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 KN m 按下式计算 0 风荷载标准值 kN m2 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 0 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 v0 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 确定数值大小 但不得小于 0 3kN m2 其中 的单位为 t m 单位为 0 1 2 2 0 0 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 0 1 1600 2 0 1 1 2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 10 2 10 2 10 2 粗糙度类别ABCD 300350450500 0 120 150 220 3 场地确定之后上式前两项为常数 于是计算时变成下式 1 248 10 0 24 1 000 10 0 30 0 544 10 0 44 0 262 10 0 60 1 1 3风荷载体形系数 1 单体风压体形系数 1 圆形平面 0 8 2 正多边形及截角三角平面 n 为多边形边数 0 8 1 2 3 高宽比的矩形 方形 十字形平面 4 1 3 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 4 长宽比的矩形 鼓形平面 4 1 5 1 4 5 未述事项详见相应规范 2 群体风压体形系数 详见规范规程 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 不宜小于 2 0 未述事项详 见相应规范规程 1 1 4风振系数 对于高度 H 大于 30 米且高宽比的房屋 以及自振周期的各种高耸结构都应该考 1 5 1 0 25 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 高宽比且可忽略扭转的 1 5 高层建筑 均可只考虑第一振型的影响 结构在 Z 高度处的风振系数可按下式计算 1 2 10 1 2 g 为峰值因子 去 g 2 50 为 10 米高度名义湍流强度 取值如下 1 10 粗糙度类别ABCD 10 0 120 140 230 39 R 为脉动风荷载的共振分量因子 计算方法如下 2 6 1 2 1 1 2 1 3 4 1 30 1 0 为结构阻尼比 对钢筋混凝土及砌体结构可取 1 1 0 05 为地面粗糙修正系数 取值如下 粗糙度类别ABCD 1 281 00 540 26 为结构第一阶自振频率 Hz 1 1 1 1 高层建筑的基本自振周期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 1 用下列公式近似计算 钢结构 1 0 10 0 15 钢筋混凝土框架结构 1 0 05 0 10 钢筋混凝土框架 剪力墙和框架 核心 筒结构 1 0 06 0 08 钢筋混凝土剪力墙结构和筒中筒结构 1 0 05 0 06 或 钢筋混凝土框架和框剪结构 1 0 25 0 53 10 3 2 3 钢筋混凝土剪力墙结构 1 0 03 0 03 3 n 为结构层数 H 为结构总高度 m B 为房屋宽度 m 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 3 下 1 1 为系数 按下表取值 1 粗糙度类别ABCD 0 9440 6700 2950 112 高层建筑 10 1550 1870 2610 346 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 1 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 相对高度振型序号 z H1234 0 10 02 0 090 22 0 38 0 20 08 0 300 58 0 73 0 30 17 0 500 70 0 40 0 40 27 0 680 460 33 0 50 38 0 63 0 030 68 0 60 45 0 48 0 490 29 0 70 67 0 18 0 63 0 47 0 80 740 17 0 34 0 62 0 90 860 580 27 0 02 1 01 001 0