μzi=(z/10)0.32ω○ ——基本风压,=1.26 kN/㎡经计算,整个杆体所受总风力为:F 总= F 杆+F 灯+F 臂+F 迎=1.99 kN2、总弯矩计算M 总= M 杆+M 灯+M 臂+M 迎=8.7 kN·m其中:M 杆=∑Fi·Zi;M 灯= F 灯·H 灯;M 臂= F 臂·H 臂;M 迎= F 迎·H 迎式中:Fi——距地面i 高处杆体所受风力 Zi——距地面i 高处杆体型芯F 迎——灯体上部连接件或固定件等迎风体所受风力 H 迎——迎风体型心其它具体数值详见附表2(钢杆强度校核计算结果数据一览表) 三、强度与挠度校验计算强度与挠度校验计算 1、强度验算灯杆强度验算取杆门处截面进行,作用于该截面处的荷载按灯杆底部杆计算,见下式:Wz =π(D 4-d 4)/32D σmax =Wz总M τ=kQ/A A=π(D 2-d 2)/4式中: σmax ——最大正应力,Mp aWz——校验处抗弯矩模量 M 总——杆根弯矩,M=8.7kN·mD——灯杆迎风外径,D=146㎜d——灯杆迎风内径,d=138㎜τ——剪应力,Mp ak——安全系数,k=2Q——剪力,Q= F总=1.99kN,2A——截面面积㎜经计算可得:σmax=141.11 Mp a < [σ]A3=210 Mp aτ=2.23 Mp a < 93 Mp a由此可知此灯型设计符合钢杆强度要求。

超高层装配式建筑施工中的风载与地震力计算研究

超高层装配式建筑施工中的风载与地震力计算研究

超高层装配式建筑施工中的风载与地震力计算研究随着城市的发展和人口的增加,越来越多的城市开始建设超高层建筑。

而装配式建筑作为高效、环保和经济的一种方法,被广泛运用于超高层建筑施工中。

然而,在施工过程中,风载和地震力是超高层装配式建筑所必须要考虑的重要因素。

本文将针对这两个因素进行深入研究,并提出相应的计算方法。

一、风载计算研究1. 风荷载基本知识在超高层建筑施工过程中,风荷载是不可忽视的主要力量之一。

风荷载大小的计算需考虑到人造结构物自身几何形状、表面粗糙度以及周围地物等多种因素。

此外,根据当地气象条件和设计规范,还需要确定特定时期内的风速及其分布规律。

2. 风压系数计算为了准确计算出超高层装配式建筑所承受的风压力大小,需要确定相应的风压系数。

风压系数的计算通常可采用实测数据以及地形分类等方法。

根据该建筑结构的特点和附近地理环境,选择合适的计算方法是至关重要的。

3. 风振效应分析超高层装配式建筑由于其高度和轻质结构特点,容易受到风振效应的影响。

为了评估和控制风振效应,需要进行相应的分析和计算,并设计出适当的防护措施。

常用的方法包括风洞试验、数字模拟以及结构参数优化等。

二、地震力计算研究1. 地震基本知识在地震活跃带建造超高层装配式建筑时,预测并减少地震力对建筑物造成的破坏具有至关重要的意义。

对于不同地区和不同类型的超高层装配式建筑,其所承受地震力大小存在较大差异。

2. 设计地震动参数确定超高层装配式建筑在进行设计时,需要准确确定设定条件下所承受地震动参数。

这些参数包括最大加速度、周期等。

通过考虑土壤条件、设计规范和结构特点等因素,可以确定出适用于该建筑的地震动参数。

3. 结构抗震设计超高层装配式建筑在面对地震时,需要具备良好的抗震性能。

通过合理地选取结构材料、优化结构布置以及进行相应的增强措施,可以提升超高层装配式建筑的整体抗震能力。

此外,在设计过程中,还需要考虑概率密度函数、震害指标等因素。

结语:本文针对超高层装配式建筑施工中风载与地震力计算进行了研究。

高耸结构风荷载的简化计算

高耸结构风荷载的简化计算

高耸结构风荷载的简化计算胡志广【摘要】主要对塔型设备基础设计时风荷载的计算做了详细的推导简化,并对塔基础的受力进行了分析,得到一种简单易用、安全正确的联合塔基础计算方法,从而提高设计人员的工作效率.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)024【总页数】2页(P54-55)【关键词】塔基础;联合式;简化计算;荷载【作者】胡志广【作者单位】赛鼎工程有限公司,山西太原030032【正文语种】中文【中图分类】TU312.11 概述塔设备是石油化学工业生产中必不可少的设备之一,塔设备特点一般都是瘦高细长,承受水平荷载较大,而塔基础是支撑塔设备全部荷载的,所以塔基础的设计就特别重要。

