风荷载取值
三亚 风荷载标准值
三亚风荷载标准值
三亚作为中国海南省的一个地级市,位于热带地区,受季风气候影响较大。
在建筑设计中,风荷载是一个重要的考虑因素。
根据我国《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定,风荷载标准值应按照以下方法计算。
1.确定风速:根据地理位置、气候特点等因素,选取合适的风速代表值。
对于三亚这类热带地区,一般采用基准风速为10分钟平均风速。
2.计算风荷载标准值:风荷载标准值等于空气质量密度乘以风速的平方。
其中,空气质量密度一般取值为1.25千牛顿/立方米(kN/m³)。
3.考虑结构表面风速差异:风荷载标准值应考虑结构表面风速与背后风速的差异。
通常情况下,结构表面风速取值为基准风速的1.2倍,结构背后风速取值为基准风速的0.8倍。
4.计算结果:根据上述参数,可以计算出三亚地区建筑结构的风荷载标准值。
需要注意的是,这些计算方法仅供参考,实际工程中还需根据具体情况进行调整。
在设计建筑结构时,应结合风荷载标准值和其他荷载工况,确保建筑结构的安全性和稳定性。
同时,遵循相关规范和标准,确保工程质量。
风荷载计算
风荷载计算参考规范:《建筑结构荷载设计规范》gb50009-2022《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2021一般情况下的风荷载:风荷载的标准值为荷载规范8.1.1和4.2.1wk??ZsZw0(1)风荷载标准值计算公式适用于主要承重(主)结构的风荷载计算;(2)风荷载的标准值为沿风向的风荷载;(3)风荷载垂直于建筑物表面;(4)风荷载的作用面积应为垂直于风向的最大投影面积;(5)适用于高层建筑任意高度的风荷载计算。
对于荷载规范3.2.5第2条中的雪荷载和风荷载,重现期应视为设计使用寿命。
8.1.2在荷载规范中,基本风压应为根据本规范规定的方法确定的重现期为50年的风压,但不得小于0.3kn/o。
荷载规范的E.5和高度规范的4.2.2。
对风荷载敏感的高层建筑,其承载力按基本风压的1.1倍设计。
(文章描述)。
一般情况下,对于高度超过60m的高层建筑,在承载力设计中可按基本风压的1.1倍计算风荷载。
吸烟守则第5.2.1条。
基本风压不应小于0.35kn/o。
对于安全等级为I级的烟囱,应根据每100年一次的风压采用基本风压。
8.2.1地面粗糙度a类近海海面和岛屿、海岸、湖岸和沙漠地区B类田地、村庄、丛林、丘陵和城镇,房屋稀疏,城市地区C类密集建筑,城市地区D类密集建筑,房屋高大。
荷载规范表8.2.1显示了墙和柱的风压高度随墙顶的变化系数。
柱顶与地面之间的距离被视为计算高度Z,通过查表插入法确定。
荷载规范中的风压体型系数8.3.1围护结构:根据第32项,高度规范中取1.3 4.2.31,圆形平面建筑取0.8;2正多边形和截断三角形平面建筑的计算公式如下:?s0.8? 1.2/n3对于高宽比H/b不大于4的矩形、方形和交叉平面建筑,取1.3;4.以下建筑采用1.4:1)V形、Y形、弧形、双十字形和井形平面建筑;2)高宽比H/b大于4的L形、槽形和十字形平面建筑;风压高度变异系数3)高宽比H/b大于4,长宽比L/b小于1.5的矩形和鼓形平面建筑。
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风荷载的基本风压怎样取值【学员问题】风荷载的基本风压怎样取值?【解答】基本风压W0是以当地比较空旷平坦地面上离地面10米高平均最大风速为标准。
荷载规范规定,基本风压应按规范附录中给出的50年(n=50)一遇风压采用,但不得小于0.3KN/㎡,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,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。
对于特别重要的高层建筑,目前尚无统一明确的定义,一般可根据《建筑结构可靠度设计统一标准》规定的设计使用年限和安全等级确定,设计使用年限为100年的或安全等级为一级的高层建筑可认为是特别重要的高层建筑。
对风荷载是否比较敏感,主要与高层建筑的自振特性有关,如结构的自振频率和振型等。
对于前几阶振型频率比较密集和振型比较复杂的高层建筑结构,高振型影响不可忽视,因此应适当提高风压取值。
为了便于执行,《高规》说明指出,一般情况下,房屋高度大于60m的高层建筑可取100年一遇的风压值;对于房屋高度不超过60m的高层建筑其风压值是否提高,根据结构的侧向刚度确定,侧向刚度较大的就不用提高。
对房屋相互间距较近的建筑群,由于旋涡的相互干扰,房屋的某些部位的局部风压会显著增大,设计时宜考虑其不利影响。
群体效应情况比较复杂,荷载规范未给出具体计算方法,一般可将风荷载体型系数进行放大。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
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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(2)对于顺风向的脉动风,或横风向脉动风,则应按随机振动理论计算(3)对于横风向的周期性风力,或引起扭转振动的外扭矩,通常作为稳定性荷载,对结构进行动力计算风荷载标准值的表达可有两种形式,其一为平均风压加上由脉动风引起导致结构风振的等效风压;另一种为平均风压乘以风振系数。
