3.6.风荷载计算根据《建筑结构荷载规X 》（GB50009-2012）规X ，风荷载的计算公式为：0k z s z w u u βω=（8.1.1-1）s u ——体型系数z u ——风压高度变化系数z β——风振系数0ω——基本风压k w ——风荷载标准值体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规X 》表7.3.1确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表8.3.1项次30，迎风面体型系数0.8（压风指向建筑物内侧），背风面-0.5（吸风指向建筑外侧面），侧风面-0.7（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规X 表8.2.1确定。
本工程结构顶端高度为3.0x30+0.6=90.6米，建筑位于市郊区房屋较稀疏，由规X8.2.1条地面粗糙度为B 类。
由表8.2.1高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为1.93和2.00。
则90.6米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：90.690(2.00 1.93) 1.93 1.934210090z u -=-+=- 对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30层钢结构建筑。
基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：1012Z gI B β=+（8.4.3）式中：g ——峰值因子，可取2.510I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；R ——脉动风荷载的共振分量因子z B ——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：R =8.4.4-1）115x x =>（8.4.4-2）式中：1f ——结构第1阶自振频率（Hz ）w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取1.28、1.0、0.54和0.26；1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，对其他结构可根据工程经验确定。
4.2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受的风荷载。
4.2.1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按下式计算：式中：1.基本风压值Wo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年一遇的最值确定的风速V0(m/s)按公式确定。
但不得小于0.3kN/m2。
对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感，要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。
一般当房屋高度大于60米时，采用100年一遇的压。
《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。
2.风压高度变化系数μz《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。
A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区；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；风荷载高度变化系数μz计算公式A类地区=1.379(z/10)0.24B类地区= (z/10)0.32C类地区=0.616(z/10)0.44D类地区=0.318(z/10)0.6位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高度系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。
3.风载体型系数μs风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的大小。
一般取决于建筑建筑物的平面形状等。
计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型系或由风洞试验确定。
几种常用结构形式的风载体型系数如下图注：“＋”代表压力；“－”代表拉力。
[例题2-1] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m ，其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为30m ⨯40m ，地下室筏板基础底面埋深为12m,如图2-4所示。
已知100年一遇的基本风压为2/45.0m kN =ϖ 建筑场地位置大城市郊区。
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、计算在风苛载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。
[解] (1) 基本自振周期 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：s n T t 9.13805.005.0≈⨯== （ n 是层数）222210/62.19.145.0m s kN T ∙=⨯=ϖ(2) 风荷载体型系数 对于矩形平面，由《高层规程》附录A 可求得80.01=s μ57.0)4012003.048.0()03.048.0(2=⨯+-=+-=L H s μ (3) 风振系数 由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表2-6可查得脉动增大系数502.1=ξ脉动影响系数v 根据H /B 和建筑总高度H 由表2-7确定，其中B 为与风向相一致的房屋宽度，由H/B=4.0可从表2-7经插值求得v=0.497；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，可近似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 HH i z =ϕ。
i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。
则由式(2-4)可求得风振系数为： HH H H i z i z v z z v z ∙⨯+=∙+=+=μμξμαϕξβ497.0502.1111 (4) 风荷载计算 风荷载作用下，按式(2-2a)的可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： z z z z z q βμβμ66.2440)57.08.0(45.0)(=⨯+⨯=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2-9，如图2-4所示。
说明：此计算例题只是一个例子，本次设计抗震部分是不需要计算的，只需按构造要求设置即可（1）建设地点：南方某市（2）场地面积：50m×55m（3）总建筑面积：约45002m（允许偏差10%）（4）抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组（5）基本风压：0.4 KN/m2，，基本雪压：0.45 KN/m2（6）地面粗糙度：B类，Ⅱ类场地（7）地震资料：地震承载力标准值为220KN/m2，未见地下水，不考虑冻土深度（8）建筑安全等级：Ⅱ级（9）设计标高：室内设计标高000，室内外高差600mm.0（10）楼面做法：20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加107胶水着色粉面层，现浇混凝土楼板，底面为15mm厚纸筋灰抹底，涂2道（11）屋面做法：现浇楼板上铺珍珠膨胀岩保护层100mm厚，现浇钢筋混凝土楼板，20mm厚1：2水泥砂浆找平，15mm厚纸筋灰抹底，三毡四油防水层（12）门窗做法：全部采用木门，窗户为铝合金制作2 结构布置及结构计算简图的确定2.1 结构的平面布置本次方案采用横向布置，横向承重，即：框架主梁沿横向布置，横向框架为主，要承重框架，主梁和柱可形成横向框架，横向抗倒刚度大，各榀横向框架间由纵向的次梁相连，即建筑物的整体性较好。
结构的平面布置图如下：2.1.1构件截面尺寸的初定梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。
截面高度一般取梁跨度l 的1/12～1/8，当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值。
为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面宽度可取1/3～1/2梁高，同时不小于1/2柱宽，且不应小于250mm 。
（1）框架梁 1-3柱网：L=6m ：mm l h 750~500600081~12181~121=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=, 取mm h 500=mm h b 250~16750021~3121~31=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=, 取mm b 250=L=1.8m ：mm l h 225~150180081~12181~121=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=, 取mm h 300=梁宽保持一致， 取mm b 250=L=3.9m ：mm l h 488~325390081~12181~121=⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=, 取mm h 500=取mm b 250=4-16柱网：L=6m ：b ×h=250×500mm L=1.8m ：b ×h=250×300mm边柱连系梁取250×500mm ，中柱连系梁取250×300mm在抗震设计中，纵向框架梁截面高度不宜小于10o l，故其截面高度选择合理。
