关于风荷载体型系数取用-2
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风荷载体形系数一、有关脚手架风载体型系数计算的问题:在计算脚手架水平风荷载标准值的时候,需要计算风载体型系数Us二、脚手架步距1.5m,纵距1.8m,横距0.8m第一种方法:第一步按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4规定采用,查表得敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2密目网的挡风系数取0.841,敞开式脚手架挡风系数为0.089,则在脚手架外立杆里侧挂满密目网后,脚手架综合挡风面积为:(1.5×1.8-0.2403)×0.841+0.2403=2.31m2其综合挡风系数为φ=2.31/(1.5×1.8)=0.8556根据规范查表4.2.4 背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体形系数为1.3φ,即Us=1.3φ=1.3×0.8556=1.112这是一种计算方法,但我没有查处具体计算过程的依据。
另一种方法是:密目网的挡风系数取φ1=0.841,敞开式脚手架挡风系数为φ2=0.089,密目式安全立网封闭脚手架挡风系数φ=φ1+φ2-φ1×φ2/1.2=0.841+0.089-0.841×0.089/1.2=0.8676第二种方法是按照刘群主编、袁必勤为副主编的中国物价出版社出版的《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》一书P80的计算,请问哪种比较正确我个人认为第二种比较具有权威性,你呢??拐子马ΨЖ:第一种计算方法错误,不符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。
第二种计算方法正确,符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。
袁必勤是《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的主要起草人,刘群是编委之一。
刘群主编、袁必勤为副主编的《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》是规范最好的解读。
该书对脚手架风载体型系数计算的问题有详细、清楚的说明,你再仔细看一下就明白了。
风压载体型系数μS一、单个建筑房屋和构筑物的风荷载体型系数,可按下列规定采用:1 房屋和构筑物与表1-1中的体型类同时,可按表1-1的规定采用;2 房屋和构筑物与表1-1中的体型不同时,可按有关资料采用;当无资料时,宜由风洞试验确定;3 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。
表1-1二、多个建筑当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数μs 乘以相互干扰系数。
相互干扰系数可按下列规定确定:1 对矩形平面高层建筑,当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时,根据施扰建筑的位置,对顺风向风荷载可在1.00~1.10范围内选取,对横风向风荷载可在1.00~1.20范围内选取;2 其他情况可比照类似条件的风洞试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定。
三、围护结构及其连接计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μS1:1、封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表1-2的规定采用;2、檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0;3、其他房屋和构筑物可按本规范第1-1条规定体型系数的1.25倍取值。
表1-2四、非支架承受的围护结构计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体型系数μs1可按构件的从属面积折减,折减系数按下列规定采用:1、当从属面积不大于1m2时,折减系数取1.0;2、当从属面积大于或等于25m2时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面区域折减系数取1.0;3、当从属面积大于1m2小于25m2时,墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数五、围护结构计算围护构件风荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:1、封闭式建筑物,按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2;2、仅一面墙有主导洞口的建筑物,按下列规定采用:1)当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4μs1;2)当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时,取0.6μs1;3)当开洞率大于0.30时,取0.8μs1。
风荷载体型系数取值表1. 引言风荷载是指风对建筑物、结构和设备产生的力和力矩。