由于在结构的风振计算中,一般往往是第1振型起主要作用,因而我国与大多数国家相同,采用后一种表达形式,即采用风振系数βz,它综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应,其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。
常用荷载取值
常用荷载取值集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-1.1风荷载:1.2正常使用活荷载标准值(K N/m2):(1)住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0;(2)办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(3)食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(4)一般阳台取2.5;(5)人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、群间连廊/平台取3.5;(6)卫生间取 2.0~2.5(按荷载规范);设浴缸、座厕的卫生间取4.0;(7)住宅厨房取 2.0,中小型厨房取 4.0,大型厨房取8.0(超重设备另行计算);(8)多功能厅、有固定坐位取3.0;无固定坐位取3.5;(9)商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取3.5;(10)大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;(11)礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0;(12)小汽车通道及停车库取4.0;(13)消防车通道:取35.0;双向板楼盖、无梁楼盖取20.0;注:消防车超过300K N时,应按等效原则,换算为等效均布荷载。
结构荷载输入:无覆土的双向板(板跨≥2.7m):板、次梁取28,主梁取20;覆土厚度≥0.5m的双向板(板跨≥2.7m):板取≤28,梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》;(14)书库、档案库取5.0;(15)密集柜书库取12.0;(16)大型宾馆洗衣房取7.5;(17)微机房取3.0;大中型电子计算机房取≥5.0,或按实际;(18)电梯机房、通风机房取7.0;通风机平台取6(≤5号风机)或8(8号风机);(19)?机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间(包括填料隔墙)取8.0;(20)水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0;(21)管道转换层取4.0;(22)电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
1.3屋面活荷载标准值(K N/m2):(1)上人屋面取2.0;(2)不上人屋面取0.5;(3)?取3.0(不包括花圃土石材料);注:或维修荷载较大时,屋面活荷载应按实际情况采用;因不畅、堵塞等,应加强构造措施或按积水深度采用。
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 -。
各类常用荷载标准值
1.1 风荷载:1.2 正常使用活荷载标准值(KN/m2):(1)住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0;(2)办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(3)食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(4)一般阳台取2.5;(5)人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/平台取3.5;(6)卫生间取2.0~2.5(按荷载规范);设浴缸、座厕的卫生间取4.0;(7)住宅厨房取2.0,中小型厨房取4.0,大型厨房取8.0(超重设备另行计算);(8)多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0;无固定坐位取3.5;(9)商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取3.5;(10)大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;(11)礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0;(12)小汽车通道及停车库取4.0;(13)消防车通道:单向板取35.0;双向板楼盖、无梁楼盖取20.0;注:消防车超过300KN时,应按结构等效原则,换算为等效均布荷载。
