风载荷计算系数表
- 格式:doc
- 大小:28.50 KB
- 文档页数:2
《风荷载标准值与风压高度变化系数》一、引言风荷载标准值和风压高度变化系数是建筑设计和结构工程中的重要参数。
它们直接影响着建筑物在风力作用下的稳定性和安全性。
本文将从风荷载标准值和风压高度变化系数的概念、计算方法和应用等方面展开探讨,并共享个人对这一主题的见解。
二、风荷载标准值的概念及计算方法1. 风荷载标准值的概念风荷载标准值是指建筑物在一定设计年限内所受到的最大风载荷。
它是根据当地气象数据、建筑物结构形式、高度等因素综合计算而得。
通常以单位面积(N/m²)来表示,被广泛应用于建筑物的结构设计和风险评估中。
2. 风荷载标准值的计算方法风荷载标准值的计算通常采用风荷载计算规范,其中包括了基本风速、高度变化系数等参数。
基本风速是指在一定设计年限内,某一特定重现期下的平均最大风速,高度变化系数则反映了风荷载随高度变化的规律。
根据规范的要求,可以通过相关公式和图表来计算得到风荷载标准值。
三、风压高度变化系数的概念及影响因素1. 风压高度变化系数的概念风压高度变化系数是用来描述建筑物在不同高度上所受风压的变化规律。
通过计算风压高度变化系数,可以更准确地评估建筑物在不同高度上所受到的风荷载大小,为结构设计提供重要依据。
2. 影响风压高度变化系数的因素风压高度变化系数受到多种因素的影响,主要包括地形、建筑物周围环境、建筑物结构形式等。
在平原地区和山区地区,由于地形的不同,风压高度变化系数也会有所不同。
建筑物周围的密度、高度和形状也将对风压高度变化系数产生影响。
四、风荷载标准值与风压高度变化系数的应用在实际工程实践中,风荷载标准值和风压高度变化系数的应用是十分重要的。
在建筑物的结构设计中,需要根据所在地区的气候特点和相关规范要求,合理计算风荷载标准值,并采取相应的结构设计措施。
在建筑物的风险评估和安全监测中,风荷载标准值和风压高度变化系数也是必不可少的参数,可以帮助工程师和设计师更好地评估建筑物的风险程度,从而采取相应的安全措施。
一、
取值
0.65KN/m 2
5m A 类风压高
1.1701.401.694
=1.69×1.17×1.4×0.65 1.80KN/m 21.40.4KN/m 2
A 指近海海面和海岛、海岸、25°
B 指田野、乡村、丛林、丘陵1
C 指有密集建筑群的城市市区D
指有密集建筑群且房屋较高
=0.4×10.4KN/m21.4
1.65m 0.998m 1.6467m2
计算高度处离地面距离:基本风压w 0:
光伏倾斜角度风荷载标准值:风荷载分项系数:
w K =b gz m Z m S w 0
风雪压荷载计算
基本雪压s 0:风荷载体型系数m S :瞬时风压的阵风系数b gz :5m 高度处荷载计算:场地类别:屋面积雪分布系数
s K =μr So
雪荷载分项系数:
光伏组件面积:
光伏组件参数:长度:宽度:A 类
B 类
18Kg 9.8
N/Kg
=18 x 9.8 x cos25°0.159873KN
1.2
=1.4×1.803×1.65+1.2×0.1599
4.349447KN
=1.4×0.4+1.2×0.16
2.122152KN
F总=1.4*1.0*F雪+1.2* G′单块电池板受最大雪压力:恒载载荷系数:
单块电池板受最大风压力:F总=1.4*1.0*F风+1.2* G′光伏组件倾斜重量:光伏组件重量: 重力加速度:
C类D类。
起重机钢结构总体设计时常用的载荷系数在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1.0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0。
2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:φ4=1.10+0.058v√h (注:√h为h开更号)式中v-----起重机(或小车)的运行速度(m/s)h----轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
荷载计算公式CAB V AC――AC段内的剪力(等值或变值)xx’RARBl M C――C点的弯矩M x(AC)――AC段任一点的弯矩序号荷载图示支座反力R、剪力V、弯矩M和挠度ω的计算公式abR A AC,pVpRV;BCBllpbxxabM C,M X(AC)p,M X(CB)a1p;plll1 ABCabC22pab3EIl,当ab时, C3pl48EI;l a当ab、x(a2b)时,得3pb2(a 2ab)2max9EIl3R A V AC2ab2cb,ppR B V DBll,ppca2cbV CD p;M X(AC px,)ll2 ABaDcCblppM X(CD),M X(DB)2ablx,caxalllpa当ac,cbM C M max2;lCpa6EIl2acl 22342aala2c3c,Dpc6EIl2cal 22342ccl2ac3a(n-1)pR A R Bn21;p3 ABcccccl=nc242n15n4n1,3pl当n为奇数时:plMmaxmax38438nnEIn当n为偶数时:Mplmax825n4,3plmax384nEI序号荷载图示支座反力R、剪力V、弯矩M和挠度ω的计算公式np RA RB n2p ;4ABc/2c/2ccccl=nc242n15n2n1当n为奇数时:pl,3Mplmaxmax38n384nEIn当n为偶数时:plMmax825n2,3plmax384nEIq