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ω (KN/m?)按下式计算: ω 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 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 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。 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。 粗糙度类别 A B C D 300 350 450 500 0.12 0.15 0.22 0.3 场地确定之后上式前两项为常数,于是计算时变成下式: 1.1.3 风荷载体形系数 1)单体风压体形系数 (1)圆形平面 ; (2)正多边形及截角三角平面 ,n 为多边形边数; (3)高宽比 的矩形、方形、十字形平面 ; (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 ,长宽比 的矩形、鼓形平面 ; (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, 见相应规范规程。 不宜小于 2.0。未述事项详 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 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 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: 且可忽略扭转的 1 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: 粗糙度类别 A B C D 0.12 0.14 0.23 0.39 2 R 为脉动风荷载的共振分量因子,计算方法如下: 为结构阻尼比,对钢筋混凝土及砌体结构可取 为地面粗糙修正系数,取值如下: 粗糙度类别 A B 1.28 1.0 为结构第一阶自振频率(Hz); ; C D 0.54 0.26 高层建筑的基本自振周期 下列公式近似计算: 钢结构 钢筋混凝土框架结构 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用 钢筋混凝土框架-剪力墙和框架-核心 筒结构 钢筋混凝土剪力墙结构和筒中筒结构 或 钢筋混凝土框架和框剪结构 钢筋混凝土剪力墙结构 n 为结构层数,H 为结构总高度(m),B 为房屋宽度(m)。 3 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, 计算方法如下: 、 为系数,按下表取值: 粗糙度类别 高层建筑 A 0.944 0.155 B 0.670 0.187 C 0.295 0.261 D 0.112 0.346 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 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/H 1 2 3 4 0.1 0.02 -0.09 0.22 -0.38 0.2 0.08 -0.30 0.58 -0.73 0.3 0.17 -0.50 0.70 -0.40 0.4 0.27 -0.68 0.46 0.33 0.5 0.38 -0.63 -0.03 0.68 0.6 0.45 -0.48 -0.49 0.29 0.7 0.67 -0.18 -0.63 -0.47 0.8 0.74 0.17 -0.34 -0.62 0.9 0.86 0.58 0.27 -0.02 1.0 1.00 1.00 1.00 1.00 、 为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数,分别按下式计算: B 为结构迎风面宽度(m),B≤2H,H 为结构总高度,结构总高度小于等于梯度风高度。