结构荷载输入:无覆土的双向板(板跨≥2.7m):板、次梁取28,主梁取20;覆土厚度≥0.5m 的双向板(板跨≥2.7m):板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》;(14)书库、档案库取5.0;(15)密集柜书库取12.0;(16)大型宾馆洗衣房取7.5;(17)微机房取3.0;大中型电子计算机房取≥5.0,或按实际;(18)电梯机房、通风机房取7.0;通风机平台取6(≤5号风机)或8(8号风机);(19)制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间(包括填料隔墙)取8.0;(20)水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0;(21)管道转换层取4.0;(22)电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
1.3 屋面活荷载标准值(KN/m2):(1)上人屋面取2.0;(2)不上人屋面取0.5;(3)屋顶花园取3.0(不包括花圃土石材料);注:施工或维修荷载较大时,屋面活荷载应按实际情况采用;因排水不畅、堵塞等,应加强构造措施或按积水深度采用。
风荷载取值电子版本
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W W z s z k μμβ=)21.3(-范》7.3要求取值,表3.1.10中列出了常用体型建筑物的体型系数。
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。
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。
荷载规范取值个人总结大全
2.1 风荷载:【荷载规范GB 50009-2001(2006版)附表D.4强条】2.2 正常使用活荷载标准值(KN/m2):【荷载规范-4.1.1强条、技术措施-荷载篇】(1)住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0;(2)办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(3)食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(4)一般阳台取2.5;(5)人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/平台取3.5;(6)卫生间取2.0~2.5(按荷载规范);设浴缸、座厕的卫生间取4.0;(7)住宅厨房取2.0,中小型厨房取4.0,大型厨房取8.0(超重设备另行计算);(8)多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0;无固定坐位取3.5;(9)商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取3.5;(10)大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;(11)礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0;(12)小汽车通道及停车库取4.0;(13)消防车通道:单向板取35.0;双向板楼盖、无梁楼盖取20.0;注:消防车超过300KN时,应按结构等效原则,换算为等效均布荷载。
结构荷载输入:无覆土的双向板(板跨≥2.7m):板、次梁取28,主梁取20;覆土厚度≥0.5m 的双向板(板跨≥2.7m):板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》;(14)书库、档案库取5.0;(15)密集柜书库取12.0;(16)大型宾馆洗衣房取7.5;(17)微机房取3.0;大中型电子计算机房取≥5.0,或按实际;(18)电梯机房、通风机房取7.0;通风机平台取6(≤5号风机)或8(8号风机);(19)制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间(包括填料隔墙)取8.0;(20)水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0;(21)管道转换层取4.0;(22)电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
落地式脚手架计算中风荷载高度系数的取值
落地式脚手架计算中风荷载高度变化系数的取值在计算立杆稳定性和连墙件中的区别:1.立杆稳定性验算时:风荷载虽然在外脚手架顶部达到最大,但此处外脚手架结构所产生的轴压力却最小;而在5m(底部)处风荷载虽然最小,但外脚手架自重产生的轴压力接近最大,综合计算值也最大,根据以上分析,立杆稳定性验算时风压高度变化系数的取值应选脚手架底部。
2.连墙件计算:连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比例函数关系,随着脚手架升高,风压高度变化系数增大,连墙件的轴向力设计值也随之增大,架体顶部达到最大。
所以,连墙杆件的强度和扣件抗滑移计算时,风压高度变化系数应取顶部。
而大多数人的操作却是立杆稳定性和连墙体的计算不区分风荷载系数,附上落地式脚手架的计算书详细说明。
落地式扣件钢管脚手架计算书工程信息:工程名称:xxx大厦;工程负责人:杨军;技术负责人:王军;建设地点:xxxx;地上层数:30;地下层数:3层;建筑高度:100米;建筑面积:12000米2;标准层层高:3.2米;建设单位:xxx;设计单位:设计院一所;监理单位:江明;施工单位:城建三局;勘查单位:地质一所;总工期:200天;结构类型:框架;制作日期:2010/12/21。
