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风荷载计算解析

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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 1002.40 2.091.70 1.61 2.03 2.382.64 150 1.92 2002.612.30 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。 z β 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:

2e9gl4lng96trx01723y3gzju6vsv000dj4
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