在工程设计中,为了保证结构的稳定和安全,需要对风荷载进行合理的计算和评估。
风荷载计算的一个重要参数就是风荷载体型系数。
本文将对风荷载体型系数进行详细的探讨,包括其定义、计算方法和常用取值范围等内容。
同时,还将对常用的结构体型进行分类,并给出相应的风荷载体型系数取值表。
2. 风荷载体型系数的定义风荷载体型系数是指结构所受风荷载与理想平板所受风荷载的比值。
可以用于描述结构对风荷载的敏感程度,是进行风荷载计算的重要参数之一。
风荷载体型系数一般用C表示,计算公式如下:C=F q⋅A其中,C为风荷载体型系数,F为结构所受风荷载,q为单位面积上的风压,A为结构的参考面积。
3. 风荷载体型系数的计算方法风荷载体型系数的计算方法主要取决于结构的形状和结构的风向。
根据结构的形状不同,可以将结构分为不同的体型,并为每种体型给出相应的风荷载体型系数。
常见的结构体型有平面结构、楼板结构、柱、框架结构等。
下面将分别介绍各种体型结构的风荷载体型系数计算方法。
3.1 平面结构平面结构是指在一个平面上分布的结构,如墙体、屋顶等。
对于平面结构,可以根据其高宽比和结构的阻力系数来确定风荷载体型系数。
•当高宽比小于1时,风荷载体型系数为1.2。
•当高宽比大于1时,风荷载体型系数为1.0。
3.2 楼板结构楼板结构是指承载楼板荷载的结构,如楼板、天花板等。
对于楼板结构,风荷载体型系数的计算与楼板所在的楼层高度有关。
•当楼层高度小于10m时,风荷载体型系数为0.8。
•当楼层高度大于10m时,风荷载体型系数为1.0。
3.3 柱柱是指承受竖向载荷的结构,如柱子、支撑柱等。
对于柱的风荷载体型系数的计算,主要取决于柱的高宽比和截面形状。
•当柱的高宽比小于5时,风荷载体型系数为1.0。
•当柱的高宽比大于5时,风荷载体型系数为0.8。
3.4 框架结构框架结构是指由柱和梁组成的结构,如钢结构、混凝土框架等。
风荷载体型系数μs表1. 介绍风荷载是指风对建筑物、结构物等工程设施所产生的作用力。
在工程设计中,需要考虑风荷载对建筑物的影响,以确保结构的安全性和稳定性。
风荷载是由风速、建筑物的形状和尺寸等因素决定的。
风荷载体型系数(μs)是用于计算风力作用于建筑物上表面的转换系数。
该系数与建筑物的形状和尺寸相关,反映了不同结构在风中产生风力的特性。
风荷载体型系数的计算可以通过试验、经验公式或数值模拟等方法获得。
2. 风荷载体型系数的计算风荷载体型系数的计算涉及到建筑物的几何特征,如高度、宽度、方向等。
具体的计算方法根据不同的建筑物类型和风荷载标准可能有所不同,下面是一般情况下的计算方法:步骤 1:根据建筑物的形状和尺寸确定所属类别。
建筑物可以分为不同的类别,如矩形、圆柱形、倒梯形、单层或多层平面等。
根据实际情况确定建筑物所属的类别。
步骤 2:根据建筑物的几何特征计算相关参数。
根据建筑物的几何特征,计算相关参数,如高度、宽度、倾斜角度等。
这些参数将用于后续的计算。
步骤 3:根据建筑物类别和参数计算风荷载体型系数。
根据所属类别和计算得到的参数,查找相应的风荷载体型系数表格。
根据表格中的数值确定风荷载系数的值。
3. 风荷载体型系数的应用风荷载体型系数用于计算风荷载的转化系数,将风速转化为作用于建筑物上表面的风力。
该系数在结构设计中起着重要的作用。
通过乘以风压系数和风速,可以计算出作用于建筑物上表面的风力。
风荷载体型系数的正确选择对于结构的安全性和稳定性至关重要。
不同的结构形状和尺寸对应的风荷载体型系数不同,因此需要根据具体情况进行选取。
风荷载体型系数还可用于风洞试验和风荷载分析。
在风洞试验中,可以通过测量风压和风速,计算出实际风荷载体型系数的值,与理论计算进行对比,验证计算方法的准确性。
在风荷载分析中,可以根据建筑物所属类别和几何特征,选择相应的风荷载体型系数进行计算。
结论风荷载体型系数(μs)表是用于计算风荷载的转换系数的重要工具。
风荷载总体体型系数 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.风荷载总体体型系数心得《建筑结构荷载规范》第条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该按照下列规定确定。
迎风面都是等效受压力面,所以为正值。
相应其他面,背风面和平行面都是负值,其实就是相当一个吸力。
对于总的体型系数,是这样求解的。
首先是在根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下:5.028.0226.0++⨯+⨯+⨯=ba b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风荷载体型系数。
这里公式分为2部分计算,按筑物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a +按照边长的加权值求出上部体型系数边长加权求得。
只是因为参考系数都是所以综合加权值也是. 但是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通这里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。
因此在公式里才都是加号。
不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。
一开始列出的六种建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。