计算依据:依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001(2006年版))等编制。
一、参数信息:1.脚手架参数计算的脚手架为双排脚手架,横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度为30.0米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
内排架距离墙长度为0.30米。
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。
采用的钢管类型为Φ48×3.5。
门式刚架风荷载调整系数取值
门式刚架风荷载调整系数取值引言门式刚架是一种常用的结构形式,广泛应用于工业建筑、仓库和大跨度建筑等领域。
在设计门式刚架时,风荷载是一个重要的考虑因素。
为了准确计算门式刚架的风荷载,需要使用调整系数来修正理论计算值。
本文将介绍门式刚架风荷载调整系数的取值方法。
1. 门式刚架风荷载基本原理在门式刚架结构中,由于其开放的形态和较大的面积,容易受到风荷载的影响。
风荷载是指由于气流对建筑物表面产生的压力和吸力。
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中关于风荷载计算的规定,可以采用静力法或动力法进行计算。
2. 风荷载调整系数为了更准确地估计门式刚架结构受到的实际风荷载,需要引入一些修正系数来修正理论计算值。
这些修正系数包括: - 地面粗糙度系数(Kz) - 高度系数(Kh) - 声压级修正系数(Cp) - 结构型式修正系数(Cs)2.1 地面粗糙度系数(Kz)地面粗糙度系数是指地面上障碍物的影响程度,根据实际情况进行取值。
一般情况下,可按照国家标准中的规定取值。
2.2 高度系数(Kh)高度系数是指结构所处高度对风荷载的影响程度。
根据国家标准中的规定,可以根据建筑物高度进行取值。
一般来说,随着建筑物高度的增加,高度系数也会增大。
2.3 声压级修正系数(Cp)声压级修正系数是指由于声学效应对风荷载的影响程度。
在门式刚架结构中,由于其形态和开放性质,声学效应较小,可以忽略不计。
2.4 结构型式修正系数(Cs)结构型式修正系数是指由于结构形态对风荷载的影响程度。
针对门式刚架结构,在国家标准中给出了相应的修正系数取值。
3. 门式刚架风荷载调整系数取值方法门式刚架风荷载调整系数的取值方法如下: 1. 根据门式刚架所处地点的地面粗糙度,确定地面粗糙度系数(Kz)的取值。
2. 根据门式刚架的高度,确定高度系数(Kh)的取值。
3. 根据结构形态和国家标准中给出的修正系数表,确定结构型式修正系数(Cs)的取值。
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2对于顺风向的脉动风;或横风向脉动风;则应按随机振动理论计算3对于横风向的周期性风力;或引起扭转振动的外扭矩;通常作为稳定性荷载;对结构进行动力计算风荷载标准值的表达可有两种形式;其一为平均风压加上由脉动风引起导致结构风振的等效风压;另一种为平均风压乘以风振系数..由于在结构的风振计算中;一般往往是第1振型起主要作用;因而我国与大多数国家相同;采用后一种表达形式;即采用风振系数βz;它综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应;其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素..W K=βzμsμZ W0W0基本风压WK 风荷载标准值βz z高度处的风振系数μs 风荷载体型系数μZ 风压高度变化系数基本风压值与风速大小有关..基本风压W0确定的标准条件务必记牢:空旷平坦平面;离地10m高;统计所得重现期为50年一遇和10min的平均最大风速V 为标准;并以W0=V2/1600来确定的..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年一遇且不得小于0.3kN/m2;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..μZ 风压高度变化系数很明显在μZ表中可以看出高度10米以下的μZ基本小于一;10米以上的基本大于一..这是因为基本风压是按十米高度给出的;所以不同高度上的风压应将W0乘以高度系数得出..谈到μZ个人认为只要记住其和结构高度以及地面粗糙程度有关并弄明白为什么有关即可..A类:近海湖以及沙漠地区B类:田野乡村及中小城镇和大城市郊区C类:有密集建筑群的城市市区D类:有密集建筑群且房屋较高的城市市区一般的建筑都选B类;道理简单的很:这样μZ取值偏高;风荷载标准值偏高;计算偏安全..μs 风荷载体型系数个人认为一级结构在这里考的多且很到位..以规则矩形结构平面为例风荷载体型系数分为三类μs1迎风面体形系数μs2 背风面体形系数μs3 和μs4为侧风面体型系数μs1=0.80μs2=-0.48+0.03H/Lμs3=μs4=-0.60平常计算风荷载主要是以顺风方向进行计算;则μs=μs1-μs2=0.080+0.48+0.03H/L为什么上式是减号是因为迎风面的压力还是背风面的吸力其实都在一个方向上;所以要调整两者的符号;要他们绝对值加;其实上式完全可以写成:μs=/μs1/+/μs2/=0.080+0.48+0.03H/L另外工作中经常会发现一种现象对于基本矩形的建筑;有的设计院不经计算直接在正压区取1.5的体型系数;经验取值也只能进行经验的解释:多年来这个系数是这样来的;一般建筑正风压系数为+0.8;侧面-0.7;背面-0.5..