风荷载习题.docx

1、风荷载习题1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图218所示，纵向柱距为6m，基本风压w0055kNm2，室外地坪标高为0150。要求：求作用于排架上的风荷载设计值。答案：风荷载体型系数如图218所示。风荷载高度变化系数，由荷载规范按B类地面粗糙度确定。柱顶处(标高114m处)z1+(1141)(114+0.510)(1510)1044屋顶（标高12.5m处）（标高13.0m处）（标高15.55m处）（标高15.8m处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零）垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：背风面：排架边柱上作用的均布风荷载设计值：迎风面：背风面：作用在柱顶的集中

2、风荷载的设计值：2、求双坡屋面的风压条件：地处B类地面粗糙程度的某建筑物，长10m，横剖面如图2110a，两端为山墙，w0035kNm2。要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。答案：1、已知，相应屋面的。2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。3、七层楼房的风荷载计算条件：某七层框架结构如图所示，基本风压为，地面粗糙度为A类。要求：在图示风向作用下，房屋横向各楼层的风力标准值。答案：（1）房屋高度，高宽比，根据规范7.4.1的规定可不考虑顺风向风振的影响，取。（2）查规范表7.3.1得体型系数。（3）查荷载规范7.2.1得风压高度变化系数，具体数值见下表。（4）应用荷载规

3、范式7.1.1-1求风荷载标准值,计算结果见表。 （5）各楼层风力，计算结果见表。 各层楼受风面积房长相邻楼层的平均高度楼层编号z(m)高度变化系数风荷载标准值()平均层高（m）风力标准值（）15.51.191.0835.0271.62101.381.2564.05255.1313.61.481.3473.6243.2417.21.571.4293.6257.9520.81.641.4923.6269.4624.41.701.5743.6279.37281.771.6111.8145.44、10层楼房的风荷载条件：某10层现浇钢筋混凝土结构框架剪力墙办公楼，平面及剖面如图2116所示。当地基本

4、风压为0.7kNm2，地面粗糙度为A类。要求：建筑物各楼层的风力标准值。答案：（1）基本风压：w007kNm2(03kNm2)。（2）风压高度变化系数：由高规表3.2.3查得，结果见表2.1.4。（3）房屋横向自振周期（按高规确定）（按荷规确定）要考虑顺风向风振，风振系数计算如下：由，按高规表3.2.6-1查得。脉动影响系数：，由高规表3.2.6-2查得。振型系数：按高规3.2.6条近似采用计算点距室外地面的高度z与H的比值，振型系数与风振系数的计算结果见表2.1.3。（4）风荷载体型系数：按高规3.2.5条第5项由附录A公式计算如下：（5）各楼层风载计算：各楼层受风面积A相邻两楼层平均层高房

5、屋长度；各楼层风力，计算结果见表2.1.4。5、楼房的风荷载计算 已知：在某大城市中心有一钢筋混凝土框架核心筒结构的大楼(图3.10)，外形和质量沿房屋高度方向均基本呈均匀分布。房屋总高H=120m，40层，房屋的平面LB=40m30m，该市100年一遇的风压为0.6kN/m2。试求：计算该楼迎风面顶点(H=120m)处的风荷载标准值。答案：1、确定基本风压：。2、确定风振系数和风压高度变化系数自振周期，由及地面粗糙度类别D类，查高规表3.2.6-1得；求脉动影响系数查高规表3.2.6-2，且利用插值法得；查高规或查荷规，根据，D类地面，得。求振型系数大楼的刚度和质量沿房屋高度分布较均匀，为简

6、起见，。3、求风荷载体型系数4、作用于屋顶处的风荷载标准值6、计算风荷载引起的内力值条件：某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部13层层高为4m，其他各层层高3m，室外地面至檐口的高度为120m，平面尺寸为30m40m，地下室筏板基础底面埋深为12m，如图2117所示。已知基本风压为w0045kNm2，建筑场地位于大城市郊区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN。为简化计算，将建筑物沿高度划分为6个区段，每个区段为20m，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值。要求：计算在风荷载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。答案：（1）基本