q lR A R B,2 V Xq l212xl;qlxM X12xl,5ABl2qlM;max8X3243qlbxx12324EIll;max45ql384EI cbcabxdVqVcR A AC;R B BDq;V CD q;lllcd cqqcbxM X(AC),lM XCD()qcb xlx d2c2,6 CB DAbBa=d+c/2lxM X(DB)1,当qcalqcbcb得;Mdmaxl2lcbx时,dlX(CD)qcb24EI4l24blcl2x4xl2x dbc478序荷载图示支座反力R、剪力V、弯矩M和挠度ω的计算公式号910荷载计算1楼板荷载120mm厚板:2恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m2120mm钢筋混凝土板0.12x25=3KN/m2板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m2考虑装修面层0.7KN/m总计4.44KN/m 2取4.6KN/m2 2活载:住宅楼面活载取2.0KN/m100mm厚板:2 恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m2 100mm钢筋混凝土板0.1x25=2.5KN/m2板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m2考虑装修面层0.7KN/m总计3.94KN/m 2取4.1KN/m2 2活载:住宅楼面活载取2.0KN/m90mm厚板:2恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m290mm钢筋混凝土板0.09x25=2.25KN/m2 板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m2考虑装修面层0.7KN/m总计3.69KN/m 2 2取3.9KN/m2活载:住宅楼面活载取2.0KN/m2屋面荷载以100mm厚板为例:恒载:2架空隔热板(不上人作法)1.0KN/m220mm防水保护层0.02x20=0.4KN/m2防水层0.05KN/m2 20mm找平层0.02x20=0.4KN/m22%找坡层(焦渣保温层)0.08x12=0.96KN/m2100mm厚钢筋砼板0.10x25=2.5KN/m220厚板底抹灰0.2x17=0.34KN/m总计5.65KN/m 2取6.0KN/m22活载:按规范GB50009-2001不上人屋面取0.5KN/m梁荷载:本工程外墙采用多孔砖MU10,墙厚190,内隔墙,卫生间均按120实心砖考虑。
锅炉房烟囱风载荷计算
背景
锅炉房烟囱的风载荷计算是为了评估其结构的稳定性和抗风能力。
通过计算风载荷,可以确定烟囱结构是否能够承受预期的风压,并采取必要的措施来加强烟囱的稳定性。
计算方法
烟囱风载荷的计算可以采用多种方法,常见的方法包括Kz法
和圆柱体系数法。
在进行计算之前,需获得烟囱的基本参数,例如
高度、直径和形状等。
然后,根据所选的计算方法,进行相应的计算。
Kz法
Kz法是一种常用的计算方法,它基于地面高度和烟囱的高度
来确定风载荷。
公式如下:
风载荷 = 风压系数 * 风速 * 烟囱高度
其中,风压系数可根据不同的地区和烟囱形状选取。
圆柱体系数法
圆柱体系数法是另一种常见的计算方法,它将烟囱视为一个圆柱体,并根据烟囱的尺寸和流向来确定风载荷。
公式如下:风载荷 = 0.5 * 风压系数 * 风速 * 烟囱受风面积
其中,风压系数和受风面积可根据烟囱的尺寸和流向选取。
结论
通过采用适当的风载荷计算方法,我们可以评估锅炉房烟囱的结构稳定性,并采取必要的措施加强其抗风能力。
在进行计算时,应根据具体情况选择合适的计算方法和相应的参数值。
以上为锅炉房烟囱风载荷计算的简要说明。
一、取值0.65KN/m 25m A 类风压高度变化系数m Z : 1.1701.401.694=1.69×1.17×1.4×0.65 1.80KN/m 21.40.4KN/m 2A 指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠25°B 指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比1C 指有密集建筑群的城市市区D指有密集建筑群且房屋较高的城市市区=0.4×10.4KN/m21.41.65m 0.998m 1.6467m2光伏组件面积:光伏组件参数:长度:宽度:屋面积雪分布系数s K =μr So雪荷载分项系数:风荷载标准值:风荷载分项系数:w K =b gz m Z m S w 0风雪压荷载计算基本雪压s 0:风荷载体型系数m S :瞬时风压的阵风系数b gz :5m 高度处荷载计算:场地类别:计算高度处离地面距离:基本风压w 0:光伏倾斜角度A 类B 类18Kg 9.8N/Kg=18 x 9.8 x cos25°0.159873KN1.2=1.4×1.803×1.65+1.2×0.15994.349447KN=1.4×0.4+1.2×0.162.122152KN光伏组件倾斜重量:光伏组件重量: 重力加速度:单块电池板受最大雪压力:恒载载荷系数:单块电池板受最大风压力:F总=1.4*1.0*F风+1.2* G′F总=1.4*1.0*F雪+1.2* G′岸及沙漠地区指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区指有密集建筑群且房屋较高的城市市区C 类D 类。
