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风荷载总体体型系数

风荷载总体体型系数
风荷载总体体型系数

风荷载总体体型系数心得

《建筑结构荷载规范》第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该

按照下列规定确定。

迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是

负值,其实就是相当一个吸力。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在

根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑

物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下:

5.028.022

6.0++?+?+?=b

a b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风

荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按

照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑

物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+0.6,+0.8,

+0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也

是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5. 但

是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这

里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风

面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。

不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。 一开始列出的六种

建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。 再比如

右图不规则六边形,边长关系如图所示。

当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。

此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上

下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即就是

图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下:

(其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度

,这里下部可以用a ’, b ’ , a ’代替;2a+b=2a ’+b ’) ''2'5.02''2'55.0255.024.027.0b a b b a a b a a b a a b a a u s +?+?+?++?-+?++?=但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“-”是吸力,方向相同吗?这里为什么又是减号呢?其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“﹣”在运算过程中是当做同向处理。

风荷载总体体型系数

风荷载总体体型系数心得 《建筑结构荷载规范》第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该 按照下列规定确定。 迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是 负值,其实就是相当一个吸力。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在 根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑 物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下: 5.028.022 6.0++?+?+?=b a b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑 物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+0.6,+0.8, +0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也 是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5. 但 是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这 里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风 面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。 不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。 一开始列出的六种 建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。 再比如 右图不规则六边形,边长关系如图所示。 当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即就是 图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下:

风荷载取值.doc

《结构程序PKPM应用实训》开放性实验资料 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: W k z s z W0(3.12) 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μs建筑物体型示意 0.8圆形平面建筑 0.8 1.2 正多边形或截角三角形平面建筑 n n-多边形的边数 1.3高宽比不大于 4 的矩形、方形、十 字形平面建筑 ① V 形、 Y 形、弧 形、双十字形平面建筑; ② L形、槽形和高 1.4宽比大于 4 的十字形平 面建筑; ③高宽比大于4、长 宽比不大于 1.5 的矩形、 鼓形平面建筑。 H-建筑物高度 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

等效风荷载计算方法分析

等效静力风荷载的物理意义 从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息,到得到结构的风振响应整个过程来看,计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程,不易为工程设计人员所掌握,因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。 等效静力风荷载理论 就是在这一背景下提出的。其基本思想是将脉动风的 动力效应以其等效的静力形式表达出来,从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3] ,是结构抗风设计理论的 核心内容,近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。 等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明 [45, 108] 。 k c P(t) x(t) 图1.3 气动力作用下的单自由度体系 对如图1.3的单自由度体系,在气动力 P t 作用下的振动方程为: mx cx kx P t (1.4.1) 考虑粘滞阻尼系统,则振动方程可简化为: 2 00 2 22P t x f x f x m (1.4.2) 式中 12 f k m 为该系统的自振频率, 2c km 为振动系统的临界阻尼比。 假设气动力为频率为 f 的简谐荷载,即 20i ft P t F e ,那么其稳态响应为: 202 00 1 2i ft F k x t e f f i f f (1.4.3) 进一步化简有: 2 i ft x t Ae (1.4.4) 其中 02 2 2 1 2F k A f f f f , 2 2arctan 1 f f f f , A 为振幅, 为气动力和 位移响应之间的相位角。 现在假设该系统在某静力 F 作用下产生幅值为A 的静力响应,那么该静力应该为:

