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多国风荷载规范

多国风荷载规范
多国风荷载规范

风荷载标准值

For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 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

第二部分 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 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==????=

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,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

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:

风荷载标准值

风荷载标准值 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

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。 WK=βzμsμZ W0 W0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

c中外桥梁设计规范汽车荷载比较

中外桥梁设计规范汽车荷 载比较 ◎……一一 中外桥梁设计规范汽车荷载比较 李文生1,都峻峰2 (山西远方路桥(集团)有限公司1;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司2) 摘要:桥梁结构在其寿命周期内所经历的最主要的活载是汽车荷载。近几十年经济的快速增长,使得交通状况发生了显著的变化,交通量、车辆载重量等均有显著的提高;国内外经济交流的愈趋频繁,对于桥梁设计者而言,有必要了解各国的规范。为此针对Dr0、BS5400、AASHTO、Eurocode等规范,通过车道划分、荷载标准值、折减系数、冲击系数、布载方式等方面对汽车荷载进行了分析比较。发现在跨径小于200m时,BS5400规范的荷载值最高;在80m跨径以下Dr0规范的荷载值最低,Eurocode在80m

到200m跨径最小;当将荷载标准值外推至200m跨径以上时,D60最高,Eurocode最低。 关键词:0 汽车荷载;车道荷载;横向折减系数;冲击系数 引言 AASHT0(美国国家公路与运输协会规范1983)、CAN/CSA—S6—88(加拿大标准委员会规范1988),比较了桥梁荷载绝对值(不乘系数)、乘系数桥梁荷载,将BS5400、AASHTO、CAN/CSA—S6—88(1988)外推至2 000 桥梁是辅助交通对象(汽车、人群、动物等)跨越障碍的工具。不同区域内桥梁所需服务的主导交通对象不尽相同。随着桥梁设计的精细化以及区域化的发展,在桥梁设计、评估过程中需要对不同区域的交通荷载进行深入研究,以便获得与桥梁需求相适应的汽车 m加载长 本文将着重介绍《公路桥涵设计通用规范》(JTG 荷载。但由于实际的交通荷载具有很强的随机性,要D60—2004)(简称D60)、AASHTO(2005)、BS5400进行区域化研究难度相当大,为此现行各国规范的划(2006)、Eurocode(欧洲规范200

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

新旧规范风荷载对比差别很大

新旧规范风荷载对比差别很大 按照2012新规范计算的风荷载标准值与2006规范相比,差别很大。 特别是局部体型系数,墙角区新规范才1.4+0.2=1.6,而旧规范1.8+0.2=2.0. 造成计算后差别巨大,墙面区新规范减少约7%,而墙角区按新规范计算居然减少25%。 很震惊,不知道是不是我计算错误。 维护构件的面板不再折减了,新规范的迎风侧面墙角区域要比老规范的墙角区域范围更大。是的!新规范中转角区域的标准风压值是减小了,但是转角区域的范围确是增大了不少!老规范中转角宽度为10%的房屋宽度,新的规范中是20%的房屋宽度(现在绝大部分都是建筑高度大于建筑宽度),整整提高了一倍,所以综合一下,两都就差不多了还不如全部都按照墙角区域计算,省得麻烦!真正做的时候,有几个是把转角材料和中间大面材料分开的,还不是用的一种材料。请问各位大侠,局部体型系数,规范只是说封闭矩形平面的墙面和墙角取值,可是现在的建筑很少矩形平面呀。特别是有做幕墙的建筑,这个时候怎么取值呀?按照规范可以区主体μs的1.25倍,可是没有说怎么区分墙角和墙面呀。难道统一取同一值,不再区分墙角和墙面?这个问题对于幕墙设计注定又会是模糊着的,现在的建筑平面千奇百怪,各种的弧形。从设计的角度看统一成墙角区是最简单的了。 说实话,我们把墙角区和墙面区设计时区分对待,并在图上注明,真正施工时没几个能把它们区分的,更多的就是转角一根料当作墙角区对待。我个人注意到:较大的区别在8.3.3封

闭式矩形平面房屋的局部体型系数取值有变化,角区的取值区别较大。楼上说的是封闭的矩形平面房屋,可是现在的房屋基本没有矩形平面房屋(特别是做幕墙的公共建筑), 不知道这个时候怎么区分墙角墙面区,按照规范第8.3.3条第三款的规定取值的话,那就是不区分墙角墙面区了,求高手解惑。新版规范里多了个相邻建筑物的风绕系数,分为顺风和横风。实际中建筑都不是绝对的矩形,计算幕墙风荷载时按新规范8.3.1,正面是按0.8,乘1.25,还是按8.3.3正面取1再乘1.25,墙角的1.4是不是也要乘1.25呢,还是说墙角部位是平墙不用乘,如有凹凸就要乘,请高手指教 关于乘以1.25,规范是说如果非封闭矩形平面建筑的局部体型系数按照第8.3.1的体型系数乘以1.25得到。二8.3.3里面的数据都已经是局部体型系数了(特别指封闭矩形平面建筑)。

