3、風荷載取值

1、3.1.3風荷載取值建筑物受到的風荷載作用大小，與建筑物所處的地理位置、建筑物的形狀和高度等多種因素有關(guān)，具體計算按照荷載規(guī)范第7 章執(zhí)行。1、風荷載標準值計算垂直于建筑物主體結(jié)構(gòu)表面上的風荷載標準值W，按照公式（3.1-2 ）計算：KWkz szW0(3.12)z 高度Z處的風振系數(shù)，主要是考慮風作用的不規(guī)則性，按照荷載規(guī)范7.4要求取值。多層建筑，建筑物高度30m，風振系數(shù)近似取。（ 1）風荷載體型系數(shù) S風荷載體型系數(shù)， 不但與建筑物的平面外形、 高寬比、風向與受風墻面所成的角度有關(guān)，而且還與建筑物的立面處理、 周圍建筑物的密集程度和高低等因素有關(guān)，一般按照 荷載規(guī)表 3.1.10建筑物

2、體型系數(shù)取值表s建筑物體型示意0.8圓形平面建筑1.2正多邊形或截角三角形平面建筑0.8nn多邊形的邊數(shù)1.3高寬比不大于4 的矩形、方形、十字形平面建筑 V 形、Y 形、弧形、雙十字形平面建筑； L形、槽形和高1.4寬比大于4 的十字形平面建筑； 高寬比大于4、長寬比不大于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中列出了常用體型建筑物的體型系數(shù)。注 1：當計算重要且復(fù)雜的建筑物、及需要更細致地進行風荷載作用計算的建筑物，風荷載體型系數(shù)可按照高層規(guī)程中附錄A 采用、或由風洞試驗確定。注 4：當多棟或群集的建筑物相互間距離較近時，宜考慮風力相互干擾的群體作用

3、效應(yīng)。一般可將單體建筑的體型系數(shù)乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗資料確定，必要時宜通過風洞試驗確定。注 3：檐口、雨蓬、遮陽板、陽臺等水平構(gòu)件，計算局部上浮風荷載作用時，體型系數(shù)不宜小于 2.0 。注 4：驗算表面圍護結(jié)構(gòu)及其連接的強度時，應(yīng)按照荷載規(guī)范7.3.3規(guī)定，采用局1部風壓力體型系數(shù)。（ 2）風壓高度變化系數(shù)z設(shè)置風壓高度變化系數(shù)，主要是考慮建筑物隨著高度的增加風荷載的增大作用。對于位于平坦或稍有起伏地形上的建筑物，其風壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)場地粗糙程度按荷載規(guī)范 7.2 要求選用，表3.1.11中列出了常用風壓高度變化系數(shù)的取值要求。表 3.1.11風壓高度變化系數(shù)離

4、地面或海平面高度地面粗糙度類別（ m）ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73502.031.671.250.84602.121.771.350.93附注：對位于山區(qū)的建筑物，按照本表確定的風壓高度變化系數(shù)必須考慮地形條件的修正，詳荷載規(guī)范 7.2.2 。關(guān)于地面粗糙程度的分類：A 類：近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B 類：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C 類：有密集建筑群的城市市

5、區(qū)；D 類：有密集建筑群和且房屋較高的城市市區(qū)。（ 3）基本風壓值 W002，以當?shù)乇容^空曠平坦場地上離地10m高、統(tǒng)計所得50 年一基本風壓值 W，單位 kN/m遇 10 分鐘平均最大風速為標準確定的風壓值，各地的基本風壓可按照荷載規(guī)范附錄D中的全國基本風壓分布圖查用，表2、基本風壓的取值年限荷載規(guī)范 在附錄 D 中分別給出了n=10 年、n=50 年、n=100 年一遇的基本風壓標準值，工程設(shè)計中根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)與功能要求， 一般按照下列方法選用風壓標準值的取值年限： 臨時性建筑物：取n=10 年一遇的基本風壓標準值； 一般的工業(yè)與民用建筑物：取n=50 年一遇的基本風壓標準值； 特別

6、重要的建筑物、或?qū)︼L壓作用比較敏感的建筑物（建筑物高度大于60m）：取表浙江省主要城鎮(zhèn)基本風壓（kN/m2）取值參考表城鎮(zhèn)名稱海拔高度基本風壓（ kN/m2）（m）n=10 年n=50 年n=100 年杭州市41.70.300.450.50臨安縣天目山1505.90.550.700.80平湖縣乍浦5.40.350.450.50慈溪市7.10.300.450.50嵊泗79.60.851.301.552嵊泗縣嵊山124.60.951.501.75舟山市35.70.500.851.00金華市62.60.250.350.40嵊縣104.30.250.400.50寧波市4.20.300.500.60象山

