风荷载习题
风荷载习题
?1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
答案：1、已知200.35/w kN m =100t a n (3/12)14.0415α-==<，相应屋面的0.6sμ=-。
100L m =2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。
3、七层楼房的风荷载计算条件：某七层框架结构如图所示，基本风压为20.7/kN m ，地面粗糙度为A 类。
荷载答案
2、 已知某市基本雪压S 0=0.5kN/m 2，某建筑物为拱形屋面，拱高f =5m ，跨度l =21m ，试求该建筑物的雪压标准值。
解：(1)屋面积雪分布系数525.08==flr μ (2) 该建筑物的雪压标准值S k =μr S 0=0.525⨯0.50=0.2625kN/m 2风荷载作业参考答案1. 已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变。
H =100m ，B =33m ，地面粗糙度为A 类，基本风压W 0=0.44kN/m 2。
结构的基本自振周期T 1=2.5s 。
求风产生的建筑底部弯矩。
(注：为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风荷载值作为该区段的平均风载值)解：(1）体型系数μs =1.3(2)风压高度变化系数μz在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别：μz （10）=1.38；μz （30）=1.80；μz （50）=2.03；μz (70）=2.20；μz (90）=2.34 (3)风振系数β①第一振型函数φ1(z)16.0100104tan 4tan )10(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；35.0100304tan 4tan )30(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z53.0100504tan 4tan )50(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；70.0100704tan 4tan )70(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z89.0100904tan 4tan )90(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z②脉动影响系数ν H/B=3，ν=0.49 ③脉动增大系数ξW 0T 12=1.38⨯0.44⨯2.52=3.795 查表得：ξ=2.2795 ④风振系数β(z)各区段中点高度处，风振系数)()(1)(z z z z μξνϕβ+=β(10)=1.130；β(30)=1.217；β(50)=1.292；β(70)=1.355；β(90)=1.425 （4）计算各区段中点处的风压标准值W k （z ）=βz μs μz W 0W k （10）=0.8916；W k （30）=1.2532；W k （50）=1.5000；W k （70）=1.7056；W k （90）=1.9071(5) 风产生的建筑底部弯矩M kM k =(0.8916⨯10+1.2532⨯30+1.5000⨯50+1.7056⨯70+1.9071⨯90) ⨯20⨯33=272272.5kN.m 2. 钢筋混凝土烟囱H =100m ，顶端直径为5m ，底部直径为10m ，顶端壁厚0.2m ，底部壁厚0.4m 。
围墙风荷载计算例题
围墙风荷载计算例题
假设有一堵围墙，高度为3米，长度为10米。
我们想要计算这堵围墙所受到的风荷载。
首先，根据国家标准，如果围墙高度小于等于3米，则需要计算风荷载。
因此，我们需要进行风荷载的计算。
风荷载的计算公式为：F = A * C * P
其中，F表示风荷载，A表示围墙的投影面积（在本例中为3米×10米=30平方米），C表示风荷载体型系数（对于围墙，该值通常为1.2），P表示基本风压（在中国，基本风压通常取值为0.5千帕）。
将数据代入公式，我们可以得到：
F = 30平方米× 1.2 × 0.5千帕= 18千牛。
这意味着，这堵围墙所受到的风荷载为18千牛。
需要注意的是，这是一个简单的示例，实际的风荷载计算可能需要考虑更多的因素，如地形、建筑物高度、离地面高度等等。
此外，具体的风荷载体型系数和基本风压值也可能因地区和具体条件而有所不同。
因此，在实际工程中，应进行详细的风荷载计算以确定围墙所受到的风荷载。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯=背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
3荷载习题
风荷载习题 某4层混凝土框架住宅楼，平面图和立面图如图所示，风荷 载的基本风压为： w0=0.5kN/m2 ；场地粗糙度：C类粗糙度 求各层风荷载，基础底面弯矩设计值。