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:

中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法

中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法 一、中美规范中各自采用的时距和重现期,见表 1。 中、美规范中采用的时距和重现期 表 1 二、美国规范中最大里程风速f ν与相应时距 美国UBC (MBMA )规范中提供的风力资料为开阔地形上离地10m 的最大里程风速。记录时距为水平长度1英里的某一体积空气通过风速计所需的时间。由此可得到: f t ν/3600= (1) 其中t 的单位为s ,f ν的单位为mph 。 由式(1)可建立不同最大里程风速值与其时距的对应关系,见表 2。 不同最大里程风速值与其时距的对应关系 表 2 三、美国最大里程风速f ν与中国的基本风速0ν在t 时间内所取的平均风速与一小时内所取 的平均风速的关系为: )/ln(/)(4.01/03600z z t c t βνν+= (2) 其中:f ν为时距t 秒内的平均风速;3600ν为一小时内的平均风速;z 为高度;z 0为地面粗糙长度;β为与地面粗糙长度z 0相关的系数;c(t)为由时距决定的系数,其取值见表 3。 由时距t 决定的系数c(t) 表 3 对于B 类地形,离地10m 高度处,将z = 10m ,z 0 ≈ 0.05m 代入式(2),可得: )(1849.01/3600t c t +=νν (3) 中国的基本风速的记录时距为600s ,从表 3查得c(t) = 0.36,代入式(3)得: 067,1/36000=νν (4) 对于美国规范,将不同的时距对应的c(t) 代入式(3),求出3600/ννt 值,然后除以1.067,即可得最大里程风速与中国基本风速的比值,见表 4。

最大里程风速与中国基本风速的比值0/ννf 表 4 四、中国基本风压 0w 与美国风速usa f ν 间的转换关系 由中国基本风压与风速的基本关系式: 1600/2 00v w = 得 0040w v = (m/s ) 或 05.89w (mph ) (5) 中国基本风压 0w 与美国风速usa f ν 间的关系为: 00)5.89()/(w v v f f u sa ??=ν (mph ) (6) 美国基本风压 usa w 与风速的关系为: 204788.000256.0u sa f usa v w ?= (kN/m 2) (7) 综合表 2、表 4和式(6)、式(7)可得表 5。 中国基本风压0w 与美国基本风压usa w 及风速usa f ν间的对应关系 表 5

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。

风荷载计算软件方法与规范方法进行比较.

风荷载是空气流动对工程结构所产生的压力。 风荷载也称风的动压力,是空气流动对工程结构所产生的压力。风荷载与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度,及建筑体型等诸因素有关。中国的地理位置和气候条件造成的大风为:夏季东南沿海多台风,内陆多雷暴及雹线大风;冬季北部地区多寒潮大风。其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。台风造成的风灾事故较多,影响范围也较大。雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。 一《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中所规定的顺风向风荷载的具体计算 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 0ωμμβωκz s z = (1) 其中: k ω— 风荷载标准值(kN/m 2); z β— 高度z 处的风振系数; s μ— 风荷载体型系数; z μ— 风压高度变化系数; 0ω— 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,下面讨论顺风向作用下的静荷载计算: 1.1 基本风压 中国规定的基本风压w 0 以一般空旷平坦地面、离地面10米高、风速时距为10分钟平 均的最大风速为标准,按结构类别考虑重现期(一般结构重现期为30年,高层建筑和高耸结构为50年,特别重要的结构为100年),统计得最大风速v (即年最大风速分布的96.67%分位值,并按w 0=ρv 2/2确定。式中ρ为空气质量密度;v 为风速)。根据统计,认为离地面10米高、时距为10分钟平均的年最大风压,统计分布可按极值I 型考虑。 基本风压因地而异,在中国的分布情况是:台湾和海南岛等沿海岛屿、东南沿海是最大风压区,由台风造成。东北、华北、西北的北部是风压次大区,主要与强冷气活动相联系。青藏高原为风压较大区,主要由海拔高度较高所造成。其他内陆地区风压都较小。 风速风速随时间不断变化,在一定的时距Δt 内将风速分解为两部分:一部分是平均风 速的稳定部分;另一部分是指风速的脉动部分。为了对变化的风速确定其代表值作为基本风压,一般用规定时距内风速的稳定部分作为取值标准。 建筑设计中的取用:基本风压应按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录E 中附表 E.5 给出的全国各地区的风压采用数值。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。 当城市或建设地点的基本风压值在本规范全国基本风压图上没有给出时,基本风压值可 根据当地年最大风速资料,按基本风压定义,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的