假定风来袭时正面门窗开启或者时被风损坏;那么正面的风压将会作用到室内各个部分;故其侧面的风压将会是-0.7-0.8=-1.5.. 但是现代建筑功能复杂;房屋众多;一般不会容易出现这种最不利的情况..所以新版规范进行了修改;改为了内压0.2;正压提高到1.0..原规范大面风压体型系数取值1.5..注意:对于一些超高层;在需要更细致的进行风荷载计算的情况下;需要进行风洞试验;以此来确定风荷载体型系数..βz z高度处的风振系数风振系数主要是为了考虑风载波动中的动力作用脉动风力对建筑产生的振动效应..进一步说;风振系数加大了风荷载;把原来风荷载中的脉动部分加强后算在了静力荷载上;作用就可以按照静力作用计算风荷载效应了..这是一种近似的把动力问题化为静力计算的方法;可以大大简化设计工作..但是;如果建筑物的高度很大例如超过200m;特别是对于周期较长比较柔的结构;最好进行风洞试验..用通过实验得到的风对建筑物的作用作为设计依据较为安全可靠..风振系数牵连的东西最多;包括脉动增大系数;脉动影响系数;风压高度变化系数和振型系数\其中脉动增大系数又和周期;基本风载和粗糙程度有关而脉动影响系数又与H/B和粗糙程度有关。
风荷载取值
3.1.3 风荷载之阳早格格创做兴办物受到的风荷载效率大小,与兴办物所处的天理位子、兴办物的形状战下度等多种果素有闭,简直估计依照《荷载典型》第7章真止.1、风荷载尺度值估计笔直于兴办物主体结构表面上的风荷载尺度值W K,依照公式(3.1-2)估计:βz——下度Z处的风振系数,主假如思量风效率的不准则性,依照《荷载典型》7.4央供与值.多层兴办,兴办物下度<30m,风振系数近似与1.(1)风荷载体型系数µS风荷载体型系数,不但与兴办物的仄里形状、下宽比、风背与受风墙里所成的角度有闭,而且还与兴办物的坐里处理、周围兴办物的聚集程度战下矮等果素有闭,普遍依照《荷载规表3.1.10 兴办物体型系数与值表范》7.3央供与值,表3.1.10中列出了时常使用体型兴办物的体型系数.注1:当估计要害且搀纯的兴办物、及需要更细致天举止风荷载效率估计的兴办物,风荷载体型系数可依照《下层规程》中附录A采与、或者由风洞考查决定.注4:当多栋或者群集的兴办物相互间距离较近时,宜思量风力相互搞扰的集体效率效力.普遍可将单体兴办的体型系数乘以相互搞扰删大系数,该系数可参照类似条件的考查资料决定,需要时宜通过风洞考查决定.注3:檐心、雨蓬、遮阳板、阳台等火仄构件,估计局部上调风荷载效率时,体型系数不宜小于2.0.注4:验算表面围护结构及其连交的强度时,应依照《荷载典型》7.3.3确定,采与局部风压力体型系数.(2)风压下度变更系数µz树坐风压下度变更系数,主假如思量兴办物随着下度的减少风荷载的删大效率.对付于位于仄坦或者稍有起伏天形上的兴办物,其风压下度变更系数应根据场合细糙程度按《荷载典型》7.2央供采用,表3.1.11中列出了时常使用风压下度变更系数的与值央供.3.1.11 风压下度变更系数闭于大天细糙程度的分类:A类:近海海里、海岛、海岸、湖岸及沙漠天区;B类:田家、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稠稀的乡镇战都会郊区;C类:有聚集兴办群的都会市区;D类:有聚集兴办群战且房屋较下的都会市区.(3)基础风压值W0基础风压值W0,单位kN/m2,以当天比较空旷仄坦场合上离天10m下、统计所得50年一逢10分钟仄衡最大风速为尺度决定的风压值,各天的基础风压可依照《荷载典型》附录D中的世界基础风压分散图查用,主要乡镇基础风压与值参照表.2、基础风压的与值年限《荷载典型》正在附录D中分别给出了n=10年、n=50年、n=100年一逢的基础风压尺度值,工程安排中根据兴办物的使用本量与功能央供,普遍依照下列要领采用风压尺度值的与值年限:①临时性兴办物:与n=10年一逢的基础风压尺度值;②普遍的工业与民用兴办物:与n=50年一逢的基础风压尺度值;③特天要害的兴办物、或者对付风压效率比较敏感的兴办物(兴办物下度大于60m):与表3.1.12 浙江省主要乡镇基础风压(kN/m2)与值参照表n=100年一逢的基础风压尺度值;正在不100年一逢基础风压尺度值的天区,可近似将50年一逢的基础风压值尺度值乘以1.1(体味系数)以去采与.3、闭于风荷载效率的目标问题兴办物受到的风荷载效率去自各个目标,风荷载的主要效率目标与兴办物天圆天的风玫瑰图目标普遍(世界主要都会风玫瑰图,不妨查相映的兴办安排资料).工程安排中,普遍依照风荷载效率的最大值,去估计兴办物受到的风荷载效率效力.对付于抗侧力构件相互笔直安插的兴办物:普遍依照二个相互笔直的主轴目标去思量风荷载的效率效力,详图3.1.3a所示.图3.1.3a 抗侧力构件笔直安插示企图图3.1.3b 抗侧力构件多背安插示企图对付于抗侧力构件多背安插的兴办物:普遍依照抗侧力构件安插目标,沿着相互笔直的主轴目标次依思量风荷载的效率效力,详图3.1.3b所示.注意:共一目标,左风荷载效率效力战左风荷载效率效力要分别举止估计.4、风洞考查《下层规程》3.2.8透彻,对付于特天要害的兴办物、特天不准则的兴办物,风荷载尺度值估计公式(3.1-2)中的相闭估计参数有需要通过风洞考查去决定,以便较透彻天估计兴办物受到的风荷载效率效力,保证兴办结构的抗风本领.普遍兴办物下度大于200m、或者兴办物下度大于150m但是存留下列情况之一时,宜采与风洞考查去决定兴办物的风荷载效率参数.