-0.5
10.2m
-0.6
-0.6
H＝4× 3.2＝12.8(m)
+0.8
24m wind
-0.5
基本计算参数： 风荷载的基本风压为： w0=0.5kN/m2 ； 场地粗糙度：C类粗糙度 （1）自振周期：
4× 3.2＝12.8(m) PW1=41.92
层 号
4 3 2 1
Байду номын сангаас
Z(m)
Z/H
z 0.74
0.74 0.74 0.74
s 1.3
1.3 1.3 1.3
12.8 9.6 6.4 3.2
1 0.75 0.5 0.25
Z
1 0.705 0.38 0.05
Z Z
0.63 0.44 0.24 0.03
＝
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 ”
Z
＝1.0
求各层风荷载，基础底面弯矩设计值：
M (3.2 36.93 6.4 36.93 9.6 36.93 12.8 18.46) 1.4 1323.5kN.m
ωo
0.5 0.5 0.5 0.5
Bi (m)
24 24 24 24
Wzi (kN/m)
18.82 16.62 14.31 11.89
Hi (m)
1.6 3.2 3.2 3.2
Pw (kN)
30.11 56.70 49.49 41.92
第三章 风荷载
速度压的比值，它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律。 11.当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距较近时，由于漩涡的相互干扰，漩某 些部位的局部风压会显著增大，这种增大效应可通过将单体建筑的体型系数 s 乘以 来确定。 12.《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 规定，验算檐口、雨篷等围护构件时，其局部风荷 载体型系数取为_ 13.顺风向的风效应分解为 _ 14. _ _。 和 _来分析。 _
二、单项选择题 1.在结构横向风振分析中，锁住区域所对应的风速区间为 共振风速） 。 A．(0.7~1.0) vcr C．(1.3~1.6) vcr B．(1.0~1.3) vcr D．(1.0~1.5) vcr ） 。 （注：vcr 为
2.在相同基本风压和高度的前提下，哪一种地理环境下的风压最大？（ A C 中小城市 城市郊区 B 海岸、湖岸、海岛地区 D 大城市市中
影响，但应考虑脉动
18.实验研究表明，当横风向风力作用力频率 f s 与结构横向自振基本频率 f1 接近时，结构横 向产生 _ 。 _。 _。
19.一般而言，高度超过 30m 且高宽比大于 4 的细长圆形截面构筑物，需要考虑 20.风荷载作用下同时发生的顺风向和横风向的风振时，结构的风荷载效应应按
四、计算题 1.一幢矩形平面的 17 层办公楼，钢筋混凝土高层剪力墙结构，其平面尺寸为 20 m 50m，房 屋的高度 H=50m，T1 = 0.08n ，如图 2。基本风压 w0 0.45KN / m 2 。地面粗糙度属 D 类，求 结构顶点顺风向风荷载标准值。注：可忽略扭转的影响。 2.某房屋修建在山坡高处,山麓附近的基本风压为0.35KN/m2， 高差H=30m，在坡顶B处有一高度为25m的房屋，地面粗糙度类 别为B类。 求：（1）房屋顶部的风压地形条件修正系数 B 。见图； （2）若该房屋位于D点，D点距离 B点180m，求该建筑物地面
风荷载计算例题
[例题1-1]
34.64m
20m
一高层钢筋混凝土结构，平面形状为 正六边形，边长为20m。房屋共20层， 风向 除底层层高为5m外，其余层高为3.6m。 该房屋的第一自振周期T1=1.2S，所在 地区的基本风压 w0 0.7kN / m2
地面粗糙度为C类。试计算各楼层处与风向一致方向总的风荷 载标准值。
19 69.8 1.45 0.95 1.44 1.17 0.73 0.73 84.21 52.63 1 1.45 1.21 0.75 0.75 43.39 27.12 27.12
Wz
85.29 74.45 77.50 82.36 92.06 99.65 108.14 115.72 123.31 130.89 137.57 145.16 151.83 158.51 163.67 170.35 177.03 182.80 189.48 97.62
3 计算风振系数
z 1z z
w0T12 0.71.22 1.01对于C类地面，乘0.62
根据0.62×1.01=0.63 查表1-12 1.386
房屋高宽比H/B=(5+3.6×19)/34.64=2.1，查表1-13， 0.485
对于质量和刚度沿高度比较均匀的房屋，结构振型系数可以取
z z / H z / 73.4
4 15.8 0.76 0.22 1.19 0.51 0.32 0.32 36.61 22.88 22.88
5 19.4 0.84 0.26 1.21 0.57 0.36 0.36 40.92 25.57 25.57
6 23 0.89 0.31 1.23 0.62 0.38 0.38 44.29 27.68 27.68