再比如右图不规则六边形,边长关系如图所示。
当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。
此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。
同理在划分上下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即就是图示的箭线,仍旧是上部和下部。
所以计算式如下:(其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度,这里下部可以用a ’, b ’ , a ’代替;2a+b=2a ’+b55.0255.024.027.0b a a b a a b a a u s ++⨯-+⨯++⨯=为什么又是减号呢其实是这样理解的,理。
风荷载标准值计算方法按老版本规范风荷载标准值计算方法:1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算:wk =βgzμzμs1w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:15.6m;βgz:瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数,μf为脉动系数A类场地:βgz =0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz =0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz =0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz =0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形,15.6m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189μ:风压高度变化系数;根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;对于B类地形,15.6m高度处风压高度变化系数:μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1529μs1:局部风压体型系数;按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1一、外表面1. 正压区按表7.3.1采用;2. 负压区-对墙面,取-1.0-对墙角边,取-1.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
风荷载体形系数一、a1b2c3aa:有关脚手架风载体型系数计算的问题:在计算脚手架水平风荷载标准值的时候,需要计算风载体型系数Us我在查阅了多种计算资料后,发现了两种计算方法,但不敢确定,请各位高手、专家给予帮助,在此表示感谢:其中,我在网上查阅了一种计算方法,比如举例来说:脚手架步距1.5m,纵距1.8m,横距0.8m第一种方法:第一步按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4规定采用,查表得敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2密目网的挡风系数取0.841,敞开式脚手架挡风系数为0.089,则在脚手架外立杆里侧挂满密目网后,脚手架综合挡风面积为:(1.5×1.8-0.2403)×0.841+0.2403=2.31m2其综合挡风系数为φ=2.31/(1.5×1.8)=0.8556根据规范查表4.2.4 背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体形系数为1.3φ,即Us=1.3φ=1.3×0.8556=1.112这是一种计算方法,但我没有查处具体计算过程的依据。
另一种方法是:密目网的挡风系数取φ1=0.841,敞开式脚手架挡风系数为φ2=0.089,密目式安全立网封闭脚手架挡风系数φ=φ1+φ2-φ1×φ2/1.2=0.841+0.089-0.841×0.089/1.2=0.8676第二种方法是按照刘群主编、袁必勤为副主编的中国物价出版社出版的《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》一书P80的计算,请问哪种比较正确我个人认为第二种比较具有权威性,你呢??拐子马ΨЖ:第一种计算方法错误,不符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。
第二种计算方法正确,符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。
袁必勤是《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的主要起草人,刘群是编委之一。
风荷载体型系数在建筑工程中,风荷载是一个非常重要的考虑因素。
风荷载是指风对建筑物或结构物所产生的压力,它是由风速、风向和建筑物的形状所决定的。
在设计建筑物时,需要考虑风荷载对建筑物的影响,以确保建筑物的结构安全稳定。
而风荷载体型系数就是用来描述建筑物形状对风荷载的影响程度的一个重要参数。
风荷载体型系数是指建筑物形状对风荷载的影响程度的一个参数。
