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。
风荷载计算算例

.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:0k z s z w u u βω= ()s u ——体型系数z u ——风压高度变化系数z β——风振系数0ω——基本风压k w ——风荷载标准值体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》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z u 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: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()1T =0.10~0.15n=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:1012Z z gI B β=+ ()式中:g ——峰值因子,可取10I ——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z B ——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:式中:1f ——结构第1阶自振频率(Hz )w k ——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; 1ζ——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。
经过etabs 软件分析,结构自振周期1 4.67f s =脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定:式中:1()z φ——结构第1阶振型系数H ——结构总高度(m ),对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度,H 的取值分别不能大于300m 、350m 、450m 和550m ;x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数;z ρ——脉动风荷载竖向方向相关系数;k 、1α——脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定:(1)竖直方向的相关系数可按下式计算:式中:H ——结构总高度(m );对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度,H 的取值分别不应大于300m 、350m 、450m 和550m ;(2) 水平方向相关系数可按下式计算:式中:B ——结构迎风面宽度(m ),2B H ≤。
导线风荷载计算公式

导线风荷载计算公式导线在受到风力作用时会产生风荷载,导线的风荷载是指单位长度上单位宽度的导线所受到的风力大小。
导线风荷载的计算是工程设计中的重要内容之一,具有一定的复杂性。
本文将介绍一些常用的导线风荷载计算公式。
一、简化拟静力法简化拟静力法是一种简化的计算导线风荷载的方法,适用于导线的挠度较小的情况。
该方法的基本原理是将导线视为一条"紧绷弦",在考虑了导线自重和风压力的作用后,通过静力平衡求解导线的挠度和张力。
导线的风荷载公式如下:Fw=0.5*ρ*V^2*Cd*A其中,Fw为单位长度上单位宽度的导线所受到的风荷载;ρ为空气密度;V为风速;Cd为风阻系数;A为单位长度上的导线风面积。
上述公式中的风阻系数Cd是根据导线的尺寸和形状以及风向等因素来确定的,需要参考相关的风洞试验数据进行计算。
导线风面积A则是导线在单位长度上与风相对的面积。
二、实测拟静力法实测拟静力法是通过对导线的实际测量数据进行分析和计算,确定导线的风荷载。
该方法要基于大量的实测数据,并结合导线的结构特点和风洞实验数据,通过统计分析等方法获得导线在不同风速下的风荷载。
实测拟静力法中的计算公式相对来说较为复杂,需要考虑导线的综合力学特性,如导线的弯曲刚度、拉伸刚度、弹性变形等。
其中,导线在风荷载作用下的挠度和张力是重要的计算参数。
三、动力法动力法是一种较为严格和精确的导线风荷载计算方法,适用于导线的挠度较大的情况。
该方法基于动力学理论,通过对导线的振动特性进行分析和计算,获得导线的风荷载。
动力法的计算包括了对导线的自振频率、模态形状、阻尼特性等方面的考虑。
其中,导线的自振频率是导线的重要特性参数,可以通过对导线的物理性质和几何形状进行反复试验来确定。
需要注意的是,导线风荷载的计算还需要综合考虑导线的材料强度、电气性能、安全系数等因素。
在实际工程中,一般会采用多种方法相互印证,综合考虑导线的各种因素,确保设计的准确性和安全性。
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。
风荷载计算算例

3.6.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:wuu(8.1.1-1)kzsz0u——体型系数su——风压高度变化系数zz——风振系数0——基本风压w——风荷载标准值k体型系数u s根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表7.3.1确定。
本项目建筑平面为规则的矩形,查表8.3.1项次30,迎风面体型系数0.8(压风指向建筑物内侧),背风面-0.5(吸风指向建筑外侧面),侧风面-0.7(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8.2.1确定。
本工程结构顶端高度为3.0x30+0.6=90.6米,建筑位于北京市郊区房屋较稀疏,由规范8.2.1条地面粗糙度为B类。
由表8.2.1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1.93和 2.00。
则90.6米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为:u z 90.69010090(2.001.93)1.931.9342对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期T1大于3.7.s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=0.10~0.15n=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:2Z12gIB z1R(8.4.3)10式中:g——峰值因子,可取2.5I——10m高度名义湍流强度,对应ABC和D类地面粗糙,可分别取0.12、0.14、1090.7和0.39;R——脉动风荷载的共振分量因子B——脉动风荷载的背景分量因子z脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算:R2x124/36(1x)11(8.4.4-1)30f1x,x511kw0(8.4.4-2)式中:f——结构第1阶自振频率(Hz)1k——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1.28、w1.0、0.54和0.26;1——结构阻尼比,对钢结构可取0.01,对有填充墙的钢结构房屋可取0.02,对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05,对其他结构可根据工程经验确定。
风荷载标准值计算公式