13 48.2 1.23 0.66 1.36 0.94 0.59 0.59 67.48 42.18 42.18
3风荷载例题
μz
=
1.52
+
16 20
− −
10 15
（1.62
−
1.52）
=
1.542
则厂房两侧平均风荷载标准值分别为：
q1k = μs1μzω0B = 0.8 × 1.436 × 0.4 × 6 = 2.76kN q2k = μs2μzω0B = 0.4 × 1.436 × 0.4 × 6 = 1.38kN
作用于排架上的风荷载设计值：
q1k = γQq1k = 1.4 × 2.76 = 3.864kN q2k = γQq2k = 1.4 × 1.38 = 1.932kN
柱顶以上部分受到的风荷载:
注：该荷载以集中力的形式作用于排架柱上
设计值：
谢谢欣赏
THANK YOU FOR TCHING
144米和16米时z138144?1015?10152?13815032z15216020?15162?1521542作用于排架上的风荷载设计值
风荷载例题
如图所示某双跨单层厂房。柱距为6m， 地处海边，基本风压为0.40kN/m2 试求：作用在排架上的风荷载。
风荷载
答案：据表10-4，按地面粗糙度类别，海边为A类， 风压高度变化系数μz按A类为：
10米时，μz=1.38， 15米时，μz=1.52 20米时，μz=1.63。
利用插入法求得：12米时，
μz
=
1.38
+
12 15
− −
10 10
（1.52
−
1.38）
=
1.436
利用插入法求得：14.4米和16米时，
14.4 − 10 μz = 1.38 + 15 − 10 （1.52 − 1.38） = 1.5032
荷载与结构设计方法作业二(风荷载参考答案)
风荷载作业参考答案1. 已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变。
H =100m ，B =33m ，地面粗糙度为A 类，基本风压W 0=0.44kN/m 2。
结构的基本自振周期T 1=2.5s 。
求风产生的建筑底部弯矩。
(注：为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风荷载值作为该区段的平均风载值)解：(1）体型系数μs =1.3(2)风压高度变化系数μz在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别：μz （10）=1.38；μz （30）=1.80；μz （50）=2.03；μz (70）=2.20；μz (90）=2.34(3)风振系数β①第一振型函数φ1(z)16.0100104tan 4tan )10(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；35.0100304tan 4tan )30(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z53.0100504tan 4tan )50(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z ；70.0100704tan 4tan )70(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z89.0100904tan 4tan )90(7.07.0=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππφH z②脉动影响系数νH/B=3，ν=0.49③脉动增大系数ξW 0T 12=1.38⨯0.44⨯2.52=3.795 查表得：ξ=2.2795④风振系数β(z)各区段中点高度处，风振系数)()(1)(z z z z μξνϕβ+= β(10)=1.130；β(30)=1.217；β(50)=1.292；β(70)=1.355；β(90)=1.425（4）计算各区段中点处的风压标准值W k （z ）=βz μs μz W 0W k （10）=0.8916；W k （30）=1.2532；W k （50）=1.5000；W k （70）=1.7056；W k （90）=1.9071(5) 风产生的建筑底部弯矩M kM k =(0.8916⨯10+1.2532⨯30+1.5000⨯50+1.7056⨯70+1.9071⨯90) ⨯20⨯33=272272.5kN.m2. 钢筋混凝土烟囱H =100m ，顶端直径为5m ，底部直径为10m ，顶端壁厚0.2m ，底部壁厚0.4m 。
风荷载的计算例题《高层建筑结构》
计算如图所示的框架-剪力墙结构的风荷载及合力作用位置。
18层房屋总高度为58m ，地区的标准风压20w =0.64m KN ，风向为图中箭头所示
解：每个表面沿建筑物高度每米的风荷载是
z z 0iz si i i w =u u w cos B βα
其中w 0=1.1×0.64=0.7KN /m 2（《规范》中的基本风压是普通建筑，对于高层建筑而言，应乘以1.1的增大系数）