它是根据建筑物的形状和风向来确定的,可以用来计算建筑物所受的风荷载。
风荷载体型系数是建筑物设计中的一个重要参数,它可以帮助工程师在设计建筑物时考虑到风荷载对建筑物的影响,从而确保建筑物的结构安全可靠。
风荷载体型系数的计算是建筑工程设计中的一个复杂而重要的问题。
一般来说,风荷载体型系数是根据建筑物的形状和风向来确定的。
不同的建筑物形状和不同的风向都会对风荷载体型系数产生影响。
因此,在实际工程中,需要根据具体的建筑物形状和风向来计算风荷载体型系数。
风荷载体型系数的计算一般是通过实验和理论分析相结合来进行的。
在实验方面,可以利用风洞试验来测定建筑物在不同风向下的风荷载体型系数。
在理论分析方面,可以利用流体力学理论和数值模拟方法来计算建筑物在不同风向下的风荷载体型系数。
通过实验和理论分析的相结合,可以得到比较准确的风荷载体型系数,从而为建筑物的设计提供重要的参考依据。
风荷载体型系数的大小直接影响着建筑物所受的风荷载。
一般来说,风荷载体型系数越大,建筑物所受的风荷载就越大。
因此,在设计建筑物时,需要根据建筑物的形状和风向来确定相应的风荷载体型系数,从而保证建筑物的结构安全稳定。
在实际工程中,工程师需要根据建筑物的具体情况来选择合适的风荷载体型系数。
一般来说,建筑物的形状越复杂,风荷载体型系数就越大。
而对于一些特殊形状的建筑物,如高层建筑、桥梁、烟囱等,需要进行更加精确的计算和分析,以确保建筑物的结构安全可靠。
总之,风荷载体型系数是建筑工程设计中的一个重要参数,它可以帮助工程师在设计建筑物时考虑到风荷载对建筑物的影响,从而确保建筑物的结构安全可靠。
风荷载体型系数引言在建筑物的设计过程中,特别是高层建筑和桥梁等结构物的设计过程中,需要考虑风荷载的影响。
风荷载是建筑物承受的外部作用力之一,它对结构的影响必须在设计中合理考虑。
风荷载的计算需要考虑多个因素,其中的一个重要参数是风荷载体型系数。
本文将介绍风荷载体型系数的定义、计算方法以及常见的取值范围。
风荷载体型系数的定义风荷载体型系数是用于计算建筑物或其他结构物所受风荷载的一个重要参数。
它描述了结构物的几何形状对风荷载的影响程度。
体型系数越大,表示结构物的形状越不容易受到风荷载的影响。
通常情况下,风荷载体型系数是通过理论计算或实验测试得出的。
风荷载体型系数的计算方法风荷载体型系数的计算方法与结构物的几何形状密切相关。
不同类型的结构物有不同的计算方法。
以下是常见结构物的风荷载体型系数的计算方法:矩形截面对于矩形截面的结构物,比如建筑物的墙体或柱子,风荷载体型系数可以通过以下公式计算:Cf = L / D其中,Cf是风荷载体型系数,L是结构物的最大特征尺寸(比如长或宽),D 是结构物的高度。
圆柱截面对于圆柱截面的结构物,比如烟囱或柱子,风荷载体型系数可以通过以下公式计算:Cf = 2 * π * R / H其中,Cf是风荷载体型系数,R是结构物的半径,H是结构物的高度。
梯形截面对于梯形截面的结构物,比如桥梁上的横梁,风荷载体型系数可以通过理论计算或实验测试得出。
通常情况下,需要借助计算机模拟或风洞实验来确定梯形截面的风荷载体型系数。
风荷载体型系数的取值范围风荷载体型系数的取值范围取决于结构物的几何形状和其他相关因素。
不同类型的结构物有不同的取值范围。
一般来说,风荷载体型系数的取值范围可以在相关设计规范中找到。
在设计过程中,需要根据具体情况合理选择风荷载体型系数的取值。
结论风荷载体型系数是建筑物或其他结构物设计中重要的参数之一,它描述了结构物的几何形状对风荷载的影响程度。
风荷载体型系数的计算方法和取值范围与结构物的几何形状密切相关。
1、有一个问题,看老兄的整体网架的那个演示中,网架支座定义:1、把上弦支座处定义为铰接;2、把柱子单元释放,顶端为铰接;老兄选择的是第2种。
那么疑问:如果按第1种方法建模,计算出来的柱子会偏于不安全;如果按第2种方法建模,就不能进行网架支座设计。
请问老兄对这样的结构支座怎么设计?2、第一个演示中带行车格构柱的问题:从截面库中选择的如果直接用格构柱截面,软件做了格构柱整体稳定计算。
若是自己建立的(桁架)格构柱,软件只算单根的,那么这时的整体稳定,老兄是怎么考虑的?3、问题:框架演示中。
建筑物X、Y轴风荷载的体形系数是08、-0.5吗?怎么0.8与-0.5在X、-X、Y、-Y方向全布置上了啊?山墙端不是-0.7吗?不懂了~也就是说风荷载2和3是不是应该包含山墙的-0.7啊?(应该6种工况吧)怎么你的演示不是呢(老兄的演示是4种工况)?幸福:1,请注意我第一个帖子,这仅仅是表示一种思路,不代表绝对正确,正确的风荷载考虑我在网架演示中已经操作过.所以在框架演示中不再重复.2,网架问题:最正确的分析方法就是整体分析,所以网架在柱顶连接的地方在计算上是不能设置成支座的,如果该地方设置成支座,那么下面的柱子分析就毫无意义了,所以在大多数情况下,整体分析应该参考我的思路,当然,特殊情况可以再做变动.3,格构柱问题:目前基本上所有的程序都是这样处理,当然,具体到连锥条也按照单独构件建到模型中去对这些构件的分析来说是可行的,但是这对荷载传递来说是极不方便的,因为实际情况是整个柱子承受内力,格构柱细分后,你就不清楚到底那些细分的构件要分担多少内力,也当然,这个问题还可以通过增加刚性杆来作为内力的过渡,但也毕竟很麻烦,目前3D3S格构截面的类型相对少点,下个版本应该会有改善.软件实际上并不是演算单根的稳定,程序是按照规范以及一些权威的参考书来演算整体单肢以及缀条的强度以及稳定的..4、3D3S对屋面活荷载不利布置是可供选择“考虑”和“不考虑”的,不知道幸福兄认为什么情况下考虑?什么情况下不考虑?幸福:多跨门钢需要考虑,单跨没必要,其实道理一样的,就像连续梁现浇连续楼板一样.幸福:“多跨门钢需要考虑,单跨没必要,其实道理一样的,就像连续梁现浇连续楼板一样”哈哈,雪荷载比较大或者单坡屋面过长的,不论但跨还是多跨还是考虑为好唉,看来这位朋友的基本功没学到家啊,活荷载不利布置的道理以及结果是什么,活荷载不利布置是在有连续支座的结构中,活荷载单独一跨布置导致在相邻中间支座产生的反弯矩比连续布置活荷载对该中间支座产生的反弯矩要大,其主要反映的是中间支座的反弯矩。