风荷载标准值计算公式
风荷载是指建筑物在风力作用下所受到的荷载,是建筑结构设计中非常重要的一个参数。
风荷载的计算需要根据当地的气象条件和建筑物的结构特点来确定,而风荷载标准值计算公式就是用来计算这一参数的重要工具。
本文将介绍风荷载标准值计算公式的相关知识,希望能对大家有所帮助。
风荷载标准值计算公式的基本原理是根据建筑物的高度、结构形式、气象条件等因素来确定建筑物所受到的风荷载大小。
一般来说,风荷载的计算可以分为静风荷载和动风荷载两种情况。
静风荷载是指建筑物在稳定风场中所受到的风荷载,而动风荷载则是指建筑物在非稳定风场中所受到的风荷载。
在实际工程中,需要根据具体情况来确定采用哪种计算方法。
静风荷载的计算公式一般采用国家相关标准或规范中给出的公式,这些公式通常是根据建筑物的高度、形状系数、风速等参数来确定风荷载的大小。
而动风荷载的计算则需要考虑建筑物在风场中的振动响应,通常需要进行风洞试验或数值模拟来确定。
在实际工程中,风荷载标准值计算公式的准确性对建筑物的结构安全性至关重要。
因此,在进行风荷载计算时,需要充分考虑建筑物的结构特点、周围环境的气象条件以及当地的风荷载标准等因素,确保计算结果的准确性和可靠性。
总之,风荷载标准值计算公式是确定建筑物在风力作用下所受到的荷载大小的重要工具,其准确性和可靠性对建筑物的结构安全性有着重要影响。
在进行风荷载计算时,需要根据实际情况选择合适的计算方法,并严格遵循相关的标准和规范,以确保建筑物的结构安全性和稳定性。
希望本文对大家对风荷载标准值计算公式有所帮助,谢谢阅读!。
风荷载计算

第二部分 风荷载计算一:风荷载作用下框架的弯矩计算(1)风荷载标准值计算公式:0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数,取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数,取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压,取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类,位于密集建筑群的攀枝花市区。
(2)确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<,高宽比19.81.375 1.514.4HB==<,应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形, 1.30s μ=,由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=(迎风面)0.5s μ=-(背风面),风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定,由表4-4查得标准高度处的z μ值,再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
(3)计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =,取②轴横向框架梁,其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=,根据各楼层标高处的高度i H ,查得z μ代入上式,可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面,2()q z 背风面。
风正压力计算:7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算:7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= (4)将分布风荷载转化为节点荷载第六层:即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层,要考虑层高的不同: 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载(单位:KN )二.柱侧移刚度及剪力的计算(212hi D c=)见下表 三:各层柱反弯点和弯矩的确定(见下表)根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ,梁柱线刚度比K ,查表得到标准反弯点系数0y ;根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ,根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ;各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
风荷载计算步骤