首先计算0si i i u w cos B α，按照8块表面积分别计算风力（压力或者吸力）在y 方向的投影值，投影后与y 坐标正向相同取正号，反之取负号，表面序号在O 中注明，计算如表1-1所示，
风力合力作用点距离原点 x 0=466.80/29.16=16m 框架剪力墙的基本周期的近似取值为0.07N,N 为结构层数
T=0.07×18=1.26s W 0T 2=0.7×1.262=1.11KN ·s 2/m 2 查表的ξ=1.45 B 类地区，v=0.35
i i z z z i z i z w =u w =u +=u +0.7629.16/m H H W KN H H βξν⎛⎫⎛
⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑
计算结构如表1-2所示
结构的计算类型为。
风荷载例题
风荷载例题F 面以高层建筑为例，说明顺风向结构风效应计算由W k z s z W o 知，结构顺风向总风压为4个参数的乘积，即基本风压W 0、 风压高度变化系数 z 、风荷载体型系数S 、风振系数z 。
因基本风压与风压高 度变化系数与结构类型和体型无关，以下主要讨论高层建筑体型系数和风振系数 的确定，然后通过实例说明高层建筑顺风向风效应的计算。
1高层建筑体型系数高层建筑平面沿高度一般变化不大，可近似为等截面，且平面以矩形为多。
根据风洞试验及实验结果，并考虑到工程应用方便，一般取矩形平面高层建筑迎 风面体型系数为+0.8 （压力），背风面体型系数为-0.5 （吸力），顺风向总体型系 数为s1.3。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 3-2002第3.2.5条: 计算主体结构的风荷载效应时，风荷载体型系数 s可按下列规定采用:1圆形平面建筑取0.8 ;2•正多边形或截角三角形平面建筑，由下式计算:式中，n 为多边形的边数。
3. 高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取 1.3 ;4. 下列建筑取1.4:1） V 形、丫形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2） L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；3） 高宽比H/B 大于4,长宽比L/B 不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑 5. 在需要更细致进行风荷载计算的场合，风荷载体型系数可按本规程附录0.81.27n用，或由风洞试验确定。
2. 高层建筑风振系数高层建筑风振系数可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002进行计算，也可参考《建筑结构荷载规范》。
3. 实例【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。
H 100m , B 33m，地面粗糙度指数s= 0.22，基本风压按粗糙度指数为s 0-16的地貌上离地面高度z s = 10m处的风速确定，基本风压值为w。
0.44kN/m2。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯=排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
幕墙风荷载计算例题
幕墙风荷载计算例题
以下是一个幕墙风荷载计算的简单例题：
假设有一幕墙面积为10m x 5m，高度为20m，位于地面上方。
根据设计标准，建筑所在地的设计风速为30m/s，风荷载设计参数为0.6 kN/m²。
1. 计算风荷载面积：
风荷载面积 = 幕墙面积 = 10m x 5m = 50m²。
2. 计算风压力：
风压力 = 风荷载设计参数 x 风速²
= 0.6 kN/m² x (30 m/s)²
= 540 kN/m²。
3. 计算风荷载：
风荷载 = 风压力 x 风荷载面积
= 540 kN/m² x 50m²
= 27,000 kN。
根据此例，该幕墙在设计风速为30m/s时，承受的风荷载为27,000 kN。
需要注意的是，这只是一个简化的计算示例。
实际的幕墙风荷载计算需要考虑更多的因素，例如建筑形状、高度、地理位置、周围环境等。
在实际设计中，应遵循相关的设计规范和标准，并尽可能寻求专业工程师的指导和应用适用的计算方法。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m，基本风压2，室外地坪标高为－0．150。