对于联合式塔基础设计,目前尚缺少完善的计算软件,都要靠设计人员手工完成计算,计算量较大,因而一种简单易用的联合塔基础计算方法在实际工作中是很有必要的。

石油化工塔型设备基础设计规范计算的几种工况:1)正常操作;2)充水试压;3)停产检修;4)正常操作和地震同时作用;5)停产检修和地震同时作用。

其中,充水试压时风荷载不参与组合,仅计入基本风压0.15 kN/m2风荷载;正常操作和地震同时作用时风荷载要参与组合,但组合系数取0.2。

塔基础的设计至少应包括三个方面的内容:地基承载力的计算;地基稳定性的计算;基础配筋计算。

这三个方面的计算都涉及到了基底压力pk,所以pk的计算分析清楚了,其他相关的计算都会迎刃而解。

基础设计规范5.2.2条:其中,Mk为相对于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的力矩值。

对于本文来说,试算时如果假定了基础底面积及基础埋深,则Fk,Gk,A,W已知,只有Mk即风荷载所产生的力矩值是未知的。

2计算原理2.1 风荷载的计算石油化工塔型设备基础设计规范的风荷载计算公式:式中:w0——基本风压;D0——包括保温层在内的塔外径尺寸;μs——风荷载体型系数,规范统一取μs=0.6;μr——风的重现期调整系数,取 1.1;μe——考虑栏杆梯子塔平台附属管线等的风荷载扩大系数;μz——风压高度变化系数;βz——z高度处的风振系数,计算公式为βz=1+ ξε1ε2。

高层结构总风荷载的计算

高层结构总风荷载的计算

高层结构总风荷载的计算
要学会使用该公式计算结构的总风荷载,注意由该式计算的W Z 为沿高度变化的线荷载,方向与风作用方向一致,注意式中体型系数的取值,夹角αi 为各表面法线与风作用方向的夹角,该角度为矢量。

例题1:图示为一高层剪力墙结构平面外轮廓图,该地区标准风压0.3kN/m2,B 类粗糙度, 各层层高均为3m ,共30层,试求第20层的总风荷载值(假定其基本周期计算公式为 T=0.06N ,N 为层数)。

(15分)
解:基本风压:
对C 类粗糙度,高度为60m 处的风压高度系数为1.77
因结构总高为90m ,
T=0.06N =1.8,
20=T w ,查表的44.1=ξ,v=0.49 所以
因此第九层的总风荷载为
(9分)
注意上式中α1为迎风面与风作用方向的夹角,为0度,α2为背风面与风作用方向的夹角,为180度,所以其余弦值为-1,背风面的体型系数为-0.5,因而括号中的两项相加。

)
cos cos cos (2221110n n sn s s z Z a B a B a B w W μμμβμ+⋅⋅⋅++=KN h a B a B w W s s z Z 28.783)305.0308.0(3.077.126.1)cos cos (2221110=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯+=μμβμ2
0/3.0m KN =ω77.1=z μ。

高塔基础计算书(手算)

高塔基础计算书(手算)

基本计算资料:采用现行国家有关规范<<石油化工塔型设备基础设计规范>>,(SH 3030-1997)<<建筑结构荷载规范>>(GB50009-2001)<<建筑地基基础设计规范>>(GB50007-2002)<<建筑抗震设计规范>>(GB50011-2001)<<高耸结构设计规范>>(GBJ135-90)<<构筑物抗震设计规范>>(GB50191-93)<<化工设备基础设计规定>>参考手册:〈〈高塔基础设计手册〉〉以塔401为例:计算如下:一、塔设备内径:D1=2.2m, 外径:D2=2.224m塔设备高度:30m基本风压:0.5kN/ m2㎡㎡地震烈度:7度,设计地震基本加速度:0.15g。