风荷载计算步骤风荷载是指风对建筑物或结构物产生的力的作用,是结构设计中必须考虑的重要因素之一。
正确计算风荷载可以确保建筑物的安全性和稳定性。
下面将介绍风荷载计算的步骤。
1. 确定设计风速:首先需要确定设计风速,设计风速是指建筑物所在地区的设计标准风速。
一般根据地理位置和气象数据进行确定,以保证建筑物在最不利的气象条件下仍能安全运行。
2. 确定风荷载标准:根据国家相关规范和标准,确定适用的风荷载标准。
不同类型的建筑物和结构物有不同的风荷载标准,如住宅建筑、工业厂房、大跨度桥梁等。
3. 确定风荷载系数:根据风荷载标准,确定适用的风荷载系数。
风荷载系数是考虑不同部位、不同形状和不同高度的建筑物所受风荷载的系数。
一般包括静阵风荷载系数、动阵风荷载系数、局部风压系数等。
4. 确定风荷载作用方向:根据建筑物或结构物的形状和方向,确定风荷载的作用方向。
一般将风荷载分为垂直方向和水平方向的作用。
5. 计算垂直方向风荷载:根据建筑物或结构物的面积和垂直方向风荷载系数,计算垂直方向的风荷载。
垂直方向风荷载一般作用于建筑物的屋面、墙面等垂直结构。
6. 计算水平方向风荷载:根据建筑物或结构物的形状和水平方向风荷载系数,计算水平方向的风荷载。
水平方向风荷载一般作用于建筑物的梁、柱、桁架等水平结构。
7. 考虑风荷载组合:在设计中,需要考虑不同作用方向的风荷载同时作用时的情况。
根据设计标准的要求,计算不同组合情况下的风荷载。
8. 结构分析和验算:根据计算得到的风荷载,在结构分析中考虑其作用,进行结构的强度和稳定性验算。
确保建筑物或结构物在风荷载作用下具有足够的安全性和稳定性。
以上就是风荷载计算的基本步骤。
在实际工程中,还需要考虑其他因素,如地形、建筑物周围环境、建筑物的特殊形状等。
风荷载计算是结构设计的重要内容,合理计算风荷载可以为建筑物的安全运行提供保障。
风荷载的计算

风荷载的计算垂直于建筑物外表上的风荷载标准值,应按以下公式计算:1、当计算主要承重构造时:Wk=βz·μs·μz·W0 ……………………〔7.1.1-1〕式中:Wk----风荷载标准值〔KN/mm〕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----根本风压〔KN/mm〕2、当计算维护构造时:Wk=βgz·μs·μz·W0 ……………………〔7.1.1-2〕式中:βgz---高度Z处的阵风系数;根本风压应按本标准附录 D.4中附表 D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3KN/mm。
对于高层建筑、高耸构造以及风荷载比拟敏感的其它构造,根本风压应适当进步,并应由有关的构造设计标准详细规定。
一、风荷载计算1、标高为33.600处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz: 33.600m高处阵风系数(按B类区计算):μf=0.5×(Z/10)-0.16=0.412βgz=0.89×(1+2μf)=1.623μz: 33.600m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)μz=(Z/10)0.32=1.474风荷载体型系数μs=1.50Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)=1.623×1.474×1.5×0.600=2.153 kN/m2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m2rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4按?建筑构造荷载标准?GB50009-2001随着现代高尚住宅的开展对铝合金门窗的要求越来越高,铝合金门窗不仅仅是框、扇的简单组合,而且要具备良好的物理性能〔风压强度、空气浸透、雨水渗漏等性能〕。
建筑风荷载计算

风荷载标准值计算风荷载标准值计算公式为:0k z s z w w βμμ=,作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值计算公式为:0W z s z P w A βμμ= 式中:W P -作用于框架节点的集中风荷载标准值(KN) z β-风振系数s μ-风荷载体型系数 z μ-风压高度变化系数0w -基本风压(KN/㎡)A -一榀框架各层节点受风面积(㎡)本建筑基本风压为:200.3/w KN m =,由《荷载规范》得,地面粗糙为C 类。
s μ风荷载体系系数,根据建筑物体型查得 1.3s μ=。
z β风振系数,因结构总高度H=21.128m<30m ,故 1.0z β=。
风压高度变化系数z μ查《荷载规范》表7.2.1。
一榀框架各层节点受风面积A 计算,B 为3.3 3.9() 3.622m +=, h 取上层的一半和下层的一半之和,屋面层取到女儿墙顶,底层取底层的一半。
底层的计算高度从室外地面取()mm 45003004200=+。
一层: 24.5 3.9() 3.615.1222A m =+⨯= 二层: 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=三层: 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=四层: 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=五层:23.9(1.50) 3.612.422A m =+⨯=计算过程见表所示:欠左风、右风荷载受荷简图框架梁柱线刚度计算框架梁柱线刚度计算见表表7-1 纵梁线刚度计算表表7-2 柱线刚度Ic 计算表7.2.2 侧移刚度D 值计算 考虑梁柱的线刚度比,用D 值法计算柱的侧位移刚度,表7-4 柱侧移刚度计算表2~5层柱D 值计算2~5层柱D 值合计:D ∑=1.572+1.572=3.144KN/m底层柱D 值计算低层柱D 值合计:D ∑=1.612+1.612=3.224KN/m 7.2.3 风荷载作用下框架位移的计算风荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算,即jj ijV u D∆=∑式中:j V -第j 层的总剪力;ij D ∑-第j 层所有柱的抗侧刚度之和;j u ∆-第j 层的层间位移。
风荷载计算算例.doc