w0＝0．55kN／m要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m处)μz＝1+(1．14－1)×[(11．4+0.5－10)／(15－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m处）1.075z（标高13.0m处）z1.089（标高15.55m处）1.14(1.241.14)[(15.550.1515)/(2015)]1.151z（标高15.8m处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零）垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：2 wwkNm1ks1z00.81.0440.550.459/背风面：2 w2k s2z w00.51.0440.550.287kN/m排架边柱上作用的均布风荷载设计值：迎风面：2 q1r Q w1k B1.40.45963.85kN/m1背风面：2 q2r Q w2k B1.40.28762.41kN/m作用在柱顶的集中风荷载的设计值：Fr(h)wB1.4[(0.80.5)1.0751.10(0.20.6)1.0890.5wQsizii0(0.60.6)1.1512.55]0.55624.3kN2、求双坡屋面的风压条件：地处B类地面粗糙程度的某建筑物，长10m，横剖面如图2．1．10a，两端为山墙，2。
w0＝0．35kN／m要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
答案：1、已知2w00.35kN/m100tan(3/12)1，4相.应0屋4面的150.6s。
L100m2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。
23、七层楼房的风荷载计算条件：某七层框架结构如图所示，基本风压为20.7kN/m，地面粗糙度为A类。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯=背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
风荷载作业答案
某大城市郊区有一28层的高层建筑，如图所示。
地面以上高度为90米，平面为一外径26m 的圆形。
基本风压数值为0.502/kN m 。
1.当结构基本自振周期1 1.6T s =时，风荷载脉动增大系数ξ最接近于何项数值A 1.360B 1.521C 1.407D 1.470解：由题可知，该地貌为B 类地貌，故200.5/kN m ω=，故有222210/28.16.15.0m s kN T a ⋅=⨯=ω，又由混凝土结构，阻尼比05.01=ξ，查表可得脉动增大系数47.1=ξ，故D 选项最接近。
2.已知屋面处的风振系数90 1.68β=，试问，屋面高度处的风荷载标准值（2/kN m ）与下列何项数值接近？A 1.730B 1.493C 1.271D 1.357解：由该地貌为B 类地貌，故有02.2)1090()(32.02===a s z z z αμ 又由截面为与圆形，故8.02.18.0=+=n s μ所以风荷载的标准值为2090/357.15.002.28.068.1m kN z s =⨯⨯⨯==ωμμβω故D 项最接近。
3.已知作用于90m 高度屋面处的风荷载标准值21.55/k kN m ω=，作用于90m 高度屋面处的突出屋面小塔风荷载标准值90600P kN ∆=。
假定风荷载沿高度是倒三角形分布（地面处为0），则在高度30z m =处风荷载产生的倾覆力矩设计值（kN m ⋅）与下列何项数值最为接近A 129388B 92420C 78988D 152334解：由 1.552640.3/k kF d kN mω==⨯=()3090124122()23923331211.460060 1.440.313.46060 1.413.46060232 129360kk w w k wFM P H z F H H H HkN mγγγ=∆-+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅故A项最接近。
风荷载练习题
风荷载练习题风荷载是指建筑结构在风力作用下承受的荷载。
它是建筑结构设计过程中非常重要的一部分，对于确保建筑结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将通过一系列练习题来帮助读者加深对于风荷载计算的理解。
练习题一：计算风压假设某建筑表面积为300平方米，风的标准时间为2级，求该建筑在风力作用下的风压大小。
解答：根据《建筑抗风设计规范》，风压的计算公式为：P = C × V² × A其中：P表示风压；C表示风压系数；V表示风速；A表示单位面积。
根据题目中的数据，我们可以计算出风压的大小：C = 0.35（2级对应的风压系数）；V = 10.8米/秒（2级对应的风速）。
将数据代入公式可以计算出风压的大小：P = 0.35 × (10.8)² × 300 = 13104牛/平方米练习题二：计算风荷载某建筑总高度为30米，假设其风荷载设计标准为10牛/平方米，求该建筑在风荷载作用下的受力大小。
解答：风荷载的计算公式为：F = P × A其中：F表示受力大小；P表示风压；A表示受力面积。
根据题目中的数据，我们可以计算出受力的大小：P = 10牛/平方米（风压设计标准）；A = 30 × 10 = 300平方米（建筑受力面积）。