①仄里形状不准则,坐里形状搀纯;②坐里启洞或者连体兴办;③典型或者规程中不给出体型系数的兴办物;④周围天形或者环境较搀纯.风洞考查常常由有考查本领战考查天分的下等院校、科研院所完毕,依照一定比率创造的兴办物模型置于人为模拟的风环境中,模型上分歧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旗号、通过数据支集仪自动扫描记录并转为相闭的数字旗号,再通过一系列的估计机数据处理、模拟分解,不妨得到兴办物受到的仄衡风压力战动摇风压力值,供安排采与.多层兴办物,房屋下度小,风荷载效率效率较小,普遍不搞风洞考查.5、梯度风基础风压与风速有闭,普遍风速由大天为整沿下度目标依照直线渐渐删大,直至距离大天某一下度处达到最大值,表层风速度受大天效率较小,风速较为宁静.分歧的天表面细糙度使风速沿下度减少的梯度(速率)分歧,详图3.1.4所示,风速变更的那种顺序,称为梯度风.图3.1.4 风速随下度变更示企图6、特殊情况下基础风压的与值/110=VVZa①当沉现期为任性年限R时,相映风压值可依照公式(3.1-2a)举止近似估计:式中:X R——沉现期为R年的风压值(kN/m2);X10——沉现期为10年的风压值(kN/m2);X100——沉现期为100年的风压值(kN/m2).②当都会或者建造天面的基础风压值正在“世界基础风压分散图”上不给出时,可根据附近天区确定的基础风压或者少久瞅测资料,通过局里或者天形条件的对付比分解决定.正在分解当天的年最大风速时,往往会逢到本去测风速的条件不切合基础风压确定的尺度条件,果而必须将真测的风速资料换算为尺度条件的风速资料,而后再举止分解.情形一:当真测风速的位子不是l0m下度时,尺度条件风速的换算准则上应由局里台站根据分歧下度风速的对付比瞅测资料,并思量风速大小的效率,给出非尺度下度风速的换算系数,以决定尺度条件下度的风速资料.当缺累相映的瞅测资料时,可近似依照公式(3.1-2b)举止换算:式中:ν——尺度条件下l0m下度处、时距为10分钟的仄衡风速值(m/s);νz——非尺度条件下z下度(m)处、时距为10分钟的仄衡风速值(m/s);α——真测风速下度换算系数,可根据安排脚册,近似按表3.1.13与值.表3.1.13 真测风速下度换算系数参照表情形二:当最大风速资料不是时距10分钟的仄衡风速时,尺度条件风速的换算虽然天下上很多国家采与基础风压尺度值中的风速基础数据为10分钟时距的仄衡风速,但是也有一些国家不是那样.果此对付某些海中工程需要依照尔国典型安排时,或者海内工程需要与海中某些安排资料举止对付比时,会逢到非尺度时距最大风速的换算问题.本量上时距10分钟的仄衡风速与其余非尺度时距的仄衡风速的比值是不决定的,表3.1.14给出了非尺度时距仄衡风速与时距10分钟仄衡风速的换算系数,需要时可依照公式(3.1-2c)搞近似换算:式中:ν——时距为10分钟的仄衡风速值(m/s);νt——时距为t分钟的仄衡风速值(m/s);β——换算系数,可根据安排脚册,近似按表3.1.14与用.表 3.1.14分歧时距与10分钟时距风速换算系数参照表情形三:当已知风速沉现期为T年时,尺度条件风压的换算当已知10分钟时距仄衡风速最大值的沉现期为T年时,其基础风压与沉现期为50年的基础风压的闭系,可依照公式(3.1-2d)举止简朴换算:式中:W0——沉现期为50年的基础风压值(kN/m2);W——沉现期为T年的基础风压值(kN/m2);γ——换算系数,可根据安排脚册,近似按表3.1.15与用.表3.1.15 分歧沉现期与沉现期为50年的基础风压的换算系数参照表③山区的基础风压山区的基础风压应通过考察后决定,如无本量资料,可依照当天相近空旷仄坦大天的基础风压值,乘以一搁大系数后采与.2.7、围护结构的风荷载估计估计围护结构上效率的风荷载值,必须思量阵风的效率,依照公式(3.1-2e)举止:W K——风荷载尺度值,单位kN/m2;W0——基础风压值,单位kN/m2,与值央供共前;βgz——下度Z处的阵风系数,依照《荷载典型》7.5央供与值;µS——风荷载体型系数,依照《荷载典型》7.3.3央供与值.对付于檐沟、雨蓬、遮阳板等超过构件,风力效率笔直进与,风荷载体型系数为2;µz——风压下度变更系数,与值央供共前.8、玻璃幕墙的风荷载估计玻璃幕墙动做围护结构的一种表示形式,正在民用兴办中应用较多,其抗风安排必须谦脚围护结构风荷载尺度值的估计央供.由于玻璃幕墙单块受荷里积较小,根据《玻璃幕墙工程技能典型》(JGJ102-96)确定,笔直于玻璃幕墙表面上的风荷载尺度值,可近似依照公式(3.1-2f)估计:公式中有闭下度变更系数µz、基础风压W0的估计与值央供共前,对付于体型系数µS的与值央供如下:横直幕墙中表面依照±1.5与用;斜玻璃幕墙可根据本量情况依照《荷载典型》央供与用;当兴办物举止了风洞考查时,直交根据风洞考查截止决定.所有情况下,安排玻璃幕墙用风荷载尺度值W k2.。
常用荷载取值