3.6. 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:wkz usuz 0 ( 8.1.1-1)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7.3.1 确定。
本项目建筑平面为规则的矩形,查表8.3.1 项次30,迎风面体型系数0.8(压风指向建筑物内侧),背风面-0.5(吸风指向建筑外侧面),侧风面-0.7(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 8.2.1 确定。
本工程结构顶端高度为 3.0x30+0.6=90.6米,建筑位于北京市郊区房屋较稀疏,由规范 8.2.1 条地面粗糙度为 B 类。
由表 8.2.1 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1.93 和 2.00。
则 90.6 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 1.5 的房屋,以及基本自振周期 T1 大于 0.25s 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 T 1= 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:Z 1 2gI 10 B z1 R 2(8.4.3)式中:g ——峰值因子,可取 2.5I 10 ——10m 高度名义湍流强度,对应 ABC 和 D 类地面粗糙,可分别取 0.12、0.14、0.23 和 0.39;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:Rx 126(1 x 2 )4/311(8.4.4-1)x 130 f 1 , x 1 5k w 0( 8.4.4-2)式中:f 1 ——结构第 1 阶自振频率( Hz )k ——地面粗糙度修正系数,对应、 、 C 和 D 类地面粗糙,可分别取、 wA B1.281.0、0.54 和 0.26;1 ——结构阻尼比, 对钢结构可取 0.01,对有填充墙的钢结构房屋可取0.02,对钢筋混凝土及砌体结构可取 0.05,对其他结构可根据工程经验确定。
美标风荷载计算

美标风荷载计算一、引言风荷载是指风对建筑物或结构物产生的压力和力矩,是建筑设计中重要的考虑因素之一。
美国国家标准ANSI/ASCE 7-16《最小设计荷载标准》中对风荷载的计算方法进行了详细规定。
本文将介绍美标风荷载计算的相关内容。
二、风速区划根据ANSI/ASCE 7-16标准,美国境内被划分为多个风速区,每个区域的风速特征不同。
在进行风荷载计算时,首先需要确定所在区域的风速等级。
根据具体位置和地理特征,可以参考相关地方法规或地方气象局提供的数据,确定所在区域。
三、风荷载计算方法1. 风荷载的基本方程式风荷载计算的基本方程式为:F = 0.5 * ρ * V^2 * A,其中F为风荷载,ρ为空气密度,V为风速,A为受风面积。
2. 风荷载系数根据ANSI/ASCE 7-16标准,不同结构物有不同的风荷载系数。
常见的结构物包括建筑物、屋顶、桥梁等。
风荷载系数可以根据结构物的形状、高度、曝风程度等因素进行确定。
标准中提供了详细的计算方法和系数表格,可以根据具体情况进行选择和计算。
3. 风荷载的计算步骤(1) 确定设计基本风速(Vbasic)设计基本风速是根据地理位置和风速区划确定的。
可以参考地方法规或地方气象局提供的数据,或者使用相关的计算方法进行估算。
(2) 调整设计基本风速(Vz)设计基本风速需要根据所在高度进行修正。
标准中提供了修正系数表格,可以根据所在高度和地形条件进行修正。
(3) 计算设计风速(V)设计风速可以根据设计基本风速和风速增幅系数进行计算。
风速增幅系数考虑了地形条件、建筑物高度和结构物的类型等因素。
(4) 计算风荷载系数(C)风荷载系数根据结构物的形状、高度和曝风程度等因素进行选择和计算。
标准中提供了详细的系数表格和计算方法。
(5) 计算设计风荷载(F)根据风荷载的基本方程式以及设计风速和风荷载系数,可以计算出设计风荷载的大小。
四、风荷载的应用风荷载的计算结果可以用于建筑物的结构设计和材料选择,确保建筑物在风力作用下的安全性。
风荷载计算