钢结构钢梁挠度钢梁挠度控制一般有以下几种情形:1、门式刚架的钢梁应不大于跨度的1/180。
除此之外,其坡度变化不大于1/3。
计算时应按门刚规程进行。
2、刚框架结构钢框架梁应不大于跨度的1/400(不包括吊车梁和吊车桁架),其他梁应见普通钢结构设计规范(GB50017)。
3、若结构为钢筋砼柱和钢梁时,应不大于跨度的1/250(仅供参考)。
另外计算时应按单层厂房结构进行,即普通钢结构设计规范(GB50017),而不是按门刚规程进行。
尤其注意翼缘宽厚比和腹板高厚比不能超过构造措施。
一、雨蓬设计:1.一般必须考虑两种工况(至少):正风压和负风压.2.负风压体形系数为-2.0,正风压体形系数为0.6(专家意见,参考风洞实验).3.如果雨蓬是负风压控制,恒载组合系数取1.0,如果是正风压控制,恒载组合系数取1.35.一般雨蓬设计承载力计算荷载组合:1. 1.2恒+1.4活(活载中考虑在最不利位置沿板宽1KM/M 的施工检修荷载工况);2. 1.35恒+1.4x0.7活(当雨蓬材料自重较大时,采用此组合取与1.的大值。
);3. 1.0恒+1.4风(风考虑体型系数为-2)。
然后根据标准组合校核其变形满足要求二、桁架简单算法:M=q*L*L/8轴力N=M/h其中L为桁架跨度,h为桁架高度三、荷载对于轻钢面屋面恒载单层板屋面恒载可取0.1KN/m2单层板加保温棉屋面恒载可取0.15KN/m2双层板加保温棉屋面恒载可取0.20KN/m2柱距较大可加0.03KN/m2荷载图上的指的柱间距。
活载取当地基本雪压值,雪压值小于0.30KN/m2时取0.30KN/m2楼面混凝土板大约100左右,自重可取2.5~3.0kN/m2。
考虑面层、吊顶等因素。
楼面恒载可取3.5~4.0kN/m2。
活荷载按规范要求楼面一般取2.0kN/m2。
有些特殊的房间和部位的静、活荷载应另行考虑,如厕所,走廊,阳台等。
可以查看荷载规范。
如果用压型钢板做底摸,别忘了凹槽处的钢筋砼重量.恒载4.2KN/M2,活2.0KN/M2.可按建筑荷载规范第7.1.1、2)条公式进行计算,然后与静力荷载组合。
风荷载总体体型系数心得《建筑结构荷载规范》第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该按照下列规定确定。
迎风面都是等效受压力面,所以为正值。
相应其他面,背风面和平行面都是 负值,其实就是相当一个吸力。
对于总的体型系数,是这样求解的。
首先是在 根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下:照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。
建筑物表面上部分按照风向最大投影面分为 3段,a, b ,a 。
再依据规范,+0.6, +0.8, +0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也 是按照边长加权求得。
只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5.但是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这 里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“ +”代表迎风面“-”代表背风 面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。
因此在公式里才都是加号。
不过还有另外一种情况就是当出现 “一”时是要做减法的。
一开始列出的六种 建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。
再比如 右图不规则六边形,边长关系如图所示当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角 30° 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。
同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即 就是图示的箭线,仍旧是上部和下部。
所以计算式如下: U s 0.6 a2a b 0.8 0.5 2a b 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风荷载体型系数。
这里公式分为2部分计算,按\部上翁* ] ―*1(其中a , b , a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度,这里下部可以用a,b ', a'代替;2a+b=2a'+b )但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“一”是吸力,方向相同吗?这里 为什么又是减号呢?其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负 号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“-”在运算过程中是当做同向处理' U s0.7 2a b 0.4 2a b 0.55 2a b a' 0.55 2a' b' 2 0.5 b' 2a' b'。