1.1 风荷载:1.2 正常使用活荷载标准值(KN/m2):(1)住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0;(2)办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(3)食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(4)一般阳台取2.5;(5)人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/平台取3.5;(6)卫生间取2.0~2.5(按荷载规范);设浴缸、座厕的卫生间取4.0;(7)住宅厨房取2.0,中小型厨房取4.0,大型厨房取8.0(超重设备另行计算);(8)多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0;无固定坐位取3.5;(9)商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取3.5;(10)大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;(11)礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0;(12)小汽车通道及停车库取4.0;(13)消防车通道:单向板取35.0;双向板楼盖、无梁楼盖取20.0;注:消防车超过300KN时,应按结构等效原则,换算为等效均布荷载。
结构荷载输入:无覆土的双向板(板跨≥2.7m):板、次梁取28,主梁取20;覆土厚度≥0.5m 的双向板(板跨≥2.7m):板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》;(14)书库、档案库取5.0;(15)密集柜书库取12.0;(16)大型宾馆洗衣房取7.5;(17)微机房取3.0;大中型电子计算机房取≥5.0,或按实际;(18)电梯机房、通风机房取7.0;通风机平台取6(≤5号风机)或8(8号风机);(19)制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间(包括填料隔墙)取8.0;(20)水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0;(21)管道转换层取4.0;(22)电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
1.3 屋面活荷载标准值(KN/m2):(1)上人屋面取2.0;(2)不上人屋面取0.5;(3)屋顶花园取3.0(不包括花圃土石材料);注:施工或维修荷载较大时,屋面活荷载应按实际情况采用;因排水不畅、堵塞等,应加强构造措施或按积水深度采用。
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范》7.3要求取值,表3.1.10中列出了常用体型建筑物的体型系数。
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W W z s z k μμβ=)21.3(-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 风压高度变化系数地面粗糙度类别离地面或海平面高度(m )A B C D 5101520 1.171.381.521.63 1.001.001.141.250.740.740.740.840.620.620.620.62304050601.801.922.032.121.421.561.671.771.001.131.251.350.620.730.840.93附注:对位于山区的建筑物,按照本表确定的风压高度变化系数必须考虑地形条件的修正,详《荷载规范》7.2.2。
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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。
(3)基本风压值W0基本风压值W0,单位kN/m2,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得风压值,各地得基本风压可按照《荷载规范》附录D中得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、基本风压得取值年限《荷载规范》在附录D中分别给出了n=10年、n=50年、n=100年一遇得基本风压标准值,工程设计中根据建筑物得使用性质与功能要求,一般按照下列方法选用风压标准值得取值年限:①临时性建筑物:取n=10年一遇得基本风压标准值;②一般得工业与民用建筑物:取n=50年一遇得基本风压标准值;③特别重要得建筑物、或对风压作用比较敏感得建筑物(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/m2)取值参考表n=100年一遇得基本风压标准值;在没有100年一遇基本风压标准值得地区,可近似将50年一遇得基本风压值标准值乘以1、1(经验系数)以后采用。
3、关于风荷载作用得方向问题建筑物受到得风荷载作用来自各个方向,风荷载得主要作用方向与建筑物所在地得风玫瑰图方向一致(全国主要城市风玫瑰图,可以查相应得建筑设计资料)。
工程设计中,一般按照风荷载作用得最大值,来计算建筑物受到得风荷载作用效应。
对于抗侧力构件相互垂直布置得建筑物:一般按照两个相互垂直得主轴方向来考虑风荷载得作用效应,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得建筑物:一般按照抗侧力构件布置方向,沿着相互垂直得主轴方向次依考虑风荷载得作用效应,详图3、1、3b所示。