2012新荷载规范风荷载调整理解

2012新荷载规范风荷载计算及其在PKPM软件中的实现 引言 相对于上一版规范GB50009-2001(以下简称2001规范),《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称2012规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。其中不仅调整了风压高度变化系数和体型系数等静力计算内容,而且对风振计算的内容与方法做了大量的改进和完善工作,这其中包括:修改了顺风向风振系数的计算表达式和计算参数,增加了大跨度屋盖结构风振计算的原则规定;增加了横风向和扭转风振等效风荷载计算的规定,增加了顺风向风荷载、横风向及扭转风振等效风荷载组合工况的规定;增加高层建筑结构顺风向及横风向风振加速度计算等内容。 在风荷载的计算中,除了少数工程通过风洞试验获得数据以外,大多数工程仍需要借助于软件的自动计算功能,这就需要由工程人员自行确定相关的参数,由于2012规范中风荷载计算涉及的参数较2001规范明显增多,且计算方法变得更加复杂,使得参数的选择和对计算结果的定性校核变得比较困难,因此有必要对各参数的选择和主要参数对计算结果的影响进行详细的分析讨论。 在本文中,依据2012规范提供的计算方法,结合PKPM的软件,讨论了不同的参数设置和结构的特征对计算结果的影响,并对规范中的重要条文,如适用范围等进行了重点探讨。 1顺风向风荷载 2012规范关于顺风向风荷载的计算公式没有形式上的变化,仍然采用平均风压乘以风振系数的表达形式。对于主要受力结构,风荷载标准值的计算公式如下: (1) 其中:—风荷载标准值(kN/m2); —高度z处的风振系数; —风荷载体型系数; —风压高度变化系数; —基本风压。 如果不考虑结构在风荷载作用下的动力响应,则由平均风压引起的静荷载取决于体型系数、风 压高度变化系数及基本风压这三项因素,下面首先讨论顺风向作用下的静荷载计算: 1.1基本风压 2012规范在2001规范数据的基础上进行了重新统计,部分城市在补充新的气象资料重新统计后,基本风压有所提高。 1.2体型系数 2012规范中表8.3.1中增加了第31项,对于高度超过45m的矩形截面高层建筑需考虑深宽比D/B 对背风面体型系数的影响。当平面深宽比D/B≤1.0时,背风面的体型系数由-0.5增加到-0.6,矩形高层建筑的风力系数也由1.3增加到1.4 。 8.3.2条还增加了矩形平面高层建筑的相互干扰系数取值。

关于风荷载体型系数取用-2

关于门式刚架单层房屋体型系数的选用,目前国内主要有两种,一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002,一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题,本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证,并提出笔者的看法。 在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中,7.1.1条明确指出,计算主要承重结构和围护结构时,分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式,体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。主体结构体型系数根据7.3.1条取用,而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定,考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(以下简称CECS102)中,主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。其中区分端区、中间区、边角区等,同样也有有效受风面积的修正。 GB50009已在我国沿用了50多年,积累了丰富的实际工程经验,它是面对所有结构形式的建筑房屋,因此具有通用性,也是工程设计和软件应用的主要参考依据。CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的,主要针对门式刚架低矮房屋,已为世界多个国家采用。CSCE102有其相对较强的针对性,也就有其特定的适用范围,关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述,对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时,风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的,用于工程设计是没有问题的。而试验分析同时也表明,当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时,按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多,再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。因此,在工程设计中对于房屋高宽比不大于1的,应该严格按照CECS102的体型系数进行取用。 下面通过算例比较《荷载规范》和《门规》的风荷载体型系数的计算结果,对于主体结构,封闭式房屋中间区的体型系数: 算例一,跨度L=24m,高度H=8m,L/H=3.0, 50年一遇基本风压W0= 0.50KN/m2,地面粗糙度B类,恒载0.30KN/m2,活载0.50KN/m2。 1、按GB50009取用风荷载体型系数: 左风左柱弯矩图:

工程中风压-风荷载理论定义和计算方法

第一章风、风速、风压和风荷载 第一节风的基本概念 风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。气流一遇到结构的阻塞,就形成高压气幕。风速愈大,对结构产生的压力也愈大,从而使结构产生大的变形和振动。结构物如果抗风设计不当,或者产生过大的变形会使结构不能正常地工作,或者使结构产生局部破坏,甚至整体破坏。 风引起对结构作用的风荷载,是各种工程结构的重要设计荷载。风荷载对于高耸结构(如塔、烟囱、桅杆等)、高层房屋、桥梁、起重机、冷却塔、输电线塔、屋盖等高、细、长、大结构,常常起着主要的作用。因而,风力的研究,对工程结构,特别对上述工程结构,是设计计算中必不可少的一部分。 对结构安全产生影响的是强风,可分为热带低压、热带风暴、台风或飓风、寒潮风暴、飑风、龙卷风等。 不同的季节和时日,町以有不同的风向,给结构带来不同的影响。每年强度最大的风对结构影响最大,此时的风向常称为主导风向,可从该城市(地区)的风玫瑰图得出。由于风玫瑰图是由气象台得出的,建筑所在地的实际风向可能与此不同,因而在结构风丁程上,除了某些参数需考虑风向外,一般都可假定最大风速出现在各个方向上的概率相同,以较偏于安全地进行结构设计。关于需考虑风向的参数将在下面有关章节中加以说明。 风可以有一定的倾角,相对于水平一般最大可在±10°到—10°内变化。这样,结构上除水平分风力外,还存在上下作用的竖向分风力。竖向分风力对细长的竖向结构,例如烟囱等,一般只引起竖向轴力的变化,对这类工程来讲并不重要,因而只有像大跨度屋盖和桥梁结构,竖向分风力才应该引起我们的注意。但其值也较水平风力为小,但属于同一数量级。 根据大量风的实测资料可以看出,在风的时程曲线中,瞬时风速。包含两种成分:一种是长周期部分,其值常在10min以上;另一种是短周期部分,常只有几秒左右。图1—1是风从开始缓慢上升至稳定值后的一个时程曲线示意图。根据上述两种成分,实用上常把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(即阵风脉动)来加以分析。平均风是在给定的时间间隔内,把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其他物理量都看成不随时间而改变的量,考虑到风的长周期远远地大于一般结构的自振周期,因而这部分风 虽然其本质是动力的,但其作用与静力作用相近,因此可认为,其作用性质相当于静力。脉动风是由于风的不规则性引起的,它的强度是随时间按随机规律变化的。由于它周期较短,因而应按动力来分析,其作用性质完全是动力的。 研究表明,脉动风的影响与结构周期、风压、受风面积等有直接影响,这些参数愈大,影响也愈大,兼之结构上还有平均风作用,因而对于高、细、长、大等柔性结构,风的影响起着很大的、甚至决定性的作用。 第二节风力强度表示法 不同的风有不同的特征,但它的强度常用风速来表达。最常用的风速分类有两种,即范围风速和工程风速。 一、范围风速 将风的强度划分为等级,用一般风速范围来表达。常用的有:蒲福风速表;福基达龙卷风风力等级表。 (一)蒲福风速表

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:

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时,作用于脚手架的水平风荷载,往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)(以下简称《脚手架规范》)和国家现行《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)(以下简称《荷载规范》)的有关规定,对风荷载的计算参数进行分析,找出规律性的内涵,以便准确地计算,确保施工安全。 ωk=0.7μzμsω0 式中ωk——风荷载标准值(kN/m2) μz——风压高度变化系数; μs——脚手架风荷载体型系数 ·ω0——基本风压(kN/m2)。 计算风荷载标准值除修正系数外,还有三个参数,现分析归纳如下:

一、基本风压ω0及修正系数 基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。 荷载规范规定:风荷载标准值ωk=βzμzμsω0,即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz,以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时,考虑到脚手架附着在主体结构上,故取βz=1。 荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的,而脚手架使用期较短,遇到强劲风的概率相对要小得多,基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。 二、风压高度变化系数μz 荷载规范规定:风压高度变化系数,应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采用。 地面粗糙度可分为A、B、C三类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;