4.2 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所受的风荷载。
4.2.1 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按下式计算:式中:1. 基本风压值Wo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 年一遇大值确定的风速V0(m/s) 按公式确定。
但不得小于0.3kN/m2 。
对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,基本风压采用100 年重现期的风压值;对风荷载是否敏主要与高层建筑的自振特性有关,目前还没有实用的标准。
一般当房屋高度大于60 米时,采用100 年的风压。
《建筑结构荷载规范》(GB50009 -2001 )给出全国各个地方的设计基本风压。
2. 风压高度变化系数μz《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D 四类。
A 类:指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区;B 类:指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区;C 类:指有密集建筑群的城市市区;D 类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;风荷载高度变化系数μ z0.24)0.440.6地面粗糙类别高度( m)A B C D5 1.17 1.00 0.74 0.62 10 1.38 1.00 0.74 0.62 15 1.52 1.14 0.74 0.62 计算公式20 1.63 1.25 0.84 0.62 A 类地区=1.379(z/10) 30 1.80 1.42 1.00 0.62 B 类地区= (z/10) 0.32 40 1.921.561.130.73C 类地区=0.616(z/1050 2.03 1.67 1.25 0.84 D 类地区=0.318(z/10)60 2.12 1.77 1.35 0.93 70 2.20 1.86 1.45 1.02 80 2.27 1.95 1.54 1.11 90 2.34 2.02 1.62 1.19 100 2.40 2.09 1.70 1.27 150 2.642.382.031.61200 2.83 2.61 2.30 1.92250 2.99 2.80 2.54 2.19300 3.12 2.97 2.75 2.45350 3.12 3.12 2.94 2.68400 3.12 3.12 3.12 2.91≥450 3.12 3.12 3.12 3.12位于山峰和山坡地的高层建筑,其风压高度系数还要进行修正,可查阅《荷载规范》。
风荷载计算

第二部分风荷载计算一:风荷载作用下框架的弯矩计算(1)风荷载标准值计算公式:W k z s z w0其中W k为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z为z高度上的风振系数,取z 1.00z为z高度处的风压高度变化系数s为风荷载体型系数,取s 1.30W o为攀枝花基本风压,取W。
0.40该多层办公楼建筑物属于C类,位于密集建筑群的攀枝花市区。
(2)确定各系数数值因结构高度H 19.8m 30m,高宽比 % 19.%44 1.375 1.5,应采用风振系数z来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形,s 1.30,由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得s 0.8 (迎风面)s 0.5 (背风面),风压高度变化系数z可根据各楼层标高处的高度确定,由表4-4查得标准高度处的z值,再用线性插值法求得所求各楼层高度的z值。
(3)计算各楼层标高处的风荷载z。
攀枝花基本风压取0 ,取②轴横向框架梁,其负荷宽度为7.2m,由W k z s z w0得沿房屋高度分布风荷载标准值。
q z 7.2 0.4 z s z 2.88 z s z,根据各楼层标高处的高度已,查得z代入上式,可得各楼层标高处的q(z)见表。
其中qdz)为迎风面,q2(z)背风面。
风正压力计算:7. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.79 0.8 2.370KN / m6. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.77 0.8 2.306KN / m5. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.8 2.216KN / m4. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.8 2.216KN / m3. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.8 2.216KN / m2. qdz) 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.8 2.216KN / m1. qdz)2.88 z s z 2.88 0.00 1.30 0.74 0.8 0.000KN / m风负压力计算:7. q2⑵288 z s z 2.88 1.00 1.30 0.79 0.5 1.480KN /m6. q2⑵288 z s z 2.88 1.00 1.30 0.77 0.5 1.441KN /m5. q2⑵ 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.5 1.385KN /m4. q2⑵ 2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.5 1.385KN /m3. q2(z)2.88 z s z 2.88 1.00 1.30 0.74 0.5 1.385KN /m2. q 2(z) 2.88 z s z2.88 1.00 1.30 0.74 0.5 1.385KN/m 1. q 2(z) 2.88 z sz2.88 0.00 1.30 0.74 0.50.000KN /m(4)将分布风荷载转化为节点荷载第六层:即屋面处的集中荷载 F 6要考虑女儿墙的影响05[(2306 2216)2.306]332.3702306 10 5[八441 1385) 1.441] 331441皿。
风荷载计算公式及符号含义