基础置于砾石层上,地基承载力特征值:f a=400kPa。

二、荷载空塔自重:22吨,生产时操作重:31吨充水水重:110吨,平台梯子重:7吨(含管道、保温等)三、周期计算:δ1<=30,当h2/D2=302/2.224=404.7<700T1=0.35+0.85x10-3x h2/D2 =0.694s四、风荷载计算:w k=βz u s u z u r(1+u e)(D2+2δ2)w0u s=0.6, u r=1.1, u e=0.23, δ2=0.3w k=0.6x1.1x1.23βz u z w0 D2=0.812βz u z w0 (D2+2δ2)离地面高度H(m) 10 20 30u z 1.0 1.25 1.42u z w00.5 0.625 0.71βz 1.35 1.82 2.23w k 1.55 2.6 3.6注:βz是按高耸结构设计规范计算作用在基础顶面的剪力:Q=[1.55+(1.55+2.6)/2+(2.6+3.6)/2]x10=67kN作用在基础顶面的弯矩:M=[1.55x5+1.55x15+2.6x25+0.5x16.7x1.05+0.5x26.7x1]x10=1180kN.m五、地震作用计算:G eq=31x10=310kNa1=(T g/T1) 0.9xa max=(0.35/0.694) 0.9x0.12=0.065F EK=a1xG eq=0.065x310=20.15kN作用在基础顶面的剪力:Q=F EK=20.15kN作用在基础顶面的弯矩:M=Qx2h/3=20.15x2x30/3=806 kN.m六、基础设计〈一〉、正常操作情况下的荷载标准组合假设基础直径5.2m,基础埋深3.0m,基础高出地面0.3m。

塔式结构高耸风荷载计算

塔式结构高耸风荷载计算

塔式结构高耸风荷载计算塔式结构是一种高耸的建筑结构,常用于高层建筑、电力输送塔和通信塔等领域。

在设计和建造塔式结构时,必须考虑风荷载的影响,以保证结构的安全性和稳定性。

本文将介绍塔式结构高耸风荷载的计算方法。

风荷载计算涉及两个重要的参数,即设计风速和平均再现周期。

设计风速是指在特定地点和高度上,在一定的气象条件下,风的平均速度。

平均再现周期是指一些时期内达到或超过其中一特定风速的平均时间。

风速的确定需要考虑到塔式结构的高度和地理位置等因素。

通常,设计风速是根据地理位置的七级风速与高度修正系数相乘得到的。

在进行修正时,需考虑当地的地形类型,如平原、丘陵或高山等。

高度修正系数一般通过风洞试验或数值模拟计算得出。

平均再现周期可根据实测数据或地方气候条件进行估算。

在中国,常用的再现周期有50年和100年。

在得到设计风速和平均再现周期后,可以使用以下公式计算塔式结构的风荷载。

风荷载计算公式如下:F=0.5*ρ*V²*A*Cf其中,F为单位面积上的风荷载,ρ为空气密度,V为设计风速,A为结构对风垂直面积,Cf为风荷载系数。

风荷载系数Cf是根据结构的形状和风向角来确定的,其数值由相关标准规定。

对于塔式结构来说,一般采用圆柱体或薄壁结构的风荷载系数。

风荷载计算中的空气密度ρ,可通过下式来计算:ρ=1.225*(1-0.0065*H/T0)^4.255其中,H为海拔高度,T0为标准大气温度。

风荷载计算得到的结果是结构单位面积上的风荷载大小,需要乘以结构的受力面积来计算具体的风荷载。

在实际施工中,塔式结构的高耸风荷载计算还需要考虑结构的几何形状、材料力学性能和连接方式等因素。

此外,在计算中也需要考虑其他荷载,如地震荷载、重力荷载等。

总之,塔式结构的高耸风荷载计算是一个复杂的过程,需综合考虑多种因素。

通过合理的计算方法和专业的设计,可以确保塔式结构在风荷载作用下的安全和稳定。

高耸结构设计手册

高耸结构设计手册

高耸结构设计手册
《高耸结构设计手册》是一本关于高耸结构设计的专业工具书,全书共分九章,依据《高耸结构设计规范》(GBJ135-90)和其他有关的专业规范,系统地阐述了高耸结构设计的基本原理,介绍了各种类型高耸结构的设计方法,反映了国内外的科研成果。

