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风荷载计算

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风荷载计算 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 所受的风荷载。 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 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 叫何f用*)按下式计算：% = 荻叽式中： 烈―S本凤压值CWm7)；

丛一风载体型系数| 却一风压高度变优系数， 煜一北高度处的凤振系数。

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 值确定的风速 V0(m/s)按公式■'：-'： 1 ; '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 主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- 风压。 《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. 风压高度变化系数卩z 《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卩z 3. 风载体型系数卩s 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 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

高度（m） 地面粗糙类别 A B C D 5 1.17 1.00 0.74 0.62 10 A QQ 1.00 0.74 0.62 1.38

15 1.52 1.14 0.74 0.62

20 1.63 1.25 0.84 0.62 30 1.80 1.42 1.00 0.62 40 1.92 1.56 1.13 0.73 50 2.03 1.67 1.25 0.84 60 2.12 1.77 1.35 0.93 70 2.20 1.86 1.45 1.02 80 2.27 1.95 1.54 1.11 90 2.34 2.02 1.62 1.19 100 2.40 2.09 1.70 1.27 150 2.64 2.38 2.03 1.61 200 2.83 2.61 2.30 1.92 250 2.99 2.80 2.54 2.19 300 3.12 2.97 2.75 2.45 350 3.12 3.12 2.94 2.68 400 3.12 3.12 3.12 2.91 >450 3.12 3.12 3.12 3.12

计算公式 A 类地区=1.379(z/IO)0，24 B类地区=⑵10)°.32 C 类地区=0.616(z/10)0.44 D 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》 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 4. 风振系数Bz

风振系数Bz反映了风荷载的动力作用，它取决于建筑物的高宽比、基本自振周期及地面粗糙 基本风压。《荷载规范》规定对于基本自振周期大于 0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构 及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。 风振系数Bz可按下式计算：

—1 +込

—2) 式中：z――基本振型z高度处的振型系数，当高度和质量沿高度分布均匀时，可以近似用 z/H代 型系数； Z――脉动增大系数，查表时需要参数 30T2,其中CDO为基本风压值，T为结构基 期，

可用近似方法计算； U脉动影响系数， 卩z——风压高度变化系数，

脉动增大系数E 3 0T1(kNs/m) 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08

(

0.20 0.40 0.60 1.47 1.57 1.69 1.77 1.83

2.04 2.24 2.36 有填充墙的房屋钢结构 1.26 1.32 1.39 1.44 1.61 1.73 1.81 混凝土及砌体结构 1.28 1.34 3 0T1(kNs/m)

10.00 20.00 钢结构 3.54 3.91

1.38 30.00 4.14 有填充墙的房屋钢结构

1.11 1.14 1.17 19 1.47 1.21

0.80 2.46 1.88 1.00 2.53 1.93 2.00 2.80 2.10 00 .09 30 6.00

3.28 2.43 2.60 2.85 3.01 混凝土及砌体结构 1.82 1.96 2.06 注：计算3 0T1时，对地面粗糙度 而对A类、C类和D类地区应按当地的基本风压分 O.62和0.32后代入。

1.42 1.44 1.54 1.65 1.72

B类地区可直接 代入基本风压

别乘以 1.3

H/B 粗 度 别 糙 类 总高度 H( m <=30 50 100 150 200 250 300 350

<=0.5 A 0.44 0.42 0.33 0.27 0.24 0.21 0.19 0.17

U

根据我国的实测数据进行计算，再结合我国的工程设计经 加以修正而确定的c值列于表 高层建筑的脉动影响系数 B 0.42 0.41 0.33 0.28 0.25 0.22 0.20 0.18