荷载计算公式荷载计算1楼板荷载120mm厚板:恒载:20mm水泥砂浆面层 0.02x20=0.4 KN/m2120mm钢筋混凝土板 0.12x25=3 KN/m2板底20mm石灰砂浆 0.02x17=0.34 KN/m2考虑装修面层 0.7 KN/m2总计 4.44 KN/m2 取4.6KN/m2 活载:住宅楼面活载取2.0 KN/m2100mm厚板:恒载:20mm水泥砂浆面层 0.02x20=0.4 KN/m2100mm钢筋混凝土板 0.1x25=2.5 KN/m2板底20mm石灰砂浆 0.02x17=0.34 KN/m2考虑装修面层 0.7 KN/m2总计 3.94 KN/m2 取4.1KN/m2 活载:住宅楼面活载取2.0 KN/m290mm厚板:恒载:20mm水泥砂浆面层 0.02x20=0.4 KN/m290mm钢筋混凝土板 0.09x25=2.25 KN/m2板底20mm石灰砂浆 0.02x17=0.34 KN/m2考虑装修面层 0.7 KN/m2总计 3.69KN/m2 取3.9KN/m2活载:住宅楼面活载取2.0 KN/m22屋面荷载以100mm厚板为例:恒载:架空隔热板(不上人作法) 1.0 KN/m220mm防水保护层 0.02x20=0.4 KN/m2防水层 0.05 KN/m220mm找平层 0.02x20=0.4 KN/m22%找坡层(焦渣保温层) 0.08x12=0.96 KN/m2100mm厚钢筋砼板 0.10x25=2.5 KN/m220厚板底抹灰 0.2x17=0.34 KN/m2总计 5.65KN/m2 取6.0KN/m2 活载:按规范GB50009-2001不上人屋面取0.5 KN/m2梁荷载:本工程外墙采用多孔砖MU10,墙厚190,内隔墙,卫生间均按120实心砖考虑。
标准层:a. 外墙荷载:墙高(3.0-0.6)=2.4m 取层高3000mm,无窗时:q=2.4x4.1=9.84 取9.84KN/m1有窗时:=9.84x0.6=5.91 取5.91KN/mq2=9.84x0.7=6.89 取6.89KN/mq3墙高(3.0-0.5)=2.5m 取层高3000mm,无窗时:q=2.5x4.1=10.25 取10.25KN/m1有窗时:=10.25x0.9=9.23 取9.23KN/mq2=10.25x0.7=7.18 取7.18KN/mq3q4=10.25x0.6=6.15 取6.15KN/m墙高(3.00-0.4)=2.6m 取层高3000mm,无窗时:q1=2.7x4.1=10.66 取10.66KN/m有窗时:q2=10.66x0.9=9.6取9.6KN/mq3=10.66x0.7=7.47取7.47KN/mq4=10.66x0.6=6.34 取6.34KN/mb.分户墙梁荷载:墙高(3.0-0.6)=2.4m 取层高3000mm,无窗时:q1=2.4x3.8=9.12 取9.12KN/m墙高(3.0-0.5)=2.5m 取层高3000mm,无窗时:q1=2.5x3.8=10.25 取9.5KN/墙高(3.00-0.4)=2.6m 取层高3000mm无窗时:q1=2.7x3.8=10.66 取9.88KN/mc. 卫生间,内隔墙荷载:墙高(3.0-0.5)=2.5m 取层高3000mm,无门时:q1=2.5x2.8=7KN/m 取7 KN/m有门时:取5KN/m卫生间,内隔墙荷载:墙高(3.0-0.4)=2.6m 取层高3000mm,无门时:q1=2.6x2.8=7.28KN/m 取7.28KN/m卫生间,内隔墙荷载:墙高(3.0-0.3)=2.7m 取层高3000mm,无门时:q1=2.7x2.8=7.56KN/m 取7.56KN/m 吊篮相关计算表一、材料计算:玻璃重量 = 面积×厚度×密度2.5(1)方式 1.1×1.2×6×2.5×2 = 40Kg(2)方式 1.5×3.6×8×2.5×2 = 216Kg(3)方式 1.1×3.1×15×2.5 = 128Kg铝单板重量= 面积×厚度×密度2.7= 1.2×1.1×2.5×2.7 = 9Kg玻璃的重量比铝单板要大,故载荷计算以较重的玻璃为例;荷载计算:内部荷载 = 玻璃重量+工人体重+工具重量= 216Kg+ 75Kg×2+ 20Kg = 386Kg<体重按平均75Kg一人>二、风荷载计算公式: Q WK = W k ×F …………………………<查JGJ202-2010中5.1.4>式中: Q WK ——吊篮的风荷载标准值(kN ) W k ——风荷载标准值(kN/m 2) F ——吊篮受风面积(m 2)风荷载标准值公式W k = B gZ u S u Z W 0…………………. <查GB50009-2001中7.1.1-2>=1.54×0.6×2.03×0.4=0.75kN/m 2吊篮受风面积F =6×0.04×3+1.1×0.04×2+0.4×0.02×6+2=2.856m 2<以施工高度在186.8m 长6m 吊篮为例.;0.856m 2为吊篮受风面积、2 m 2为施工中其他受风面积>那么Q WK = 0.75×2.856 = 2.15kN = 219.39Kg那么此工程吊篮最大施工荷载为:2239.219386 = 443.99 Kg施工中吊篮的最大载荷不超过443.99Kg ,而ZLP630型吊篮额定载荷为630公斤(安全载荷应控制在额定载荷的80%,即630Kg ×0.8约为500Kg ),符合承载要求。