高耸结构是指其宽度和深度远小于高度的瘦长结构,其中烟囱和电视塔、输电塔、石油化工塔等最为常用。

本手册主要讲述了高耸结构的选型、荷载与作用、计算原则、基础设计、抗震设计、塔架设计、烟囱设计、天线桅杆设计、附属设施设计等内容。

钢塔桅高耸结构风荷载计算方法对比分析

钢塔桅高耸结构风荷载计算方法对比分析

钢塔桅高耸结构风荷载计算方法对比分析王欣朋;杨新;付举宏;张海;李鹏【摘要】对《建筑结构荷载规范》2012版和《钢塔桅结构设计规范》2004版两本规范中风荷载的取值进行了对比,通过算例,了解了两版规范对风荷载的影响,为以后的工程设计提供了参考依据。

%The paper compares the evaluating of the wind loading in the two regulations,Architectural Structural Loading Regulation 2012 and Structural Design Regulation of Steel Tower Mast 2004,and indicates the influence of the two editions on the wind loading by the calculation exam-ples,so as to provide some reference for following engineering design.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P33-34)【关键词】高耸结构;风荷载;规范对比;风压高度变化系数【作者】王欣朋;杨新;付举宏;张海;李鹏【作者单位】中广电广播电影电视设计研究院塔桅所,北京 100045;中广电广播电影电视设计研究院塔桅所,北京 100045;中广电广播电影电视设计研究院塔桅所,北京 100045;中广电广播电影电视设计研究院塔桅所,北京 100045;中广电广播电影电视设计研究院塔桅所,北京 100045【正文语种】中文【中图分类】TU391近年来,随着我国经济的不断发展,城市化进程不断加快,越来越多钢结构的广播电视发射塔、观光塔等高耸结构拔地而起,类似高耸结构高度越来越高,造型越来越奇特。

风荷载作为高耸结构的设计控制荷载之一,直接关系到结构的安全性和经济性,本文对《建筑结构荷载规范》2012版和《钢塔桅结构设计规范》2004版两本规范中风荷载的取值进行对比,通过算例了解两版规范对风荷载的影响,为以后的工程设计提供建议和指导。

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一、
1、
U=40m/S 2、
Q2353、
许用应力:[σ]=235MPa 4、
弹性模量:E=N/m 25、
6、H=10000mm,d=120mm,D=221mm 厚度5mm
二、=
(N/m 2)三、(m 2)(m 2)
(m 2)四、1、H x =(m)
2、7529.72649.71006.911186五、1、=
(m 3)2、б=M/W=(Pa)
3、K=[б]/б=>1.5
六、1、De=(D+d)/2=170.5mm
I==
(mm 4)2、(N)
f max =(mm)
128.11(mm)3、 1.28%<5%
10米投光灯杆强度校核
已知条件设计最大风速度:材 料:206000挠度计算,圆锥杆等效为:De=(d+D)/2的等径管风压
P=U 2/16980迎风面积
S 灯杆=
(D+d)*H/2 = 1.705S 叉杆=
0.228S 灯具=0.6根部所受最大力矩
主杆根部的力矩,可以等效为集中风力作用在主杆重心处对主杆根部的力矩:
重心高度
(2d+D)*H/3(D+d)= 4.51风力影响
M 灯杆=
P 1*S 灯杆*H x =(N·m)M 灯具=
P 1*S 灯具*H x =(N·m)M 叉杆=P 1*S 叉杆*H x =
(N·m)M 总=M 灯杆+M 灯具+M叉杆=(N·m)
强度校核
灯杆的危险截面处于根部,根部的抗弯截面系数:
W=π*(D 4-d 4)/32D 0.000179078危险截面应力:
62466225.94安全系数:
3.76故强度是安全的。

挠度计算
惯性矩:
π(D e 4-d e 4)/648904301.855风力影响:
f max =FH X 3/3EI
F=P 1*S 灯杆+P 1*S 灯具*H/Hx+P1*S叉杆*h/Hx=
3471.5657.73137379△= f"max /H=故挠度是安全的。

灯杆顶处的挠度为:
f"max = fmax*H/Hx=
挠度比:
178。

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