关于门式刚架单层房屋体型系数的选用,目前国内主要有两种,一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002,一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。
如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题,本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证,并提出笔者的看法。
在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中,7.1.1条明确指出,计算主要承重结构和围护结构时,分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式,体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。
主体结构体型系数根据7.3.1条取用,而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定,考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。
在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(以下简称CECS102)中,主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。
刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。
其中区分端区、中间区、边角区等,同样也有有效受风面积的修正。
GB50009已在我国沿用了50多年,积累了丰富的实际工程经验,它是面对所有结构形式的建筑房屋,因此具有通用性,也是工程设计和软件应用的主要参考依据。
CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的,主要针对门式刚架低矮房屋,已为世界多个国家采用。
CSCE102有其相对较强的针对性,也就有其特定的适用范围,关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述,对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时,风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。
此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的,用于工程设计是没有问题的。
而试验分析同时也表明,当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时,按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多,再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。
7.3 风荷载体型系数7.3.1房屋和构筑物的风载体型系数,可按下列规定采用:1. 房屋和构筑物与表7.3。
1中的体型类同时,可按该表的规定采用;2. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同时,可参考有关资料采用;3. 房屋和构筑物与表7.3.1中的体型不同且无参考资料可以借鉴时,宜由风洞试验确定;4. 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。
表7.3.1风荷载体型系数项次类别体型及体型系数μs1 封闭式落地式双坡屋面2 封闭式双坡屋面风荷载体型系数项次类别体型及体型系数μs3 封闭式落地式拱型屋面4 封闭式拱型屋面5 封闭式单坡屋面6 封闭式高低双坡屋面7 封闭式带天窗双坡屋面8 封闭式双跨双坡屋面风荷载体型系数项次类别体型及体型系数μs9 封闭式不等高不等跨的双跨双坡屋顶10 封闭式不等高不等跨的三跨双坡屋顶11 封闭式带天窗坡的双坡屋顶12 封闭式带天窗带的双坡屋顶13 封闭式不等高不等跨且中跨带天窗的三跨双屋顶续表7.3.1风荷载体型系数项次类别体型及体型系数μs 14 封闭式带天窗的双跨双坡屋面15 封闭式带女儿墙双坡屋面16 封闭式带雨篷双坡屋面17 封闭式对立两个带雨篷双坡屋面18 封闭式带下沉天窗的双坡屋面或拱型屋面续表7.3.1项次类别体型及体型系数μs19 封闭式带下沉天窗的双跨双坡或拱形屋面20 封闭式带天窗挡风板的屋面21 封闭式带天窗挡风板的双跨屋面22 封闭式锯齿形屋面23 封闭式复杂多跨屋面项类别体系及体型系数μs 次24 靠山式双坡屋面续表7.3.1项次类别体系及体型系数μs25 靠山封闭式带天窗的双坡屋面26 单面开敞式双坡屋面项次类别体系及体型系数μs27 双面开敞及四面开敞式双坡屋面28 前后纵墙半开敞双坡屋面项次类别体系及体型系数μs29 单坡及双坡顶盖30 封闭式房屋和构筑物续表7.3.1项次类别体系及体型系数μs30 封闭式房屋和构筑物31 各种截面的杆件32 桁架续表7.3.1项次类别体系及体型系数μs33 独立墙壁及围墙34 塔架续表7.3.1项次类别体系及体型系数μs 34 塔架35 旋转壳顶项类别体系及体型系数μs 次36圆截面构筑物(包括烟囱、塔桅等)项次类别体系及体型系数μs3 7 架空管道3 8 拉索7.3.2当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数凡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得出。