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=βgzμzμs1w0……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; 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)-0.16 C类场地:βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22 D类场地:βgz=0.80×(1+2μf) 其中:μf=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: βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189 μz: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B类地形,15.6m高度处风压高度变化系数: μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1529 μs1: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。 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,所以还应

中国规范与美国规范风荷载的换算关系

石油化工设计 Petrochemical Design2017,34(4) 59 ~61 7 8规: 中国规范与美国规范风荷载的换算关系 曹孟君,\春,张维秀 (中国石油集团东北炼化工程有限公司,吉林吉林132000) 摘要:文章就风荷载计算方法、参数定义、计算公式等方面对中国规范AB 50009—2012《建筑结构荷 载规范》和美国规范 ASCE/SEI7—10《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》进行比较。 其中在地面粗糙度类别划分上两本规范基本类似,但在重现期和平均时距方面有很大区别。《建筑结构 荷载规范》基本风速为平均时距10 m in、重现期为50年的最大风速。而美国规范ASCE/SEI7—10对一般 居住建筑基本风速取平均时距为3 s、50年超越概率为7%(重现期为700年)的阵风风速,其重现期长、平均时距短。同一地点,基本风速和基本风压按美国规范取值远大于中国规范取值。 关键词:风荷载基本风压基本风速平均时距换算关系 doi:10. 3969/j.issn.1005 - 8168.2017.04.015 随着蓝海战略的实施,各工程设计单位涉及 的海外工程越来越多。因此常遇到由于GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》[1](下称中国 《荷载规范》)和 ASCE/SEI7—10/MinimumDesign Loads for Buildings and Other Structures》[2](下称美 国《ASCE规范》)的差异导致的风荷载取值不同 给工程设计 的困扰。中国和美国 计软件也同样是按照各自的规 制的,两者 不 能简单套用。为应海外工程的设计需要,除应 面掌握国外相关规范外,了解其与中国规范的 差异也 要。本文从中国《荷载规范》与国《ASCE规范》的风荷载 定义和计算公式出发,风荷载计算的最重要参数一一平均 $基本风速和基本风压进行对比和换算。 1几个基本概念 1.1 平均时距 平均时距是规范观测和统计风速资料时所规 定的时间间隔。由于风的脉动性质,在同一地点,时距越小平均风速越大,反 大,平均风速小。平均 的规定不同是导致中国《荷载规范》与美国《ASCE规范》基本风速不同的主要原 因。,中国《荷载规范》的均采用的是10 m i,美国《ASCE规范》的平均时距值却为3 s,所以在同一地点,使用美国规范测得的风速要比使用中国规范测得的风速大得多。 1.2基本风速 中国和美国的“建筑结构荷载规范”确定的基 本风速都是根据大量的风速资料,按极值型概率 分布确定的。中国《荷载规范》定义的基本风速 为#“离地10 m高,空旷平坦地形(即地面粗糙度 为B),自记10 m in平均年最大风速(m/s)。根据 以上风速数据,经统计分析确定重现期为50年的 最大风速,作为基本风速”。 按2005版美国《ASCE规范》定义的基本风速 为#“距地33 ft(10 m)高,地面粗糙度为C类(相 于中国《荷载规范》中的B类),按50年重 确定的3 s年平均最大风速”。2010版美国《ASCE规范》自2010年1月1日实施,与2005版 比较有较大变化。2005版美国《ASCE规范》对易 受飓风地区采用500年重现期的标准,其他一般 地区均采用50年的重现期标准。2010版美国 《ASCE规范》根建受风灾后的损 同采用不同的重现期,不同风灾类别分别采用 收稿日期! 2016 -12 -27。 作者简介:曹孟君,男,1997年毕业于大连理工大学工 业与民用建筑专业,工学学士,工程师,长期从事结构 设计工作。联系电话:0432 -63916200;E-m ail:jly_ cmj0274@ https://www.wendangku.net/doc/5016391033.html,