起重机钢结构总体设计时常用的载荷系数————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!ﻫ一、自重冲击系数ﻫ当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
ﻫ按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
ﻫ1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1.0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0。
ﻫﻫ2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:ﻫφ4=1.10+0.058v√h(注:√h为h开更号)式中v-----起重机(或小车)的运行速度(m/s)h----轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)ﻫ理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2ﻫ这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2ﻫ当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
风机常用计算公式风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途:按作用原理分类透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)通风机—排气压力低于112700Pa;鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间;压缩机—排气压力高于343000Pa以上;通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机:全压P≤1000Pa中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa低压轴流通风机:全压P≤500Pa高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa一般通风机全称表示方法型式和品种组成表示方法压力:离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速:风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
美标风载荷计算表概述说明以及解释1. 引言1.1 概述美标风载荷计算表是一种用于计算建筑物或结构物在风环境下所承受的风压力、风荷载和风力的指南和参考文献。
它提供了各种不同场景下的风速等级划分及其对应的风荷载值,从而帮助工程师和设计师合理评估和确定结构物的抗风能力。
1.2 文章结构本文包括以下几个部分:引言、正文、解释美标风载荷计算表的关键要点、结论以及结束语。
在引言部分,我们将简要概述美标风载荷计算表的定义和背景,并介绍文章的整体结构以及各个部分的目的。
通过这些内容,读者能够对本文有一个初步了解,为后续内容做好准备。
1.3 目的本文旨在对美标风载荷计算表进行全面且系统性地说明与解释,以便读者能够深入了解其应用并正确使用该计算表。
同时,我们还将重点讨论其中一些关键要点,例如风速等级与对应风荷载之间的划分方法以及其他考虑因素对该计算表的影响等,并提供必要的建议和注意事项给予读者更好地使用该计算表。
最后,我们还将展望未来可能的改进之处,以推动美标风载荷计算表在工程设计领域的进一步发展。
以上是我为您撰写的“1. 引言”部分内容,希望能够满足您的需求。
如有需要,请随时告知我是否需要调整或添加其他内容。
2. 正文2.1 美标风载荷计算表的定义和背景美标风载荷计算表是根据美国建筑学会(ASCE)所制定的设计规范,用于确定建筑物在不同风速下的风荷载情况。
该计算表通过研究大量气象数据和结构工程实验,将风速与对应的风压进行了系统化的比对和整理,旨在为建筑师、结构工程师和设计人员提供准确可靠的风载荷信息。
2.2 美标风载荷计算表的重要性和应用范围美标风载荷计算表是设计过程中必不可少的参考工具之一。
由于气候条件、地理位置以及建筑物高度等因素的差异,每个地区及每个建筑物都存在不同程度上受到风力影响的问题。
通过使用美标风载荷计算表,设计者能够获得具体位置和具体高度下各个方向上所需承受的合理有效的风荷载参数。
这些数据可以作为结构分析和设计的基础,在确保建筑物强度和稳定性方面起到至关重要作用。