7、縣石浦128.40.751.201.40衢洲市66.90.250.350.40麗水市60.80.200.300.35龍泉198.40.200.300.35臨海市括蒼山1383.40.600.901.05溫州市6.00.350.600.70椒江市洪家1.30.350.550.65椒江市下大陳86.20.901.401.65玉環(huán)縣坎門95.90.701.201.45瑞安市北麂42.30.951.601.90附注：表中未列城鎮(zhèn)的基本風壓按照荷載規(guī)范附錄D中的全國基本風壓分布圖查用。n=100 年一遇的基本風壓標準值；在沒有100 年一遇基本風壓標準值的地區(qū)，可近似將50年一遇的基本風壓值標準值乘以1

8、.1 （經(jīng)驗系數(shù)）以后采用。3、關(guān)于風荷載作用的方向問題建筑物受到的風荷載作用來自各個方向，風荷載的主要作用方向與建筑物所在地的風玫瑰圖方向一致（全國主要城市風玫瑰圖，可以查相應(yīng)的建筑設(shè)計資料）。工程設(shè)計中，一般按照風荷載作用的最大值，來計算建筑物受到的風荷載作用效應(yīng)。對于抗側(cè)力構(gòu)件相互垂直布置的建筑物：一般按照兩個相互垂直的主軸方向來考慮風荷載的作用效應(yīng)，詳圖圖 抗側(cè)力構(gòu)件垂直布置示意圖圖 抗側(cè)力構(gòu)件多向布置示意圖對于抗側(cè)力構(gòu)件多向布置的建筑物： 一般按照抗側(cè)力構(gòu)件布置方向， 沿著相互垂直的主軸方向次依考慮風荷載的作用效應(yīng)，詳圖注意： 同一方向，左風荷載作用效應(yīng)和右風荷載作用效應(yīng)要分別進行計

9、算。4、風洞試驗高層規(guī)程 ，對于特別重要的建筑物、特別不規(guī)則的建筑物，風荷載標準值計算公式（ 3.1-2 ）中的相關(guān)計算參數(shù)有必要通過風洞試驗來確定，以便較精確地計算建筑物受到的風荷載作用效應(yīng)，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗風能力。一般建筑物高度大于 200m、或建筑物高度大于 150m但存在下列情況之一時，宜采用風3洞試驗來確定建筑物的風荷載作用參數(shù)。 平面形狀不規(guī)則，立面形狀復(fù)雜； 立面開洞或連體建筑； 規(guī)范或規(guī)程中沒有給出體型系數(shù)的建筑物； 周圍地形或環(huán)境較復(fù)雜。風洞試驗通常由有試驗?zāi)芰驮囼炠Y質(zhì)的高等院校、科研院所完成， 按照一定比例制作的建筑物模型置于人工模擬的風環(huán)境中，模型上不同部位埋設(shè)一定數(shù)量

10、的電子測壓孔，通過壓力傳感器輸出電流信號、通過數(shù)據(jù)采集儀自動掃描記錄并轉(zhuǎn)為相關(guān)的數(shù)字信號，再經(jīng)過一系列的計算機數(shù)據(jù)處理、模擬分析， 可以得到建筑物受到的平均風壓力和波動風壓力值，供設(shè)計采用。多層建筑物，房屋高度小，風荷載作用影響較小，一般不做風洞試驗。5、梯度風基本風壓與風速有關(guān)， 一般風速由地面為零沿高度方向按照曲線逐漸增大， 直至距離地面某一高度處達到最大值，上層風速度受地面影響較小，風速較為穩(wěn)定。不同的地表面粗糙度使風速沿高度增加的梯度（速率）不同，詳圖，風速變化的這種規(guī)律，稱為梯度風。VV a Z 1 / 3VVa Z 1 / 4 .5VVa Z 1 / 7V Va Z 1 / 10圖

11、 3.1.4風速隨高度變化示意圖6、特殊情況下基本風壓的取值 當重現(xiàn)期為任意年限R 時，相應(yīng)風壓值可按照公式（3.1-2a ）進行近似計算：ln R(3.1 2a)X R X10 (X100X10 )(1)ln 10R2式中： X 重現(xiàn)期為R 年的風壓值（ kN m）；X10重現(xiàn)期為10 年的風壓值（2kN m）；X100重現(xiàn)期為2100 年的風壓值（ kN m）。 當城市或建設(shè)地點的基本風壓值在“全國基本風壓分布圖”上沒有給出時，可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本風壓或長期觀測資料，通過氣象或地形條件的對比分析確定。在分析當?shù)氐哪曜畲箫L速時， 往往會遇到其實測風速的條件不符合基本風壓規(guī)定的標準條件，因