B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区 C类指有密集建筑群的在城市市区。 选用风压高度变化系数,应注意以下两种情况: 1.立杆稳定计算,应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算,风荷载虽然在脚手架顶部最大,但此处脚手架结构所产生的轴压力很小,综合计算值最小;5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小,但脚手架自重产生的轴压力接近最大,综合计算值最大。根据以上分析,立杆稳定性计算部位为底部。 2.连墙件计算,应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系,即架体升高,风压高度变化系数增大,连墙作轴向力设计值随之增大,架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算,应取连墙件最大轴向力设计值。 三、风荷载体型系数μs

输电塔风荷载计算

输电塔架风荷载计算 1.输电塔基本信息 本输电塔架的塔身为干字型方形塔架,总高53.5m,地处B类地区,离地10m高处的风速为33m/s,整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。 图1 塔身立面图

2.风荷载计算 2.1投影面积的计算 不考虑塔身迎风面的倾斜度,将塔身分段投影到迎风面计算净面积,根据所给角钢以及圆钢管的尺寸,计算投影面积,并计算出塔身轮廓所围的面积,以便计算每一段的挡风系数。 2.2基本风压 基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准,近似计算如下: 22 2 00330.68/16001600v w kN m === 2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算 ?? ? ??+++=角钢、钢管混合 钢管 角钢)1(1.1) 1(8.0)1(3.1s ηηημ η——背风面风荷载降低系数。 故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1 表1 体型系数的计算 2.4 顺风向风振系数 由于塔形为干字型,而且高度小于75m ,故干字型塔架一阶自振周期: 10.0390.657T s ===

故塔架的第一阶自振频率1f 为: 11 1 1.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算: 44 3221346)(H z H z H z z +-= φ 对于一般竖向悬臂型结构,例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构,均可仅考虑结构第一振型的影响。z 高度处的风振系数z β可按下式计算 210121R B gI z z ++=β 式中g 为峰值因子,可取2.5;10I 为10m 高名义湍流强度,对应B 类地面粗糙度,可取0.14;R 为脉动风荷载的共振分量因子;z B 为脉动风荷载的背景分量因子。 R = 11305 f x x = > w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0;1ζ结构阻尼比,对钢结构可取0.01。 11()()x z a z z H z B k z ρρφμ= z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数; 0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数,本算例此相关系数可取1x ρ=。 其中k=0.910,a1=0.218。

风荷载取值规范

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。 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。 W W z s z k μμβ=)21.3(-

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/m2)取值参考表

风荷载标准值计算方法

按老版本规范风荷载标准值计算方法: 1.1风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算: w k =B gz u z y si W 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] 上式中: w k :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); Z :计算点标高:15.6m ; B gz :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): 1. 正压区 2. 负压区 - 对墙面, - 对墙角边, 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 本计算点为大面位置 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的, 在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料, 在上述区域 B gz =K(1+2 卩 f ) 其中K 为地面粗糙度调整系数, 1 f 为脉动系数 A 类场地: B gz =0.92 X (1+2 卩 f ) 其中: ■0 12 1 f =0.387 X (Z/10). B 类场地: B gz =0.89 X (1+2 [1 f ) 其中: 1 f =0.5(Z/10) -0.16 C 类场地: B gz =0.85 X (1+ 2 1 f ) 其中: 1 f =0.734(Z/10) -0.22 D 类场地: B gz =0.80 X (1+2 1 f ) 其中: 1 f =1.2248(Z/10) -0. 3 对于B 类地形, B gz =0.89 X (1+2 X (0.5(Z/10) 卩Z :风压咼度变化系数; 根据不同场地类型,按以下公式计算: 类场地: ))=1.7189 类场地: 类场地: 类场地: 0 24 卩 z =1.379 X (Z/10). 当 Z>300m 时,取 Z=300m 当 Z<5m 时,取 Z=5m 0.32 卩 z =(Z/10) 当 Z>350m 时,取 Z=350m 当 Z<10ni 时,取 Z=10m 卩 z =0.616 X (Z/10) 0.44 当 Z>400m 时,取 Z=400m 当 Z<15ni 时,取 Z=15m 卩 z =0.318 X (Z/10) 0.60 当 Z>450m 时,取 Z=450m 当 Z<30ni 时,取 Z=30m 15.6m 高度处风压高度变化系数: 对于B 类地形, 卩 z =1.000 X (Z/10) 卩S1: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卩 一、外表面 S1 : 按表7.3.1采用; 取-1.0 取-1.8 15.6m 高度处瞬时风压的阵风系数:

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19.8 1.375 1.514.4 H B ==<,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。 风荷载计算 (3)计算各楼层标高处的风荷载z q 。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,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 1.480 0.5[( ) 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222 F KN ++++=+?+?++?+?= 第五层的集中荷载5F 的计算过程 5 2.21 6 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.385 0.5[ ] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+?+++?= 4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.38 5 1.385 1.385 1.385 0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+?+++?= 3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.385 0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222 F KN ++++=+?+++?= 第二层,要考虑层高的不同: 2 3.3 4.252.216 1.385( )13.5922 F KN =+?+=

PKPM风荷载参数设置

PKPM风荷载参数设置: 风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZW.其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE.脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。具体的变化包括下面几条: 1)基本风压::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: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。 2)地面粗糙度类别:由原来的A.B.C类,改为A.B.C.D类。C类是指有密集建筑群的城市市区;D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。 3)凤压高度变化系数:A.B.C类对应的风压高度变化系数略有调整。新增加的D类对应的风压高度变化系数最,比C类小20%到50%. 4)脉动增大系数:A.B.C类对应的脉动增大系数略有调整。新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约5%到10%.与结构的材料和形式有关。 5)脉动影晌系数:在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A.B.C 类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63.在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。如C类、高度为5Om、高宽比为3的建筑,υ=0.46,比89高规小28%,若为D类,则小37%. 6)结构的基本周期:脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算:框架结构T=(0.08-1.00)N:框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N:剪力墙结构、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N.其中N为结构层数。 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。

风荷载标准值计算方法

按老版本规范风荷载标准值计算方法: 1.1风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算: w k =β gz μ z μ s1 w ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中: w k :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); Z:计算点标高:15.6m; β gz :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): β gz =K(1+2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数,μ f 为脉动系数 A类场地:β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中:μ f =0.387×(Z/10)-0.12 B类场地:β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中:μ f =0.5(Z/10)-0.16 C类场地:β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中:μ f =0.734(Z/10)-0.22 D类场地:β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中:μ f =1.2248(Z/10)-0.3 对于B类地形,15.6m高度处瞬时风压的阵风系数: β gz =0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189 μ z :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:μ z =1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m; B类场地:μ z =(Z/10)0.32 当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m; C类场地:μ z =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m; D类场地:μ z =0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m; 对于B类地形,15.6m高度处风压高度变化系数: μ z =1.000×(Z/10)0.32=1.1529 μ s1 :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μ s1 : 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。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取-1.8,其余墙面可考虑-1.0,由于围护结构有开启的可能,所以

风荷载计算解析

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。 按下式计算:垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值式中: Wo 1.基本风压值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年一遇的按公式确定。但不得小 于0.3kN/m2。值确定的风速V0(m/s) 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;对风荷载是否敏感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

地面粗糙类别 D B C A

高度(m) 1.17 1.00 0.74 0.62 5 1.38 1.00 10 0.74 0.62 1.52 1.14 15 0.74 0.62 计算公式 0.24 =1.379(z/10)A类地区1.63 1.25 0.84 0.62 20 0.32 = (z/10)B类地区1.80 30 1.42 1.00 0.62 )0.44 =0.616(z/1040 C1.92 1.56 1.13 0.73 类地区0.6 =0.318(z/10)1.25 2.03 1.67 50 0.84 D类地区0.93 1.35 2.12 60 1.77 1.02 2.20 70 1.86 1.45 1.11 1.95 1.54 2.27 80 1.19 1.62 2.02902.34 1.27 100 2.40 2.091.70 1.61 2.03 2.382.64 150 1.92 200 2.612.30 2.83 2.19 2.802.99 2502.54 2.45 3.12 3002.972.75 2.68 3502.94 3.123.12 2.91 3.123.12 4003.12 3.12 3.123.12 3.12 450 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的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 确定各个表面的风载体型2-4.2表P57计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中 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。 zβ 4.风振系数z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度风振系数β 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。其z可按下式计算:

盈建科YJK计算参数详解—风荷载信息

风荷载

执行规范:选择最新的。 地面粗糙度类别:《荷规》8.2.1. 修正后的基本风压:指沿海、强风地区及规范特殊规定等可能在基本风压基础上,对基本风压进行修正后的风压。对于一般工程,可按照《荷规》的规定采用。《高规》422条规定,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的 1.1倍采用。对于该条规定,软件通过荷载组合”选项卡的承载力设计时风荷载效用放大系数”来考虑,不需且不能在修正后的基本风压上乘以放大系数。 风荷载计算用阻尼比:《荷规》844。 结构X、Y项基本周期:初始默认,设计人员应将计算后的结构基本周期重新填入,重新计算以得到更准确的风荷载计算结果。 承载力…放大系数:《高规》4.2.2,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。 风压:取值与风荷载计算时采用的基本风压”可能不同(10或50年),因此单独列出, 仅用于舒适度验算。 结构阻尼比:《高规》3.7.6,宜取0.01?0.02,高度不小于150m才考虑风振舒适度。 精细计算??…风荷加载:以前是对柱按柱顶的节点荷载加载,即把作用在整个柱上的风荷载作为柱顶节点集中力加载,这样计算的内力位移偏大。风荷载按柱间均布风荷载加载更符合钢结构门式刚架等设计的需要。精细风情况可操作,默认勾选。 考虑顺风向风振:《荷规》8.4.1 :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。 其他风向角度:软件自动计算的风工况为+X, -X, +Y, -Y四个工况,即0, 90, 180, 270 度方向。若需要考虑其他方向的风工况,可在其他风向”参数中指定。此处设置后,设计时 将增加相应的一组风工况效应并自动组合。 体型分段数:该参数用来确定风荷载计算时沿高度的体型分段数,目前最多为 3 段。最高层号:该参数用来确定当前分段所对应的最高结构层号,起始层号为前一段最高层号+1 X、Y 挡风:软件在计算迎风面宽度时,按该方向最大宽度计算,未考虑中通、独立柱等情况,使得计算风荷载偏大。因此,软件提供挡风系数,设计人员可根据挡风部分的面积占总迎风面面积的比例,设置小于 1 的挡风系数,对风荷载进行折减来近似考虑。 X、Y 迎背侧风面:用来设置沿风荷载作用方向的迎风面、背风面系数,具体参考《高规》附录B o 0为不考虑,一般默认即可。由于程序计算风荷载时自动扣除地下室高度,因此分段时只考虑上部结构。 考虑横向风振:《荷规》8.5.1:“对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形 截面构筑物,宜考虑横风向风振的影响”。一般不考虑。 考虑扭转风振:《荷规》8.5.4 规定:“对于扭转风振作用效应明显的高层建筑及高耸接结构,宜考虑扭转风振的影响”。一般不考虑。 结构宽深:根据《荷规》计算横风向风振等效风荷载及扭转风振等效风荷载时,需要确定结构截面的统一高度和宽度。软件默认按照所有楼层平面尺寸的平均值计算结构高宽,对于软件默认处理误差较大,比如底盘尺寸较大的结构,可手工输入高宽值,使计算结果更符合规范规定。 使用指定风荷载数据:当指定多方向风后,若使用指定风荷载计算,需要在此处点一次“导入其他风向”,则表格中会进行相应更新。文本导入方式同样支持多方向风,但需要首先运行“导入其他风向”。一般不考虑。

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