将数据代入公式可以计算出受力的大小：F = 10 × 300 = 3000牛练习题三：计算建筑物受力点的作用力某建筑物顶部总面积为500平方米，假设其风荷载设计标准为20牛/平方米，求该建筑物受力点的作用力大小。
解答：建筑物受力点的作用力可以通过受力面积和风荷载计算得到。
受力面积为顶部总面积的一半，即250平方米。
根据题目中的数据，我们可以计算出受力点的作用力大小：P = 20牛/平方米（风荷载设计标准）；A = 250平方米（受力面积）。
将数据代入公式可以计算出受力点的作用力大小：F = 20 × 250 = 5000牛练习题四：计算墙体的风荷载某建筑墙体高度为10米，长度为20米，墙体风荷载设计标准为15牛/平方米，求该墙体在风荷载作用下的总受力。
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1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯=背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
答案：1、已知200.35/w kN m =100tan (3/12)14.0415α-==<，相应屋面的0.6s μ=-。
100L m =2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。
3、七层楼房的风荷载计算条件：某七层框架结构如图所示，基本风压为20.7/kN m ，地面粗糙度为A 类。
要求：在图示风向作用下，房屋横向各楼层的风力标准值。
答案：（1）房屋高度2830m m <，高宽比/28/14.1 1.99 1.5H B ==>，根据规范7.4.1的规定可不考虑顺风向风振的影响，取 1.0z β=。
（2）查规范表7.3.1得体型系数0.80.5 1.3s μ=+=。
（3）查《荷载规范》7.2.1得风压高度变化系数z μ，具体数值见下表。
（4）应用《荷载规范》式7.1.1-1求风荷载标准值k w ,计算结果见表。
01()2k z s z i j W w B h h βμμ=+（5）各楼层风力50.15i i k i k i k F A w L h w h w =⨯=⨯⨯=⨯⨯，计算结果见表。
各层楼受风面积i A ＝房长⨯相邻楼层的平均高度＝i L h ⨯ 楼层编号 z(m)高度变化系数z μ风荷载标准值k W (2/kN m )平均层高ih （m ）风力标准值i F （kN ）1 5.5 1.19 1.083 5.0 271.62 10 1.38 1.256 4.05 255.13 13.6 1.48 1.347 3.6 243.24 17.2 1.57 1.429 3.6 257.95 20.8 1.64 1.492 3.6 269.4 6 24.4 1.70 1.574 3.6 279.3 7281.771.611 1.8 145.44、10层楼房的风荷载条件：某10层现浇钢筋混凝土结构框架－剪力墙办公楼，平面及剖面如图2．1．16所示。
当地基本风压为0.7kN ／m 2，地面粗糙度为A 类。
要求：建筑物各楼层的风力标准值。
答案：（1）基本风压：w 0＝0．7kN ／m 2(>0．3kN ／m 2)。
（2）风压高度变化系数：zμ由《高规》表3.2.3查得，结果见表2.1.4。
（3）房屋横向自振周期10.060.06100.60.25T n s s==⨯=>（按高规确定）223313339.30.250.53100.250.53100.58514.65H T s B --=+⨯=+⨯=（按荷规确定） 要考虑顺风向风振，风振系数z β计算如下：①由2222010.70.60.252/w T kN s m =⨯=•，按《高规》表3.2.6-1查得 1.32ξ=。
②脉动影响系数υ：/39.3/50.150.78H B ==，由《高规》表3.2.6-2查得0.455υ=。
③振型系数z ϕ：按《高规》3.2.6条近似采用计算点距室外地面的高度z 与H 的比值，振型系数z ϕ与风振系数z β的计算结果见表2.1.3。
（4）风荷载体型系数s μ：按《高规》3.2.5条第5项由附录A 公式计算如下：1239.30.80.480.030.80.480.03 1.3049.6s s s H L μμμ=-=++=++=（5）各楼层风载计算：各楼层受风面积A ＝相邻两楼层平均层高⨯房屋长度； 各楼层风力0i w wi s wi F A w βμμ=，计算结果见表2.1.4。
5、楼房的风荷载计算已知：在某大城市中心有一钢筋混凝土框架——核心筒结构的大楼(图3.10)，外形和质量沿房屋高度方向均基本呈均匀分布。
房屋总高H =120m ，40层，房屋的平面L ⨯B =40m ⨯30m ，该市100年一遇的风压为0.6kN/m 2。
试求：计算该楼迎风面顶点(H =120m)处的风荷载标准值。
答案：1、确定基本风压：200.6/w kN m =。