注意:同一方向,左风荷载作用效应与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,对于特别重要得建筑物、特别不规则得建筑物,风荷载标准值计算公式(3、1-2)中得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得风荷载作用效应,确保建筑结构得抗风能力。
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得风荷载作用参数。
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得建筑物; ④ 周围地形或环境较复杂。
风洞试验通常由有试验能力与试验资质得高等院校、科研院所完成,按照一定比例制作得建筑物模型置于人工模拟得风环境中,模型上不同部位埋设一定数量得电子测压孔,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得数字信号,再经过一系列得计算机数据处理、模拟分析,可以得到建筑物受到得平均风压力与波动风压力值,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。
不同得地表面粗糙度使风速沿高度增加得梯度(速率)不同,详图3、1、4所示,风速变化得这种规律,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得取值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 年得风压值(kN /m 2);X 10——重现期为10年得风压值(kN /m 2);X 100——重现期为100年得风压值(kN /m 2)。
② 当城市或建设地点得基本风压值在“全国基本风压分布图”上没有给出时,可根据附近地区规定得基本风压或长期观测资料,通过气象或地形条件得对比分析确定。
在分析当地得年最大风速时,往往会遇到其实测风速得条件不符合基本风压规定得标准条件,因而必须将实测得风速资料换算为标准条件得风速资料,然后再进行分析。
情形一:当实测风速得位置不就是l0m 高度时,标准条件风速得换算原则上应由气象台站根据不同高度风速得对比观测资料,并考虑风速大小得影响,给出非标准高度风速得换算系数,以确定标准条件高度得风速资料。
当缺乏相应得观测资料时,可近似按照公式(3、1-2b)进行换算:)21.3(a -)110ln ln )((1010010--+=RX X X X R式中:ν——标准条件下l0m 高度处、时距为10分钟得平均风速值(m /s);νz ——非标准条件下z 高度(m)处、时距为10分钟得平均风速值(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:当最大风速资料不就是时距10分钟得平均风速时,标准条件风速得换算虽然世界上不少国家采用基本风压标准值中得风速基本数据为10分钟时距得平均风速,但也有一些国家不就是这样。
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得换算问题。
实际上时距10分钟得平均风速与其它非标准时距得平均风速得比值就是不确定得,表3、1、14给出了非标准时距平均风速与时距10分钟平均风速得换算系数,必要时可按照公式(3、1-2c)做近似换算:式中:ν——时距为10分钟得平均风速值(m /s);νt ——时距为t 分钟得平均风速值(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,标准条件风压得换算当已知10分钟时距平均风速最大值得重现期为T 年时,其基本风压与重现期为50年得基本风压得关系,可按照公式(3、1-2d)进行简单换算:式中:W 0——重现期为50年得基本风压值(kN /m 2);W ——重现期为T 年得基本风压值(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年得基本风压得换算系数参考表③ 山区得基本风压山区得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得基本风压值,乘以一放大系数后采用。
任何情况下,山区得基本风压值不得小于0、3kN/m 2。
7、围护结构得风荷载计算计算围护结构上作用得风荷载值,必须考虑阵风得影响,按照公式(3、1-2e)进行: W K ——风荷载标准值,单位kN/m 2;zv v α=β/t v v =γ/0W W =0W W z s gz K μμβ=)21.3(b -)21.3(c -)21.3(d -)21.3(e -W 0——基本风压值,单位kN/m 2,取值要求同前;βgz ——高度Z 处得阵风系数,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、玻璃幕墙得风荷载计算玻璃幕墙作为围护结构得一种表现形式,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得计算要求。
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得风荷载标准值,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得计算取值要求同前,对于体型系数µS 得取值要求如下: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。
025.2W W z s K μμ=)21.3(f -。