塔操作质量,kg m 0677532.973塔最大质量,kg m max 687711.773塔最小质量,kg m min 283255.3塔内径,mm D i 90009000塔体高度,mm H 130000烟囱高度,mm H 230000塔总高,mmH6000060000段号 项目代号12塔段长度h i 57008000厚度δe,i2018壳体质量m 0125358.1832024.29内件质量m 0200保温层质量m 032428.23408平台、扶梯质量m 0426966241操作时塔内介质质量m 054352040液压试验时塔充液质量m w 3626700塔的操作质量m 0465686.3841673.29该段塔的最大质量m max 393152.3841673.29该段塔的最小质量m min 30482.3841673.29代号12塔第i段操作质量,kg m i 465686.3841673.29第i段集中质量距地面高度,mmh i28509700一、塔基本参数二、分段质量三、塔器基本自振周期计算 T 1第i段当量集中质量49.90848251176.0837343塔顶部至第i段底截面高度,mm H i6000054300第i计算段截面惯性矩,mm4I i 5.7638E+12 5.1840E+12第i段产生的挠度 1.9544E-04 1.6106E-04第i-1段产生的挠度 1.4486E-04基本自振周期,s T1代号12塔第i段操作质量,kg m i/m k465686.3841673.29第i段集中质量距地面高度,mm h i/h k2850970070853421362398121278121.07802E+16 3.80341E+16基本振型参与系数0.024*******.155430577地震影响系数曲线下降段的衰减系数γ地震影响系数曲线的阻尼调整系数η2对塔的基本振型自振周期T1的地震影响系数α1集中质量m k引起的基本振型水平地震力,NF1k51927.2058129177.596721327206183404230913αmax取0.24四、地震载荷及地震弯矩计算垂直地震影响系数最大值αvmax计算垂直地震力塔的当量质量m eq塔式容器底截面处垂直地震力任意质量i处所分配到的垂直地震力F vi158106.106948154.82082塔任意计算截面处得垂直地震力780869.2301622763.1232第2截面集中质量高度距截面处高度h-h①基本参数体型系数K 10.70.7基本风压,Pa/m2q 0450450q 0T 284.75516392代号12塔段长度,m0-5.7 5.7-13.757008000脉动增大系数ξ 1.842 1.842保温层厚度,mm δsi 100100笼式扶梯当量宽度,mm K 3400400操作平台当量宽度,mmK 412001200塔顶管线外直径d 0200200管线保温层厚度,mm δps2018第i段计算长度,mml i 57008000第i段直径D oi 90009000风压高度变化系数f i 1.00 1.1036塔各段有效直径D ei1104011036五、风载荷和风弯矩计算脉动影响系数υi 0.41040.7459振型系数φzi0.020.08264塔各计算段的风振系数(H>20m)K 2i 1.0151191361.102884239第i段计算长度,mml i 57008000水平风载荷P20122.0163533849.62446计算截面代号12塔壳有效厚度,mm δei 2018计算截面以上操作质量,kgm 0465686.3841673.29计算截面塔直径D90009000计算截面横截面积,mm 2565486.668508938.0012计算截面断面模数,mm 312723450031145110503最大弯矩M max ,N·mm2.22472E+101.83749E+10B70461.2B 8455.21.2[σ]t159.6159.6操作时引起的轴向应力,Mpa 22.525M max 引起的轴向应力,Mpa 轴向压应力轴向拉应力30.5256439.01945m 0引起的轴向应力,Mpa 六、塔壳稳定或强度验算经对比,明显,在任何截面地震弯矩>风弯矩允许轴向压应力是否满足条件是否满足条件七、裙座稳定校核由试验压力引起的周向应力,MPa σ69.2285由试验压力引起的轴向应力,Mpa σ128.125由质量引起的轴向应力,Mpa σ2 3.723717455由弯矩引起的轴向应力,Mpaσ35.2455591660.9R el R p0.2φ185.16825液压试验时最大组合拉应力29.64684171液压试验时最大组合压应力σ2+σ38.96927662基础环外径D ob 9300基础环内径D ib 8700基础环抗弯截面系数Z b1.8E+10基础环面积A b84823001.986781.156316181基础环无筋板时的厚度28.852628240.87561地脚螺栓的螺纹小径d 138.86928962混凝土基础上的最大应力σbmax地震载荷为控取地脚螺栓为M48,5十、地脚螺栓计算地脚螺栓承受的最大拉应力σB取较大值八、立置液压试验时的应力校核九、基础环厚度计算900090009000420042004200 600006000060000600006000060000345678 100006300294410000100007056 161414121212 35574.6519606.1717169.8912464.5512464.558795.00 33500129000000 42602683.82357.2000 5486.515001085104310431043 000000 000000 78821.1536689.9720612.0913507.5513507.559838.00 78821.1536689.9720612.0913507.5513507.559838.00 112321.1549589.9720612.09213507.5513507.559838345678 78821.1536689.9720612.0913507.5513507.559838.00 