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=1
2ρv 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=1
1600v 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ωω
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。

规以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

ωωω
=(ωωω)
2ωω
(10ωω
)2ωω
(ω)2ωω
ωωω=1.248(ω
10)
0.24
ωωω=1.000(ω
10)
0.30
ωωω=0.544(ω
)
0.44
ωωω=0.262(ω
10
)
0.60
1.1.3 风荷载体形系数ωω
1）单体风压体形系数
（1）圆形平面ωω=0.8；
（2）正多边形及截角三角平面ωω=0.8+
√ω
，n 为多边形边数；
（3）高宽比ω
ω≤4的矩形、方形、十字形平面ωω=1.3；
（4）V 形、Y 形、L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比ωω
>4的十字形、高宽比ωω
>4，长宽比ω
ω≤1.5的矩形、鼓形平面ωω=1.4；
（5）未述事项详见相应规。

2）群体风压体形系数
详见规规程。

3）局部风压体形系数
檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，ωω不宜小于 2.0。

未述事项详见相应规规程。

1.1.4 风振系数
对于高度H 大于30米且高宽比ω
ω>1.5的房屋，以及自振周期ω1>0.25s的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

（对于高度H 大于30米、高宽比ω
ω>1.5且可忽略扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。

）
结构在Z 高度处的风振系数ωω可按下式计算：
ωω=1+2g ω10ωω√1+ω2
○
1g 为峰值因子，去g=2.50； ω10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： R =√ω
6ω1
ω1
2
(1+ω12
)34
ω1=
30ωωω0
ω1为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取ω1=0.05；ωω
ω1
ω1=
1ω1
高层建筑的基本自振周期ω1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
○3ωω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，ωω计算方法如下：
ωω=ωωω1ωωωωω1(ω)
ω
(ω)
ω、ω1
ω1(ω)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风高度。

ωω、ω
ω
为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:
ωω=10√ω+60ω−ω/60−60
ω
ωω=10√ω+50ω−ω/50−50
ω
B为结构迎风面宽度（m），B≤2H，H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。