风荷载计算公式及符号含义
风荷载计算的公式可以根据不同的情况而有所不同,以下是常见的两个公式及符号含义:
1. 低层建筑风荷载计算公式:
F = 0.613 × C_f × A × V_max^2
其中,
F为风荷载(单位为N/m^2或Pa);
C_f为风压系数;
A为被风作用面积(单位为m^2);
V_max为设计风速(单位为m/s)。
2. 高层建筑风荷载计算公式(按国家标准GB 50009-2012):
F = qz × Ce × Cg × A × V^2
其中,
F为风荷载(单位为N/m^2或Pa);
qz为高度变化系数;
Ce为暴风区基准风压系数;
Cg为结构高度系数;
A为结构投影面积(单位为m^2);
V为设计基本风速(单位为m/s)。
在这些公式中,符号的含义如下:
- C_f或Ce为风压系数,是根据建筑结构和环境条件来确定的参数,用于衡量建筑所受风力的大小;
- A为被风作用面积或结构投影面积,表示建筑物横截面在垂直方向上所受的风力面积;
- V_max或V为设计风速或设计基本风速,是参考当地的气象数据和规范要求确定的;
- qz为高度变化系数,它是表示建筑高度变化对风荷载的影响;- Cg为结构高度系数,是考虑建筑物高度和形状对风力的影响;- F表示风荷载的大小,单位为N/m^2或Pa,表示单位面积上
所受的力量。
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。
简单风荷载计算例题

简单风荷载计算例题一、简介在建筑物的设计和施工中,需要考虑不同的荷载因素,其中之一就是风荷载。
风荷载是指风力对建筑物及其构件产生的作用力,对于保证建筑物结构的安全性和稳定性至关重要。
本文将介绍简单风荷载计算的方法,包括荷载计算参数的确定和计算公式的应用。
二、计算参数在进行风荷载计算时,需要确定以下几个参数:1.基本风速:指在海拔高度为10m,在平原地区,具有近似充分表征由均匀开阔地区所导致的平均风速,基本风速通常使用50年一遇的极值代表,取值可根据国家相关规定确定。
2.蚀刻系数:考虑风对建筑物及其构件的腐蚀作用,取值根据建筑物所在区域的含盐量等因素确定,一般为1.0或1.2。
3.结构系数:反映建筑物结构稳定程度,取值可根据国家相关规定确定。
4.累积时效系数:考虑建筑物使用年限的影响,取值可根据国家相关规定确定。
三、计算公式风荷载的计算公式为:F=qC_kC_sC_gA其中:F为风荷载,单位为牛顿(N);q为风压系数,单位为千帕(kPa)或牛顿/平方米(N/m²),可根据建筑物所在地区的最大基本风速、气压等气象参数以及建筑物的形状和结构特征通过公式计算得出;C_k为峰值系数,反映风荷载的瞬时变化特性,取值可根据建筑物的结构形式和高低程度确定,通常取值为2.0或2.5;C_s为面积系数,反映建筑物所受风荷载的空气动力特性,取值可根据建筑物的形状和表面粗糙度确定,通常为1.0或更小;C_g为建筑物群系数,反映建筑物所在位置的环境特性,取值可根据建筑物所处环境的复杂程度和建筑物的布局确定,通常为1.0或更小;A为建筑物受力面积,单位为平方米(m²),可根据建筑物的设计图纸或实测数据确定。
四、结论本文介绍了简单风荷载计算的方法,包括计算参数的确定和计算公式的应用。
在实际应用中,还需要考虑自然环境、建筑物的材质和处理方式等因素,以确保建筑物的结构安全稳定。
风荷载集中荷载计算公式