7、自振周期根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：（2）风荷载体型系数对于矩形平面，由高规附录A可求得（3）风振系数由条件可知地面粗糙度类别为B类，由高规表3.2.6-1可查得脉动增大系数，脉动影响系数根据H/B和建筑总高度H由高规表3.2.6-2确定，其中B为迎风面的房屋宽度，由H/B=3可从高规表3.2.6-2经插值求得；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可采用振型计算点距室外地面高度z与房屋高度H的比值，即，为第层标高；H为建筑总高度，则由高规式（3.2.6）可求得风振系数为：（4）风荷载计算风荷载作用下，按高规式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷

8、载标准值为：按上述方法可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力，见表2.1.5，如图2.1.17所示。 风荷载作用下各层的剪力计算 表2.1.5区段区段合力（）突出屋面8006110091721513046904138085900750202126162811256247005831861223561011220350041716711784858971623002501421125394678921100083100105926115222则可计算求得在风荷载作用下结构底部一层的剪力设计值为：7、计算风荷载条件：图2119表示一框架剪力墙结构的平面图，图上标出了风荷载及其合力的作用位置

9、，18层房屋总高58m，位于大城市效区，地区标准风压w00385kNm2，风向为图中箭头所示方向。要求：计算屋顶处垂直于建筑物表面的风荷载。答案：由高规321条，可得到第i个表面沿建筑物高度z处，每延米长的风荷载在风作用方向的投影的计算公式是：式中是第个表面的宽度，是第个表面的法线与轴的夹角，、分别为第个表面的体型系数、风压高度变化系数及风振系数。由高规3.2.3条，为B类粗糙度地貌，由表3.2.3得。框架结构的基本自振周期，所以。查高规3.2.6条，得B类粗糙度地貌的脉动增大系数；H/B=58/20=2.9及B类地面得。屋顶处的振型系数，由高规3.2.6得风振系数本建筑有5个建筑面，在图示风

10、的作用下，各面风载体型系数见图2.1.19，在方向分力及合力计算见表2.1.6。因为，合力作用线在轴上。表中为到轴的距离。屋顶处垂直于建筑物表面的风荷载。各面的合力作用线在第1个面的中间与轴重合。 8、山坡上建筑物的风压条件：某房屋修建在山坡高处，见图2124，山麓附近的基本风压为035kNm2，山坡坡度2208，高差H30m，离坡顶200m处有一高度为20m的房屋，地面粗糙度为B类。 要求：确定离坡顶200m地表D处的风压及房屋顶部E处的风压。 答案：1、离坡顶200m地表D处的风压9、围护结构的风荷载条件：某城市郊区有一30层的一般钢筋混凝土高层建筑，如图2125所示。地面以上高度为100

11、m，迎风面宽度为25m，按100年重现期的基本风压w0055kNm2。要求：确定高度100m处迎风面围护结构的风荷载标准值(kNm2)。答案：1、根据荷载规范721条，城市郊区的地面粗糙度为B类。2、查荷载规范表721得高度为100m处的风压高度变化系数。3、查荷载规范表751得阵风系数gz151。4、根据荷载规范733的规定，外表面正压区外表面的局部风压体型系数查规范表731，得s08。5、根据荷载规范733“二、内表面，对封闭式建筑物，按外表面风压的正负情况取02或02”的规定。取内表面的局部风压体型系数02。6、应用荷载规范式(7112)得10、山坡处建筑的风压条件：在城市郊区有一高10

12、0m的建筑物，位于一高度为45m的山坡顶部，如图2123所示。要求：确定建筑屋面D处的风压高度变化系数z和B点的地形条件修正系数B。答案：该建筑物位于城市郊区，地面粗糙度属于B类，查荷载规范表721得建筑屋面D处的风压高度变化系数D209。应用荷载规范式(722)求B点的地形条件修正系数B。11、求舒适度条件：有一高175m、46层的钢框架核心筒结构的办公大厦一座(图2126)。平面呈正方形，LB35m35m，平均层高38m，每层的建筑物质量为155tm2，位于基本风压w0075kNm2的该市市中心，属D类的地面粗糙度类别。经计算得该结构的基本自振周期T135秒。要求：确定该楼的顺风向顶点最大加速度值。判断是否满足舒适度要求。图2.1.26 轮廓尺寸图（注：此顺风向顶点加速度的公式见高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ1372001）第5.5.1条）