12、而必須將實測的風速資料換算為標準條件的風速資料，然后再進行分析。情形一：當實測風速的位置不是l0m 高度時，標準條件風速的換算原則上應(yīng)由氣象臺站根據(jù)不同高度風速的對比觀測資料，并考慮風速大小的影響，給出4非標準高度風速的換算系數(shù)，以確定標準條件高度的風速資料。當缺乏相應(yīng)的觀測資料時，可近似按照公式（ 3.1-2b ）進行換算：vvz(3.1 2b)式中： 標準條件下l0m 高度處、時距為10 分鐘的平均風速值(ms) ； z非標準條件下z 高度（ m）處、時距為10 分鐘的平均風速值 (m s) ； 實測風速高度換算系數(shù)，可根據(jù)設(shè)計手冊，近似按表表 實測風速高度換算系數(shù)參考表實際風速高度 (m

13、)4681012141618201.1581.0851.03610.9710.9480.9280.9100.895情形二：當最大風速資料不是時距10 分鐘的平均風速時，標準條件風速的換算雖然世界上不少國家采用基本風壓標準值中的風速基本數(shù)據(jù)為10 分鐘時距的平均風速，但也有一些國家不是這樣。 因此對某些國外工程需要按照我國規(guī)范設(shè)計時， 或國內(nèi)工程需要與國外某些設(shè)計資料進行對比時，會遇到非標準時距最大風速的換算問題。實際上時距 10 分鐘的平均風速與其它非標準時距的平均風速的比值是不確定的，表，必要時可按照公式（ 3.1-2c ）做近似換算：v vt /(3.12c)式中： 時距為10 分鐘的平均

14、風速值(m s) ； t 時距為 t 分鐘的平均風速值 (ms) ； 換算系數(shù)，可根據(jù)設(shè)計手冊，近似按表表 不同時距與 10 分鐘時距風速換算系數(shù)參考表實際風1105210.520105瞬速時距小時分鐘分鐘分鐘分鐘分鐘秒鐘秒鐘秒鐘時0.9411.071.161.201.261.281.351.391.5情形三：當已知風速重現(xiàn)期為T 年時，標準條件風壓的換算當已知 10 分鐘時距平均風速最大值的重現(xiàn)期為T 年時，其基本風壓與重現(xiàn)期為50 年的基本風壓的關(guān)系，可按照公式（3.1-2d ）進行簡單換算：W0W /(3.1 2d )式中： W重現(xiàn)期為50 年的基本風壓值（2kN m）；0W 重現(xiàn)期為

15、T 年的基本風壓值（ kNm2）；換算系數(shù)，可根據(jù)設(shè)計手冊，近似按表表 不同重現(xiàn)期與重現(xiàn)期為 50 年的基本風壓的換算系數(shù)參考表重現(xiàn)期為 T 年5 年10 年15 年20 年30 年50 年100 年0.6290.7360.7990.8460.9141.01.124 山區(qū)的基本風壓山區(qū)的基本風壓應(yīng)通過調(diào)查后確定， 如無實際資料， 可按照當?shù)剜徑諘缙教沟孛娴幕撅L壓值，乘以一放大系數(shù)后采用。任何情況下，山區(qū)的基本風壓值不得小于0.3kN/m 2。7、圍護結(jié)構(gòu)的風荷載計算5計算圍護結(jié)構(gòu)上作用的風荷載值，必須考慮陣風的影響，按照公式（3.1-2e ）進行：WKgz s zW0(3.12e)K2W風荷載標準值，單位kN/m ；W0基本風壓值，單位 kN/m2，取值要求同前；gz高度 Z 處的陣風系數(shù)，按照荷載規(guī)范7.5 要求取值；風荷載體型系數(shù)，按照荷載規(guī)范，風力作用垂直向上，風荷載體型系數(shù)為2；S風壓高度變化系數(shù)，取值要求同前。z8、玻璃幕墻的風荷載計算玻璃幕墻作為圍護結(jié)構(gòu)的一種表現(xiàn)形式，在民用建筑中應(yīng)用較多，其抗風設(shè)計必須滿足圍護結(jié)構(gòu)風荷載標準值的計算要求。由于玻璃幕墻單塊受荷