风荷载取值Word下载.docx
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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。
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µ
z
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
离地面或海平面高度
（m）
地面粗糙度类别
A
B
C
D
5
10
15
20
1.17
1.38
1.52
1.63
1.00
1.14
1.25
0.74
0.84
0.62
30
40
50
60
1.80
1.92
2.03
2.12
1.42
1.56
1.67
1.77
1.13
1.35
0.73
0.93
附注：
对位于山区的建筑物，按照本表确定的风压高度变化系数必须考虑地形条件的修正，详《荷载规
范》7.2.2。
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
城镇名称
海拔高度
基本风压（kN/m2）
n=10年
n=50年
n=100年
杭州市
41.7
0.30
0.45
0.50
临安县天目山
1505.9
0.55
0.70
0.80
平湖县乍浦
5.4
0.35
慈溪市
7.1
嵊泗
79.6
0.85
1.30
1.55
嵊泗县嵊山
124.6
0.95
1.50
1.75
舟山市
35.7
金华市
62.6
0.25
0.40
嵊县
104.3
宁波市
4.2
0.60
象山县石浦
128.4
0.75
1.20
1.40
衢洲市
66.9
丽水市
60.8
0.20
龙泉
198.4
临海市括苍山
1383.4
0.90
1.05
温州市
6.0
椒江市洪家
0.65
椒江市下大陈
86.2
1.65
玉环县坎门
95.9
1.45
瑞安市北麂
42.3
1.60
1.90
表中未列城镇的基本风压按照《荷载规范》附录D中的全国基本风压分布图查用。
n=100年一遇的基本风压标准值；
在没有100年一遇基本风压标准值的地区，可近似将50年一遇的基本风压值标准值乘以1.1（经验系数）以后采用。
3、关于风荷载作用的方向问题
建筑物受到的风荷载作用来自各个方向，风荷载的主要作用方向与建筑物所在地的风玫瑰图方向一致（全国主要城市风玫瑰图，可以查相应的建筑设计资料）。
工程设计中，一般按照风荷载作用的最大值，来计算建筑物受到的风荷载作用效应。
对于抗侧力构件相互垂直布置的建筑物：
一般按照两个相互垂直的主轴方向来考虑风荷载的作用效应，详图3.1.3a所示。
图3.1.3a抗侧力构件垂直布置示意图图3.1.3b抗侧力构件多向布置示意图
对于抗侧力构件多向布置的建筑物：
一般按照抗侧力构件布置方向，沿着相互垂直的主轴方向次依考虑风荷载的作用效应，详图3.1.3b所示。
注意：
同一方向，左风荷载作用效应和右风荷载作用效应要分别进行计算。
4、风洞试验
《高层规程》3.2.8明确，对于特别重要的建筑物、特别不规则的建筑物，风荷载标准值计算公式（3.1-2）中的相关计算参数有必要通过风洞试验来确定，以便较精确地计算建筑物受到的风荷载作用效应，确保建筑结构的抗风能力。
一般建筑物高度大于200m、或建筑物高度大于150m但存在下列情况之一时，宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载作用参数。
①平面形状不规则，立面形状复杂；
②立面开洞或连体建筑；
③规范或规程中没有给出体型系数的建筑物；
④周围地形或环境较复杂。
风洞试验通常由有试验能力和试验资质的高等院校、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拟的风环境中，模型上不同部位埋设一定数量的电子测压孔，通过压力传感器输出电流信号、通过数据采集仪自动扫描记录并转为相关的数字信号，再经过一系列的计算机数据处理、模拟分析，可以得到建筑物受到的平均风压力和波动风压力值，供设计采用。
多层建筑物，房屋高度小，风荷载作用影响较小，一般不做风洞试验。
5、梯度风
基本风压与风速有关，一般风速由地面为零沿高度方向按照曲线逐渐增大，直至距离地面某一高度处达到最大值，上层风速度受地面影响较小，风速较为稳定。
不同的地表面粗糙度使风速沿高度增加的梯度（速率）不同，详图3.1.4所示，风速变化的这种规律，称为梯度风。
图3.1.4风速随高度变化示意图
6、特殊情况下基本风压的取值
①当重现期为任意年限R时，相应风压值可按照公式（3.1-2a）进行近似计算：
式中：
XR——重现期为R年的风压值（kN／m2）；
X10——重现期为10年的风压值（kN／m2）；
X100——重现期为100年的风压值（kN／m2）。
②当城市或建设地点的基本风压值在“全国基本风压分布图”上没有给出时，可根据附近地区规定的基本风压或长期观测资料，通过气象或地形条件的对比分析确定。
在分析当地的年最大风速时，往往会遇到其实测风速的条件不符合基本风压规定的标准条件，因而必须将实测的风速资料换算为标准条件的风速资料，然后再进行分析。
情形一：
当实测风速的位置不是l0m高度时，标准条件风速的换算
原则上应由气象台站根据不同高度风速的对比观测资料，并考虑风速大小的影响，给出非标准高度风速的换算系数，以确定标准条件高度的风速资料。
当缺乏相应的观测资料时，可近似按照公式（3.1-2b）进行换算：
ν——标准条件下l0m高度处、时距为10分钟的平均风速值（m／s）；
νz——非标准条件下z高度（m）处、时距为10分钟的平均风速值（m／s）；
α——实测风速高度换算系数，可根据设计手册，近似按表3.1.13取值。
表3.1.13实测风速高度换算系数参考表
实际风速高度（m）
4
6
8
12
14
16
18
α
1.158
1.085
1.036
1
0.971
0.948
0.928
0.910
0.895
情形二：
当最大风速资料不是时距10分钟的平均风速时，标准条件风速的换算
虽然世界上不少国家采用基本风压标准值中的风速基本数据为10分钟时距的平均风速，但也有一些国家不是这样。
因此对某些国外工程需要按照我国规范设计时，或国内工程需要与国外某些设计资料进行对比时，会遇到非标准时距最大风速的换算问题。
实际上时距10分钟的平均风速与其它非标准时距的平均风速的比值是不确定的，表3.1.14给出了非标准时距平均风速与时距10分钟平均风速的换算系数，必要时可按照公式（3.1-2c）做近似换算：
ν——时距为10分钟的平均风速值（m／s）；
νt——时距为t分钟的平均风速值（m／s）；
β——换算系数，可根据设计手册，近似按表3.1.14取用。
表3.1.14不同时距与10分钟时距风速换算系数参考表
实际风
速时距
小时
分钟
2
0.5
秒钟
瞬时
β
0.94
1.07
1.16
1.26
1.28
1.39
1.5
情形三：
当已知风速重现期为T年时，标准条件风压的换算
当已知10分钟时距平均风速最大值的重现期为T年时，其基本风压与重现期为50年的基本风压的关系，可按照公式（3.1-2d）进行简单换算：
W0——重现期为50年的基本风压值（kN／m2）；
W——重现期为T年的基本风压值（kN／m2）；
γ——换算系数，可根据设计手册，近似按表3.1.15取用。
表3.1.15不同重现期与重现期为50年的基本风压的换算系数参考表
重现期为T年
5年
10年
15年
20年
30年
50年
100年
γ
0.629
0.736
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