风荷载计算公式:ωk=βz×μs×μz×ω0。
风荷载(windload)空气流动对工程结构所产生的压力。
其大小与风速的平方成正比,即式中ρ为空气质量密度,va和vb分别为风法结构表面前与结构表面后的风速。
物理学上的压力,是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。
(物体间由于相互挤压而垂直作用在物体表面上的力,叫作压力。
)例如足球对地面的力,物体对斜面的力,手对墙壁的力等。
习惯上,在力学和多数工程学科中,“压力”一词与物理学中的压强同义。
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风荷载计算4.2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所受的风荷载。
4.2.1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按下式计算:式中:1.基本风压值Wo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年一遇的值确定的风速V0(m/s)按公式确定。
但不得小于0.3kN/m2。
对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,基本风压采用100年重现期的风压值;对风荷载是否敏主要与高层建筑的自振特性有关,目前还没有实用的标准。
一般当房屋高度大于60米时,采用100年一风压。
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出全国各个地方的设计基本风压。
2.风压高度变化系数μz《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。
A类:指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;风荷载高度变化系数μz高度(m)地面粗糙类别A B C D5 1.17 1.00 0.74 0.6210 1.38 1.00 0.74 0.6215 1.52 1.14 0.74 0.62 计算公式20 1.63 1.25 0.84 0.62 A类地区=1.379(z/10)0.2430 1.80 1.42 1.00 0.62 B类地区= (z/10)0.3240 1.92 1.56 1.13 0.73 C类地区=0.616(z/10)0.4450 2.03 1.67 1.25 0.84 D类地区=0.318(z/10)0.660 2.12 1.77 1.35 0.9370 2.20 1.86 1.45 1.0280 2.27 1.95 1.54 1.1190 2.34 2.02 1.62 1.19100 2.40 2.09 1.70 1.27150 2.64 2.38 2.03 1.61200 2.83 2.61 2.30 1.92250 2.99 2.80 2.54 2.19300 3.12 2.97 2.75 2.45350 3.12 3.12 2.94 2.68400 3.12 3.12 3.12 2.91≥450 3.12 3.12 3.12 3.12位于山峰和山坡地的高层建筑,其风压高度系数还要进行修正,可查阅《荷载规范》。
3.风载体型系数μs风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值,它表示不同体型建筑物表面风力小。
一般取决于建筑建筑物的平面形状等。
计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2-2确定各个表面的风载体型或由风洞试验确定。
几种常用结构形式的风载体型系数如下图注:“+”代表压力;“-”代表拉力。
4.风振系数βz风振系数βz反映了风荷载的动力作用,它取决于建筑物的高宽比、基本自振周期及地面粗糙基本风压。
《荷载规范》规定对于基本自振周期大于0.25s的工程结构,如房屋、屋盖及各种高耸结构及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
风振系数βz可按下式计算:(-2)式中:ψz——基本振型z高度处的振型系数,当高度和质量沿高度分布均匀时,可以近似用z/H代型系数;ζ——脉动增大系数,查表时需要参数ω0T2,其中ω0为基本风压值,T为结构基期,可用近似方法计算;υ——脉动影响系数,μz——风压高度变化系数,脉动增大系数ξω0T1(kNs/m) 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 0 0.20 0.40 0.60钢结构 1.47 1.57 1.69 1.77 1.83 1 2.04 2.24 2.36有填充墙的房屋钢结构 1.26 1.32 1.39 1.44 1.47 1 1.61 1.73 1.81混凝土及砌体结构 1.11 1.14 1.17 1.19 1.21 1 1.28 1.34 1.38ω0T1(kNs/m) 0.80 1.00 2.00 4.00 6.00 8 10.00 20.00 30.00钢结构 2.46 2.53 2.80 3.09 3.28 3 3.54 3.91 4.14有填充墙的房屋钢结构 1.88 1.93 2.10 2.30 2.43 2 2.60 2.85 3.01混凝土及砌体结构 1.42 1.44 1.54 1.65 1.72 1.82 1.96 2.06注:计算ω0T1时,对地面粗糙度B类地区可直接代入基本风压而对A类、C类和D类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38 O.62和0.32后代入。