2、确定风振系数z β和风压高度变化系数z μ自振周期10.070.0740 2.8T n s ==⨯=，由2222010.6 2.8 4.7/w T kN s m =⨯=⋅及地面粗糙度类别D 类，查《高规》表3.2.6-1得 1.491ξ=；求脉动影响系数υ 查《高规》表3.2.6-2，且利用插值法得0.49υ=；查《高规》或查《荷规》，根据120H m =，D 类地面，得 1.406z μ=。
求振型系数z ϕ大楼的刚度和质量沿房屋高度分布较均匀，为简起见，1z zHϕ≈=。
1.4910.49111 1.521.406z z z ξυϕβμ⨯⨯=+=+= 3、求风荷载体型系数s μ 1200.8(0.480.03) 1.3740s μ=++⨯= 4、作用于屋顶处的风荷载标准值k w20 1.52 1.37 1.4060.6 1.757/k z s z w w kN m βμμ==⨯⨯⨯=6、 计算风荷载引起的内力值条件：某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1～3层层高为4m ，其他各层层高3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为30m×40m ，地下室筏板基础底面埋深为12m ，如图2．1．1 7所示。
已知基本风压为w 0＝0．45kN ／m 2，建筑场地位于大城市郊区。
已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。
为简化计算，将建筑物沿高度划分为6个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值。
要求：计算在风荷载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。
答案：（1）基本自振周期根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：10.050.0538 1.90T n s==⨯=222210.45 1.9 1.62/wT kN s m =⨯=•（2）风荷载体型系数对于矩形平面，由《高规》附录A 可求得10.80s μ=2120(0.480.03)(0.480.03)0.5740s H L μ=-+=-+=-（3）风振系数由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由《高规》表3.2.6-1可查得脉动增大系数1.502ξ=，脉动影响系数υ根据H/B 和建筑总高度H 由《高规》表3.2.6-2确定，其中B 为迎风面的房屋宽度，由H/B=3可从《高规》表3.2.6-2经插值求得0.474υ=；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即/z i H H ϕ=，i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度，则由《高规》式（3.2.6）可求得风振系数为：1.5020.474111i iz z z z z H H H H ξυϕξυβμμμ⨯=+=+•=+• （4）风荷载计算风荷载作用下，按《高规》式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为：()0.45(0.80.57)4024.66z z z zq z μβμβ=⨯+⨯=按上述方法可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力，见表2.1.5，如图2.1.17所示。
1.4(8001380.81256.21122.0971.6789.2522.2)9578.8V kN =⨯++++++= 1.4(8001321380.81221256.21021122.082971.662789.242522.222)838695.2M kN m =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=•7、计算风荷载条件：图2．1．19表示一框架－剪力墙结构的平面图，图上标出了风荷载及其合力的作用位置，18层房屋总高58m ，位于大城市效区，地区标准风压w 0＝0．385kN ／m 2，风向为图中箭头所示方向。
要求：计算屋顶处垂直于建筑物表面的风荷载。
答案：由《高规》3．2．1条，可得到第i 个表面沿建筑物高度z 处，每延米长的风荷载在风作用方向的投影的计算公式是：0cos k z z i si iw w B βμμα=0cos i i si i w w B μα=k z z i w w βμ=式中i B 是第i 个表面的宽度，i α是第i 个表面的法线与x 轴的夹角，si μ、z μ、z β分别为第i 个表面的体型系数、风压高度变化系数及风振系数。
由《高规》3.2.3条，为B 类粗糙度地貌，由表3.2.3得 1.75z μ=。
框架结构的基本自振周期10.08T n =，18n =，所以1 1.44T s =。
2222010.385 1.440.8/w T kN s m =⨯=•查《高规》3.2.6条，得B 类粗糙度地貌的脉动增大系数 1.42ξ=；H/B=58/20=2.9及B 类地面得0.50υ=。