1870026850314723794447944564722386.2384283287.9596232974.6875023416.2698466891.6882998202.619644463003630030000270561705670564.6049E+124.0266E+121.1902E+123.5213E+113.5213E+113.5213E+111.1241E-04 6.1950E-05 1.1830E-042.9333E-047.3484E-05 5.2028E-069.9849E-055.4171E-053.4969E-058.6782E-057.3484E-055.2028E-0634567878821.1536689.9720612.0913507.5513507.559838.001870026850314723794447944564722.0156E+11 1.61422E+11 1.15082E+1199836937667 1.41801E+11 1.32025E+115.15428E+177.10199E+17 6.42533E+177.37914E+17 1.4886E+18 1.77177E+180.416045920.7158059320.9083754151.202523371.7079700662.183376397147720.0019118303.588884341.7705673168.70675103923.103796758.850281473955505985125694.5648703759.4512530477.2647605977.25555715361.519480519Tg取0.55αmax取0.240.4591834880.9727272730.4339871070.156510251.9865780869.2301175587.9151117355.080477278.1405261056.224377147.3650166183.57703 574608.3024399020.3873281665.3069204387.1663143330.94266183.577031.32644E+107.76087E+09 5.13160E+09 4.20123E+09 1.82857E+09 3.41365E+080.70.70.70.70.70.745045045045045045034567813.7-23.723.7-3030-32.94432.944-42.94442.944-52.94452.944-601000063002944100001000070561.842 1.842 1.842 1.842 1.842 1.842100100100100100100400400400400400400 120012001200120012001200 200200200200200200161414121212 100006300294410000100007056 9000900066004200420042001.3129 1.42 1.4752 1.592 1.6994 1.77110321102886286224622462240.80480.830.8360.8560.872940.880.22550.340.3990.621460.85176811.254619987 1.36606507 1.416502771 1.615507725 1.805934461 1.91579661100006300294410000100007056 57241.1904442452.922416719.6363850423.4132160169.6848846909.561876.43093E+09 3.97798E+09 2.74665E+09 2.25835E+099.35441E+08 1.65497E+081.32644E+107.76087E+09 5.13160E+09 4.20123E+09 1.82857E+09 3.41365E+086.43093E+09 3.97798E+09 2.74665E+09 2.25835E+099.35441E+08 1.65497E+08风弯矩,故该塔稳定及强度校核以地震弯矩控制345678161414121212 78821.1536689.9720612.0913507.5513507.559838.00 900090009000420042004200 452389.3344395840.6676395840.6676158336.267158336.267158336.267 1017876002890641502.1890641502.1166253080.4166253080.4166253080.41.32644E+107.76087E+09 5.13160E+09 4.20123E+09 1.82857E+09 3.41365E+084543433535355451.651.6424242159.6159.6159.6159.6159.6159.628.12532.1428571432.1428571417.517.517.52.97938895 1.917309299 1.222385593 2.127726251 1.742115137 1.0275242690.439062471-0.098756355-0.200739062-0.453958541-0.0683474280.1915366813.031488.71380 5.7616925.2701010.99871 2.0532916.0108710.63111 6.9840827.3978312.74082 3.0808138.1770938.9393436.6821640.6423826.7565918.52576校验合格(橙色的两行纵向对比)校验合格本塔无裙座,该项略合格取2.0MPa荷为控制载荷,故不需计算48,50个680335.98备注27385.45556材质弹性模量E,Mpa 1917500.0010210.0004999.62393E+115.91526E+186554930045备注。