风荷载标准值的计算

风荷载标准值的计算 中国建筑标准设计研究所刘达民 1.概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87,从2002年3月1日起施行。 风荷载属于基础性标准,只有50年的实测数据。 风荷载计算,第7.1.1与7.1.2黑体字属强制性条文,必须执行。 风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载,其破坏作用较大,属矛盾的主要方面。 建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变,但参数、取值有所变化。 修改后的规范更合理,计算简化,与国际上的做法接近。 门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。 2.新老规范差异风荷载部分主要差异有: a)把主体结构与围护结构区别对待。其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。 b)基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇,提高10%左右,但地点不同,有所区别;起点由原来0.25kPa改为0.30kPa,内陆地区变化不大,但沿海地区较大; c)规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用,个别仍有例外 d)围护结构可仍按50年选取,专业规范另有规定的除外,例JGJ113要加大10%等。 e)高度系数作了调整 由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类,与国际上划分一致。 A、B类与原来一样,但C类稍有降低,D类为新增加。 将A、B、C、D四类数据化: 即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。取该地区主导风和最大风向为准。以建筑物平均高度?来划分地面粗糙度。当?≥18M为D类;9M

中美规范风荷载比较 魏艳写

中美规范风荷载比较魏艳写 发表时间:2018-07-09T11:58:00.327Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:魏艳写[导读] 摘要:本文对中国GB50009-2012《建筑结构荷载规范》和美国ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures中的风荷载部分进行计算、分析和比较。 中石油华东设计院有限公司北京分公司北京 100029 摘要:本文对中国GB50009-2012《建筑结构荷载规范》和美国ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures中的风荷载部分进行计算、分析和比较。笔者根据实际工程的设计经验,从基本风速、基本风压定义出发,进行中美风荷载计算的比较,并提出相互换算的方法和工程设计过程中应注意的事项,供设计同行参考。 关键词:基本风压,风速,平均风速时距,风荷载计算风荷载设计方法通常是先参照某地的基本风速,然后将基本风速换算成基本风压,后根据统计学原理对基本风压进行不同的修正。由于自然环境的不同,世界各国在制定风荷载规范时对风荷载的基本计算参数有着不同的理解。笔者根据实际工程的设计经验,从基本风速、基本风压定义出发,进行中美风荷载计算的比较,并提出相互换算的方法和工程设计过程中应注意的事项,供设计同行参考。 一、基本风压的定义 1、中国规范 中国现行GB 50009 —2012《建筑结构荷载规范》[1]定义的基本风压为:“根据当地气象台站历年来的最大风速记录,按基本风速的标准要求,将不同风速仪高度和时次时距的年最大风速,统一换算为离地10m高,地面粗糙度为B,自记10min平均年最大风速数据,经统计分析确定重现期为50年的最大风速,作为当地的基本风速V0,再按贝努利公式ω0=(1/2)ρv02算得到;也可统一按公式ω0=v02/1600(kN/m2)或ω0=0.625v02(N/m2)计算。 中国风荷载标准值公式: ωK=βZμSμZω0 (1-1) 2、美国规范 美国ASCE 7—05《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》[2]定义的基本风速可以译为:“距地高33ft(10m),地面粗糙度为C,3s阵风风速,无飓风倾向地区重现期为50年,飓风倾向的地区重现期为500年。” 美国设计风压p(相当中国ωZ)公式: p=qGCP-qi(GCPi) (1-2) 式中q——速度压力(相当中国的μZω0); G——压力系数(相当中国的μS); Cp——阵风影响系数(相当中国的βZ); qi——速度压力(内部压力测定); Cpi——阵风效应系数。 美国速度压力q公式: qZ=0.00256KZKZtKdV2I (1-3) 式中qZ——高度z处的速度压力; KZ——速度压力暴露系数(相当中国的μZ); Kd——风方向性因素系数; KZt——地形因素系数; V——基本风速(相当中国的ν0); I——重要性系数。 3、中美规范的相近性 中国规范中的基本风压公式ω0=(1/2)ρv02,是世界上大多数国家通用的。如美国规范中速度压力不考虑速度压力暴露系数KZ,风方向性因素系数Kd等,则有qZ=0.00256V2,其中qZ的单位为lb/ft2(磅/平方英尺),V的单位为mi/h(英里/小时),换算成与中国统一的计量单位后,则有qZ=0.613V2,与中国规范的0.625v02基本相等。这就是说:中国和美国规范风荷载取值差异不在风速与风压之间的关系,而是在风速的定义和取值上。 4、中美规范的主要区别 比较中国和美国的基本风速定义可知:影响标准平均风速大小的六个主要因素[3],中国和美国基本风速定义相同的部分是:标准高度、最大风速的样本、最大风速的重现期、最大风速的线型;而不相同的部分是:地面粗糙度、平均风速时距。 二、基本风速的转换 由上面的分析得出:中国和美国规范中风荷载的取值差异,主要是由基本风速定义不同引起的。所以,作为设计依据首先要对中国和美国的基本风速进行相互转换。 关于地面粗糙度的选取 (1)中国规范 中国的荷载规范中,地面粗糙度可分为A、B、C、D四类[1]: A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类指田野、乡村、丛木、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; 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。

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