扣件式钢管脚手架的风荷载体型系数赵根涛(广东省江门市新会区冈州工程建设监理有限公司529100)摘要:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001表A-3只给出敞开式单,双排扣件(Ф48×3.5)脚手架的挡风系数φ,欲求风荷载体型系数时还需加上脚手架上吊挂的安全立网的挡风系数。
本文着重探讨包括脚手架杆件及安全网的挡风系数,进而便捷求得脚手架的风荷载体型系数。
关键词:挡风系数;风荷载体型系数;挡风面积;迎风面积。
一、前言建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(以下简称规范)第4.2.4节关于脚手架风荷载体型系数µs的表达式中的挡风系数φ=1.2An/Aw,其中An为挡风面积,Aw为迎风面积,敞开式单、双排脚手架的φ值宜按本规范附录A表A-3采用。
查表A-3发现该表仅为由扣件、钢管构成的挡风系数,而当前的建筑施工安全检查标准JGJ59-99(以下简称标准)规定脚手架外侧设置密目式安全网全封闭。
在验算脚手架整体稳定和连墙件时,如何准确求得包括扣件、钢管和安全网在内的挡风系数就显得十分重要。
二、安全网的挡风系数φ1密目安全网的挡风系数是根据《规范》表4.2.4注2挡风系数φ/Aw1,又根据《标准》条文说明第3.0.7条,密目安全网的标1=1.2An1准是10cm×10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目,工地现行使用的安全网大多按GB16909-1997标准生产,在100cm2一般为2300目,每个网目净面积为0.013cm2,由此可求得:φ1=1.2×An1/Aw1=1.2×(100-nA0)/100=1.2×(100-2300×0.013)/100=0.8412式中:An1——安全网的挡风面积Aw1——安全网的迎风面积n ——在100cm2的网目数,取n=2300目A0——安全网一目净面积三、脚手架杆件的挡风系数φ2脚手架中具有挡风作用的主要是立杆,大横杆、和剪刀撑,影响φ2值的大小是这些杆件的直径大小和数量,规范附录A表4-3是根据以下经验公式求出:φ2=1.2×An2/Aw2=1.2×(L a+L h+0.325L a L h)d/ L a L h (3.1) 式中:An2——杆件的挡风面积Aw2——杆件的迎风面积L a——立杆纵距L h——立杆步距d——杆件的直径从上式得知:当脚手架的步距,纵距和杆件直径不同时φ2也是不同的,表1是敞开单双排扣件式钢管(Ф48×3.5mm)脚手架杆件的挡风系数。
风载体型系数
论⽂摘要
对于敞开式⼚房,因为轻钢规程并没有对其载体型系数进⾏规定,即使⽤户选⽤的是轻钢规程,软件也是按荷载规范对风荷载体型系数进⾏定义,如图1
所⽰。
图1 风荷载体型系数取值
(1)敞开式⼚房,应根据荷载规范表第27条(双⾯开敞及四⾯开敞式双坡屋⾯)对风荷载体型系数进⾏取值。
因此⼀般的坡度≤10°敞开式双坡体型系数按表1取值。
(2)多跨敞开式屋⾯,按3D3S软件的风载体型系数取值。
因为规范并没有规定,软件按如下规则取值:即最边上两坡按敞开式屋⾯取值,中间都按封闭式即荷载规范表第8条的第⼆坡、第三坡取值。
(3)对于如图2所⽰的结构形式,3D3S软件的风载体型系数按表2取值。
图2 某⼚房结构形式
综上,对于敞开式⼚房风荷载的体型系数的取值,由于荷载规范并没有具体的规定,⽤户要根据实际情况,对模型进⾏分区,然后对相应的区域对照荷载规范的表格的情况进⾏对⽐,找出最接近的情况进⾏取值。
3.1.3 风荷载建筑物受到的风荷载作用大小,与建筑物所处的地理位置、建筑物的形状和高度等多种因素有关,具体计算按照《荷载规范》第7章执行。
1、风荷载标准值计算垂直于建筑物主体结构表面上的风荷载标准值W K,按照公式(3.1-2)计算:βz——高度Z处的风振系数,主要是考虑风作用的不规则性,按照《荷载规范》7.4要求取值。
多层建筑,建筑物高度<30m,风振系数近似取1。
(1)风荷载体型系数μS风荷载体型系数,不但与建筑物的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关,而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物的密集程度和高低等因素有关,一般按照《荷载规注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。
注4:验算表面围护结构及其连接的强度时,应按照(2)风压高度变化系数μz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。