1、抗风压性能设计要求(1)建筑外窗所承受的风荷载应符合现行国家标准《建筑结构载荷规范》(GB50009)规定的维护结构风荷载标准值,且不应小于1.0KN/m2。
风荷载标准值:Wk=K×βgz×μz×μs×Wo式中: Wk - 风荷载标准值(KN/m2);βgz - 高度Z处阵风系数(表1);μs - 风荷载体型系数(取=1.2);μz - 风压高度变化系数(表2);Wo - 基本风压(KN/m2);(查表GB50009附表D.1全国各城市50年一遇风压)。
(2)门窗构件在风荷载标准值作用下产生的最大挠度应满足下式要求:f max≤[f]式中:f max –构件在外力作用下产生的最大挠度;[f]- 构建的允许挠度,门窗为柔性镶嵌单层玻璃[f]=L/120,门窗为柔性镶嵌中空玻璃[f]=L/180。
(3)门窗玻璃的抗风压设计现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113)的规定执行。
表1 阵风系数βgz ( GB50009表7.5.1)A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠区;B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区:C 类指有密集建筑群的城市市区;D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
表2 风压高度变化系数μz ( GB50009表7.2.1)附表D.4 全国各城市的50年一遇风压和雪压2、建筑门窗工程设计举例大连市某高层住宅楼建筑门窗加工安装工程 工程地点:大连市海边高层住宅楼建筑高度:80m (大连海边地面粗糙度为A 类)建筑外窗规格:平开塑钢窗 65平开系列(5+9+5 中空玻璃) 窗型立面图(图1) 荷载分布图(图2)图1Q 1Q 2Q 3Q 4Q51Q 2Q 3Q 4Q 5图23、 抗风压性能计算(1) 风载荷计算(50年一遇)风荷载标准值:Wk=K ×βgz ×μz ×μs ×Wo=1.1×2.27×1.47×1.0×0.65=2.39 KN/m 2(2)荷载计算 Q=A ×Wk式中:Q-受力构件所承受的总载荷; A- 受力构件所承受的受荷面积; Wk-施加在受荷面积上的单位风载荷。
风载荷计算标准一、风速确定在进行风载荷计算时,首先需要确定建筑或结构物所在地的平均风速。
风速应根据气象站或气象雷达的观测数据进行确定,同时还应考虑风速的平均变化率和极端风速的影响。
根据不同建筑或结构物的特点,可以采用风洞实验方法对风速进行测量和模拟。
二、风载系数计算风载系数是风载荷与基本风压的比值,基本风压是指距地面10米高度处,统计所得的50年一遇的最大风速压力。
根据建筑或结构物的迎风面形状、尺寸和高度等特征,以及风速和风向的变化情况,可以通过风载系数计算出建筑或结构物所受到的风载荷。
三、风载压力分布根据风载系数计算出的风载荷,需要按照一定的方式分布到建筑或结构物的各个面上。
一般情况下,风载压力沿建筑物高度方向分布呈梯形,根据风载压力分布函数和建筑或结构物的形状、尺寸等参数,可以计算出各个面上的风载压力。
四、结构抗风设计在进行建筑或结构物的抗风设计时,需要综合考虑建筑或结构物的刚度、强度、稳定性等因素。
在设计中应尽量避免共振效应,同时还应考虑风速变化对结构受力的影响。
根据结构形式和受力特点,可以采用不同的抗风措施,如增加支撑、改变形状、增加重量等。
五、风振分析风振是指建筑或结构物在风的作用下产生的振动现象。
在进行建筑或结构物的设计时,需要进行风振分析,以确定建筑或结构物的自振频率和阻尼比等参数。
通过对风振进行分析,可以预测出建筑或结构物在各种风速下的振动响应,从而采取相应的措施进行抗风设计。
六、疲劳强度评估由于风载具有随机性和不稳定性,长时间的作用下可能会对建筑或结构物造成疲劳损伤。
因此需要对建筑或结构物进行疲劳强度评估,以确定其抗疲劳性能。
在评估中需要考虑风载作用下的应力变化和应力集中等因素,同时还应考虑材料和结构的特性。
根据评估结果可以采用相应的措施进行加固和维护等处理。
七、风洞实验在进行建筑或结构物的抗风设计时,可以进行风洞实验以确定其气动性能和稳定性等方面的性能。
在实验中可以在不同的风速和角度下对模型进行测量和分析,同时还可以观察和分析建筑或结构物的涡旋脱落和振动响应等情况。
关于风载荷的计算在我们的日常生活和工程实践中,风是一种常见且不可忽视的自然力量。
从高耸的建筑物到大型的桥梁,从海上的石油平台到空中的飞行器,风载荷的影响无处不在。
理解和准确计算风载荷对于确保结构的安全性、稳定性以及正常运行至关重要。
风载荷,简单来说,就是风对物体表面产生的压力或推力。
它的大小和方向受到多种因素的影响,比如风速、风向、物体的形状和尺寸、周围环境的地形地貌等。
计算风载荷的第一步是确定风速。
风速通常是通过气象观测站或者专门的测量设备获取的。
但要注意的是,我们所得到的风速往往是在标准高度(比如 10 米)处测量的,而对于不同高度的物体,需要根据风速随高度的变化规律进行修正。