根据我国的实测数据进行计算,再结合我国的工程设计经加以修正而确定的c值列于表高层建筑的脉动影响系数υH/B 粗糙度类别总高度H(m)<=30 50 100 150 200 250 300 350<=0.5 A 0.44 0.42 0.33 0.27 0.24 0.21 0.19 0.17B 0.42 0.41 0.33 0.28 0.25 0.22 0.20 0.18C 0.40 0.40 0.34 0.29 0.27 0.23 0.22 0.20D 0.36 0.37 0.34 0.30 0.27 0.25 0.24 0.221.0 A 0.48 0.47 0.41 0.35 0.31 0.27 0.26 0.24B 0.46 0.46 0.42 0.36 0.36 0.29 0.27 0.26C 0.43 0.44 0.42 0.37 0.34 0.31 0.29 0.28D 0.39 0.42 0.42 0.38 0.36 0.33 0.32 0.312.0 A 0.50 0.51 0.46 0.42 0.38 0.35 0.33 0.31B 0.48 0.50 0.47 0.42 0.40 0.36 0.35 0.33C 0.45 0.49 0.48 0.44 0.42 0.38 0.38 0.36D 0.41 0.46 0.48 0.46 0.46 0.44 0.42 0.393.0 A 0.53 0.51 0.49 0.42 0.41 0.38 0.38 0.36B 0.51 0.50 0.49 0.46 0.43 0.40 0.40 0.38C 0.48 0.49 0.49 0.48 0.46 0.43 0.43 0.41D 0.43 0.46 0.49 0.49 0.48 0.47 0.46 0.455.0 A 0.52 0.53 0.51 0.49 0.46 0.44 0.42 0.39B 0.50 0.53 0.52 0.50 0.48 0.45 0.44 0.42C 0.47 0.50 0.52 0.52 0.50 0.48 0.47 0.45D 0.43 0.48 0.52 0.53 0.53 0.52 0.51 0.508.0 A 0.53 0.54 0.53 0.51 0.48 0.46 0.43 0.42B 0.51 0.53 0.54 0.52 0.50 0.49 0.46 0.44C 0.48 0.51 0.54 0.53 0.52 0.52 0.50 0.48D 0.43 0.48 0.54 0.53 0.55 0.55 0.54 0.534.2.2总体风荷载1.总体风荷载设计时,使用总风荷载计算风荷载作用下结构的内力及位移。
总风荷载为建筑物各个表面承受的合力,是沿建筑物高度变化的线荷载。
通常,按x、y两个互相垂直的方向分别计算总风荷载。
按下式z高度处的总风荷载标准值:(4.2式中:n——建筑外围表面数;Bi——第i个表面的宽度;——第i个表面的风载体型系数;——第i个表面法线与总风荷载作用方向的夹角如图4.2-5图4.2-5各表面风力的合力作用点,即为总体风荷载的作用点。
设计时,将沿高度分布的总体风荷载的载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载,再计算结构的内力及位移。
2.局部风荷载风力作用在建筑物表面,压力分布很不均匀(如图4.2-2和图4.2-3),在角隅、檐口、边棱处附属结构的部位(如阳台、雨蓬等外挑构件),局部风压大大超过平均风压.根据风洞试验和一些实测可知,迎风面的中部和一些窝风部位,由于气流不易向四周扩散,出现较大风压,因此应计算局部风荷当计算维护结构时,单位面积上的风荷载标准值,按下式计算:Wk=βgz·μs·μz·W0(4.2-4)式中:βgz---高度Z处的阵风系数;见P58表4.5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:1)外表面(1)正压区按正常情况采用。
(2)负压区。
对墙面,取μs=-1.0;对墙角边μs=-l.8;对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于100的屋脊部取μs=-2.2;对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件的浮风,取μs=-2.0,对墙角边和屋面局部部位的作用宽房屋宽度的0.1或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m2)内表面对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取μs=-0.2或0.2; 计算围护结构风荷载时的阵风应按P59表4.6采用。
例题---风荷载【例4.2-1】某8层现浇钢筋混凝土-剪力墙结构,为一般的高层办公建筑,其平面及剖面如4.2-6和图4.3-7所示,各层楼面荷载及质量、侧移刚度沿刚度变化比较均匀。
当地基本风压为0.7kN/m 面粗糙度为C类。
求在图4.2-6所示横向风作用下,建筑物横向各楼层的风力标准值,在计算时不考虑周围建筑影响,结构基本自振周期可采用经验公式计算。
4.2-7剖面图【解】该房屋高度大于30m且高宽比大于1.5(高32.1/13.5=2.38),因此应考虑风压脉动构发生顺风向风振的影响。
1.求房屋横向基本自振周期,n=8根据经验高层建筑框架剪力墙结构基本周期为:取,因此应计算房屋的风振系数。
2.各楼层位置处的风振系数,按公式(4.2-2)求脉动增大系数ζ时。
应先求出由于地面粗糙度为C类,应乘以0.62,得0.1085后查表4.2-3,得ζ=1.235。
求脉动影响系数υ时,考虑到迎风面的宽度较大,H/B=32.1/47.752=0.678,查表4.2-4得υ=0.411求振型系数时,根据本例的条件可近似用z/H代替振型系数。
求各楼层位置处的风压高度变化系数,可根据表4.2-1中地面粗糙度为C类查得其值。