风压高度变化系数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,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):取主要城镇基本风压(kN/m2)取值参考表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。
关于门式刚架单层房屋体型系数的选用,目前国内主要有两种,一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002,一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。
如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题,本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证,并提出笔者的看法。
在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中,7.1.1条明确指出,计算主要承重结构和围护结构时,分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式,体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。
主体结构体型系数根据7.3.1条取用,而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定,考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。
在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(以下简称CECS102)中,主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。
刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。
其中区分端区、中间区、边角区等,同样也有有效受风面积的修正。
GB50009已在我国沿用了50多年,积累了丰富的实际工程经验,它是面对所有结构形式的建筑房屋,因此具有通用性,也是工程设计和软件应用的主要参考依据。
CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的,主要针对门式刚架低矮房屋,已为世界多个国家采用。
CSCE102有其相对较强的针对性,也就有其特定的适用范围,关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述,对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时,风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。
此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的,用于工程设计是没有问题的。
而试验分析同时也表明,当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时,按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多,再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。
因此,在工程设计中对于房屋高宽比不大于1的,应该严格按照CECS102的体型系数进行取用。
下面通过算例比较《荷载规范》和《门规》的风荷载体型系数的计算结果,对于主体结构,封闭式房屋中间区的体型系数:
算例一,跨度L=24m,高度H=8m,L/H=3.0, 50年一遇基本风压W0=
0.50KN/m2,地面粗糙度B类,恒载0.30KN/m2,活载0.50KN/m2。
1、按GB50009取用风荷载体型系数:
左风左柱弯矩图:
弯矩包络图:
2、按CECS102 取用风荷载体型系数:
左风左柱弯矩图:
弯矩包络图:
3、对比两种情况下弯矩内力值。
对于屋面梁构件,由于《门规》风荷载体型系数为-1.0和-0.65(风吸力)比《荷载规范》的(-0.60和-0.50)要大的多,从计算结果可以看出,风载产生的梁端
结语:
从体型上来讲,《门规》主要是针对门式刚架低矮房屋,其风荷载体型系数也是根据这一类型建筑房屋的试验数据提出的。
对于《门规》风荷载体型系数取用的适用范围,《门规》附录A.0.2中有明确交代。
对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸。
符合这些条件的房屋可以按《门规》附录A相关规定进行风荷载计算。
形象的讲,这些体型的房屋都是“趴”
在地面上的,对于其它体型的建筑房屋,比如“站”在地面上的房屋,其风荷载体型系数可按《荷规》规定取用。
《门规》附录A条文说明中明确指出,当柱脚铰接且刚架的L/H小于2.3和柱脚刚接且L/H 小于3.0时,采用《荷规》风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全,而在其它情况下,按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩严重不安全。
其中有一个问题要注意,按《门规》风荷载体型系数计算时,风荷载基本风压应乘以调整系数1.05。
这是因为国内外50年一遇基本风压取用差异造成的。
而按《荷规》取用体型系数时,则无需再考虑1.05的调整系数。