C 0.40 0.40 0.34 0.29 二 0.27 :0.23 0.22 0.20

D 0.36 0.37 0.34 0.30 : 0.27 P 0.25 0.24 0.22

1.0 ) A 0.48 0.47 0.41 0.35 0.31 0.27 0.26 0.24 B 0.46 0.46 0.42 0.36 : 0.36 ^0.29 0.27 0.26

C 0.43 0.44 0.42 0.37 : 0.34 :0.31 0.29 0.28 D 0.39 0.42 0.42 0.38 ] 0.36 0.33 0.32 0.31 2.0 ) A 0.50 0.51 0.46 0.42 0.38 0.35 0.33 0.31 B 0.48 0.50 0.47 0.42 : 0.40 :0.36 0.35 0.33 C 0.45 0.49 0.48 0.44 0.42 0.38 0.38 0.36 D 0.41 0.46 0.48 0.46 0.46 0.44 0.42 0.39 3.( ) A 0.53 0.51 0.49 0.42 : 0.41 :0.38 0.38 0.36 B 0.51 0.50 0.49 0.46 0.43 0.40 0.40 0.38 C 0.48 0.49 0.49 0.48 0.46 0.43 0.43 0.41 D 0.43 0.46 0.49 0.49 : 0.48 0.47 0.46 0.45 5.( ) A 0.52 0.53 0.51 0.49 0.46 0.44 0.42 0.39 B 0.50 0.53 0.52 0.50 0.48 0.45 0.44 0.42 C 0.47 0.50 0.52 0.52 1 0.50 r 0.48 0.47 0.45 D 0.43 0.48 0.52 0.53「 0.53 0.52 0.51 0.50 8.( 厂

A 0.53 0.54 0.53 0.51 0.48 0.46 0.43 0.42

B 0.51 0.53 0.54 0.52 1 0.50 r 0.49 0.46 0.44 C 0.48 0.51 0.54 0.53「 0.52 r 0.52 0.50 0.48 D 0.43 0.48 0.54 0.53 0.55 0.55 0.54 0.53

422总体风荷载 1.总体风荷载 设计时，使用总风荷载计算风荷载作用下结构的内力及位移。总风荷载为建筑物各个表面承受 的合力，是沿建筑物高度变化的线荷载。通常，按 x、y两个互相垂直的方向分别计算总风荷载。按下式 z高度处的总风荷载标准 值：阳二心均吒（同0］匸g驹+必“汕8岂+ ''+见色+…十口阳乞cos c^） （ 式中:n---- 建筑外围表面数； Bi ――第i个表面的宽度； 叫!一一第i个表面的风载体型系数；(4.2-4 )

图 4.2-5 各表面风力的合力作用点，即为总体风荷载的作用点。设计时，将沿高度分布的总体风荷载的 载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载，再计算结构的内力及位移。

2.局部风荷载 风力作用在建筑物表面，压力分布很不均匀（如图 4.2-2和图4.2-3 ），在角隅、檐口、边棱处 附属结构的部位（如阳台、雨蓬等外挑构件），局部风压大大超过平均风压•根据风洞试验和一些实测 可知，迎风面的中部和一些窝风部位，由于气流不易向四周扩散，出现较大风压，因此应计算局部风荷

当计算维护结构时，单位面积上的风荷载标准值 5： V,按下式计算:

w心 B gz •卩 s •卩 z • wo 式中: B gz---高度Z处的阵风系数；见P58表4.5

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: 1）外表面 （1）正压区按正常情况采用。 （2）负压区 对墙面，取卩s=-1.0;对墙角边卩s=-l.8 ;对屋面局部部位（周边和屋面坡度大于100的屋脊部 取卩s=-2.2;对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件的浮风，取 卩s=-2.0,对墙角边和屋面局部部位的作用宽

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风荷载计算办法与步骤

风荷载计算办法与步骤

12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。

2.1风向垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（基本风压50年一遇³，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。

2.2.32.2.4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。

2.2.6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）群体风压体形系数檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于米且高宽比的房屋，以及自振周期虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

且可忽略扭转的可按下式计算：○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下：○2R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：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下列公式近似计算：○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：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≤2H，H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。

【精品文档类】风荷载计算规律及公式

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第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。

（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。

该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。

层数()i H m z μ z β1()/q z KN m 2()/q z KN m7女儿墙底部 17.50.79 1.00 2.370 1.480 6 16.5 0.77 1.00 2.306 1.441 5 13.2 0.74 1.00 2.216 1.385 4 9.9 0.74 1.00 2.216 1.385 3 6.6 0.74 1.00 2.216 1.385 2 3.3 0.74 1.00 2.216 1.385 1 -3.3 0.00 0.00 0.000 0.000（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。

攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。

7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。

作用在柱顶的集中风荷载设计值计算公式

作用在柱顶的集中风荷载设计值计算公式

作用在柱顶的集中风荷载设计值计算公式篇一：在结构设计中，柱子是承受垂直荷载的重要构件之一。

当柱子受到集中风荷载时，需要计算出其设计值，以确保柱子的安全性和稳定性。

集中风荷载是指风力作用在柱子顶部的集中力，其大小取决于风速、气压和柱子的几何形状。

为了计算集中风荷载设计值，可以采用以下公式：F = 0.5 * ρ * A * V其中，F是风荷载设计值，ρ是空气密度，A是柱子顶部的投影面积，V是风速。

在实际计算中，空气密度可以根据气温、气压等参数来确定。

投影面积通常是柱子顶部平面的面积，可以根据柱子的几何形状来计算。

风速可以根据气象数据或者风洞实验来获取。

除了计算集中风荷载设计值外，还需要考虑柱子的抗风设计。

在结构设计中，通常会采用一些安全系数来考虑不确定性因素，以确保结构的安全性。

此外，柱子的材料和构造形式也会对风荷载的承载能力产生影响。

因此，在进行柱子设计时，还需要考虑材料的强度和刚度，以及柱子的几何形状和支撑方式等因素。

总结起来，计算柱顶的集中风荷载设计值是结构设计中的重要环节。

通过合理的公式和参数选择，可以确保柱子在风力作用下的安全性和稳定性。

同时，还需要考虑材料的性能和结构的构造形式，以综合考虑柱子的抗风能力。

篇二：柱顶的集中风荷载设计值是指在柱顶处由于风力引起的荷载，它是结构设计中必须考虑的重要因素之一。

为了确保结构的安全性，需要进行合理的设计计算。

一般来说，柱顶的集中风荷载设计值可通过以下公式进行计算：F = Cd * A * q其中，F表示柱顶的集中风荷载设计值，Cd是风荷载系数，A是柱顶的投影面积，q是风压力。

风荷载系数Cd与结构的形状、高度、地理位置等因素有关，在国家相关标准中有详细的规定。

根据具体形状和高度，可以查表得到相应的风荷载系数Cd的数值。

柱顶的投影面积A是指柱顶在水平方向上的投影面积，一般可根据柱子的几何形状来计算。

风压力q是指单位面积上的风荷载，其计算公式为：q = 0.5 * ρ * V^2其中，ρ是空气密度，V是风速。

风荷载标准值的计算

风荷载标准值的计算

风荷载标准值的计算中国建筑标准设计研究所刘达民1．概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87，从2002年3月1日起施行。

风荷载属于基础性标准，只有50年的实测数据。

风荷载计算，第7.1.1与7.1.2黑体字属强制性条文，必须执行。

风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载，其破坏作用较大，属矛盾的主要方面。

建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变，但参数、取值有所变化。

修改后的规范更合理，计算简化，与国际上的做法接近。

门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。

2．新老规范差异风荷载部分主要差异有：a）把主体结构与围护结构区别对待。

其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。

b）基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇，提高10%左右，但地点不同，有所区别；起点由原来0.25kPa改为0.30kPa，内陆地区变化不大，但沿海地区较大；c）规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用，个别仍有例外d）围护结构可仍按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113要加大10%等。

e）高度系数作了调整由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类，与国际上划分一致。

A、B类与原来一样，但C类稍有降低，D类为新增加。

将A、B、C、D四类数据化：即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。

取该地区主导风和最大风向为准。

以建筑物平均高度?来划分地面粗糙度。

当?≥18M为D类；9M<?≤18M为C类；?<9M为B类；对山坡、山峰给出了计算公式。

f）体型系数作了调整增加了灵活性：即①可借鉴有关资料②宜作风洞③应作风洞④可直接采用。

g）第7.3.3条专对围护结构而言的（1）外表面正压区：按表7.3.1采用负压区：对墙面，取－1.0；对墙角边，取－1.8；对坡度>10°的屋脊部位，取－2.2；对檐口、雨棚、遮阳板，取－2.0。

注：屋面、墙角边的划分：作用宽度0.1，作用高度0.4，起点应大于1.5m。