风向也是一个关键因素。
风的方向会决定风对物体的作用角度,从而影响风载荷的分布和大小。
比如,对于一个垂直的圆柱体,当风平行于圆柱体轴线吹过时,产生的风载荷相对较小;而当风垂直于圆柱体轴线吹过时,产生的风载荷则会大很多。
物体的形状和尺寸对风载荷的计算有着直接的影响。
形状复杂的物体,其风载荷的计算会更加复杂。
以建筑物为例,方形的建筑物和圆形的建筑物所受到的风载荷是不同的。
而且建筑物的高度、宽度、长度等尺寸也会改变风载荷的大小。
在计算风载荷时,还需要考虑周围环境的地形地貌。
如果物体位于山区、峡谷或者城市建筑群中,周围的地形和建筑物会改变风的流动特性,从而影响风载荷。
例如,在城市中,由于建筑物的阻挡和干扰,风会形成湍流,增加风载荷的不确定性。
接下来,我们来看看具体的计算方法。
目前,常用的计算风载荷的方法主要有两种:基于规范的计算方法和基于风洞试验的计算方法。
基于规范的计算方法是根据相关的工程设计规范和标准来进行计算。
这些规范通常给出了一系列的计算公式和参数,工程师可以根据物体的特征和所处的环境条件,代入相应的数值进行计算。
这种方法简单实用,但对于一些特殊形状或复杂环境中的物体,其计算结果可能不够准确。
基于风洞试验的计算方法则是通过在风洞中对实际物体的模型进行测试来获取风载荷数据。
浅谈海上风电吊装计算分析的载荷系数摘要:结合海上风电吊装的实际经验,根据行业的施工规范和相关规定,介绍了DNVGL规范对系数的要求,对吊装作业中的载荷系数的选择及确定进行了分析,避免过于保守的系数选择,造成设计冗余过大,增加工程成本费用。
关键词:海上风电;吊装分析;系数;规范1 引言一次成功的吊装作业,关键在于制定出合适的吊装工艺以及正确地设计吊耳与选择吊索具,只有考虑了吊装过程的细节问题和风险因素,才能安全圆满地完成吊装作业。
在注重吊装风险控制的同时,既要考虑吊耳及杆件结构的强度,也要考虑吊耳及杆件结构的经济成本,避免结构设计冗余量过大。
吊耳及杆件的结构设计取决于各种吊索具、吊耳的载荷的选择,而吊装载荷的选择与吊装工艺中的计算载荷有关,吊装计算载荷又与确定的吊装工艺中的载荷系数有关。
吊装工艺中的载荷系数的选取是一个涉及到控制吊装风险最小要求的问题。
本文结合工程吊装应用中的实际经验,就吊装设计中载荷系数的选取给出借鉴与启示。
2 规范要求国内相关海洋工程施工的吊装规范不是很完善,大多海洋工程施工依据以往的工程经验,国外冠以海洋工程吊装施工的规范主要有美国石油协会的API规范和挪威船级社的DNVGL-ST-N001规范,DNVGL-ST-N001规范关于吊装施工的规定较为全面。
本文按照DNVGL-ST-N001的要求选择吊装载荷系数,针对风机基础桩起吊翻身的过程来逐一介绍载荷系数的选取与应用,需要强调的是规范中的要求大都是一些给出宽泛的范围,实际吊装设计中还是给设计者对载荷系数的选取带来很大困惑。
3 载荷系数的应用与选取风机基础桩的运输,通常水平放置在运输船上从码头运输至海上安装地点,然后利用风电安装船起吊翻身至直立状态,随后打入海床。
此风机基础桩长度为75.5m,总重约为934T,由浮吊船的双钩起吊翻身至直立状态,吊耳布置位置如图所示。
3.1重量系数根据DNVGL-ST-N001规范规定,将重量控制分为A、B、C三个类别,定义如下;A类结构:重量大小或者重心位置对吊装操作影响非常重要。
【关键字】作用窗抗风载荷计算一、计算依据二、风荷载计算1、基本情况:门窗计算风荷最大标高取70米;根据工程所处的地理位置,其风压高度变化系数按C类算。
平开窗的受力杆件MQ25-24a最大计算长度为2400mm,杆件两边的最大受力宽度为:1375mm,;推拉窗的受力杆件QLC30-25最大计算长度为:1960mm,杆件两边的最大受力宽度为1480mm。
2、风荷载标准值的计算风荷载标准值ωk=βzμSμZωO (资料③P24式ωk—风荷载设计标准值βZ—高度Z处的阵风系数, (资料③P44表μS—风荷载体型系数,取μS =0.8 (资料③P27表ωO—基本风压,取ωO =0.7KPa (资料③全国基本风压分布图)μz—风压高度变化系数, (资料③P25表风荷载标准值计算:ωk=βzμSμZωO =1.66×0.8×1.45×0.7=1.35KPa三、主要受力构件的设计及校核1、受力构件的截面参数根据( BH^3-bh^3 )/12 Ix=0.0491(D4 – d4 ) (资料④P112表1-63)Ix1=Ix+a2 F W=I/h (资料④P106表1-62)则平开窗的受力构件的惯性矩I为118684m4,抗弯模量为5395 m3;推拉窗的受力构件的惯性矩I为119638.67m4,抗弯模量为7477.42m3。
2、受力构件的设计根据挠度计算公式:μmax = 5qL^4 /(384EI) (资料②P494表5-31)其中线荷载计算值:q = awk /2 (资料②P494)装单层玻璃时,型材许允挠度:μmax< L /120,且绝对挠不大于15mm(资料③)则有:5awk L^4 /(2x384EI)<L/120当L/120≥15时,则有:5awk L4 /(2x384EI)<15E-铝合金型材的弹性模量,取E=0.7×105(1)平开窗受力杆件的长度为2400mm其两边最大的受力宽度为1375mm时满足要求的型材截面惯性矩:I>5×120awk L^3 /(2×384E)=263513.25mm^4> 118684mm^4则构件的截面惯性矩不能满足挠度要求,故需在铝合金型材内加经防腐处理的冷轧槽钢。