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风荷载标准值计算方法

风荷载标准值计算方法
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:

w

k =β

gz

μ

z

μ

s1

w

……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]

上式中:

w

k

:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);

Z:计算点标高:15.6m;

β

gz

: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):

β

gz =K(1+2μ

f

)

其中K为地面粗糙度调整系数,μ

f

为脉动系数

A类场地:β

gz =0.92×(1+2μ

f

) 其中:μ

f

=0.387×(Z/10)-0.12

B类场地:β

gz =0.89×(1+2μ

f

) 其中:μ

f

=0.5(Z/10)-0.16

C类场地:β

gz =0.85×(1+2μ

f

) 其中:μ

f

=0.734(Z/10)-0.22

D类场地:β

gz =0.80×(1+2μ

f

) 其中:μ

f

=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:

β

gz

=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189

μ

z

: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:μ

z

=1.379×(Z/10)0.24

当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;

B类场地:μ

z

=(Z/10)0.32

当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;

C类场地:μ

z

=0.616×(Z/10)0.44

当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;

D类场地:μ

z

=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:

μ

z

=1.000×(Z/10)0.32=1.1529

μ

s1

: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μ

s1

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。

本计算点为大面位置。

按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取-1.8,其余墙面可考虑-1.0,由于围护结构有开启的可能,所以

还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出

“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等

因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取±(0.2-0.25)的压力系数,现取±0.2”。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。

另注:上述的局部体型系数μ

s1

(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时,局部风压体型系数

μ

s1

(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风

压体型系数μ

s1

(A)可按面积的对数线性插值,即:

μ

s1(A)=μ

s1

(1)+[μ

s1

(10)-μ

s1

(1)]logA

在上式中:

当A≥10m2时,取A=10m2;

当A≤1m2时,取A=1m2;

μ

s1(10)=0.8μ

s1

(1)

w

:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.3KN/m2,按重现期50年,天津地区取0.0005MPa;

1.2计算支撑结构时的风荷载标准值

计算支撑结构时的构件从属面积:

A=1.2×4=4.8m2

LogA=0.681

μ

s1(A)=μ

s1

(1)+[μ

s1

(10)-μ

s1

(1)]logA

=0.864

μ

s1

=0.864+0.2 =1.064

w

k =β

gz

μ

z

μ

s1

w

=1.7189×1.1529×1.064×0.0005 =0.001054MPa

1.3计算面板材料时的风荷载标准值

计算面板材料时的构件从属面积:

A=1.2×1.1=1.32m2

LogA=0.121

μ

s1(A)=μ

s1

(1)+[μ

s1

(10)-μ

s1

(1)]logA

=0.976

μ

s1

=0.976+0.2 =1.176

w

k =β

gz

μ

z

μ

s1

w

=1.7189×1.1529×1.176×0.0005 =0.001165MPa

按新版本规范风荷载标准值计算方法:

2.1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》(GB50009-2012)计算:

w

k =β

gz

μ

s1

μ

z

w

……8.1.1-2[GB50009-2012]

上式中:

w

k

:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); z:计算点标高:11.7m;

β

gz

:高度z处的阵风系数;

根据不同场地类型,按以下公式计算:

β

gz =1+2gI

10

(z/10)-α……条文说明部分8.6.1[GB50009-2012]

其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为:5m、10m、15m、30m;

A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为:300m、350m、450m、550m;

也就是:

对A类场地:当z>300m时,取z=300m,当z<5m时,取z=5m;

对B类场地:当z>350m时,取z=350m,当z<10m时,取z=10m;

对C类场地:当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m;

对D类场地:当z>550m时,取z=550m,当z<30m时,取z=30m;

g:峰值因子,取2.5;

I

10

:10m高名义湍流度,对应A、B、C、D地面粗糙度,可分别取0.12、0.14、0.23和0.39;

α:地面粗糙度指数,对应A、B、C、D地面粗糙度,可分别取0.12、0.15、0.22和0.30;

对于B类地形,11.7m高度处的阵风系数为:

β

gz

=1+2×2.5×0.14×(11.7/10)-0.15=1.6837

μ

z

:风压高度变化系数;

根据不同场地类型,按《建筑结构荷载规范》条文说明部分8.2.1提供的公式计算:

A类场地:μ

z

A=1.284×(z/10)0.24

B类场地:μ

z

B=1.000×(z/10)0.30

C类场地:μ

z

C=0.544×(z/10)0.44

D类场地:μ

z

D=0.262×(z/10)0.60

公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同,也就是:

对A类场地:当z>300m时,取z=300m,当z<5m时,取z=5m;

对B类场地:当z>350m时,取z=350m,当z<10m时,取z=10m;

对C类场地:当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m;

对D类场地:当z>550m时,取z=550m,当z<30m时,取z=30m;

对于B类地形,11.7m高度处风压高度变化系数:

μ

z

=1.000×(11.7/10)0.30=1.0482

μ

s1

:局部风压体型系数;

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.3条:计算围护结构及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μ

s1

1 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3-1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 其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。

本计算点为墙面大面位置,按如上说明,查表得:

μ

s1

(1)=1

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.4条: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,对其它屋面区域折减系数取1.0;

3 当从属面积大于1m2且小于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:

μ

s1(A)=μ

s1

(1)+[μ

s1

(25)-μ

s1

(1)]logA/1.4 ……

8.3.4[GB50009-2012]

其中:

μ

s1(25)=0.8μ

s1

(1)

=0.8×1

=0.8

计算支撑结构时的构件从属面积:

A=1.185×5

=5.925m2

当A>25时取a=25,当A小于1时取A=1; LogA=0.773

则:

μ

s1(A)=μ

s1

(1)+[μ

s1

(25)-μ

s1

(1)]logA/1.4

=1+[0.8-1]×0.773/1.4

=0.89

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.5条:计算围护结构风荷载时,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:

-当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4μ

s1

-当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时,取0.6μ

s1

-当开洞率大于0.30时,取0.8μ

s1

3 其它情况,应按开放式建筑物的μ

s1

取值;

注:1:主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比;

2:μ

s1

应取主导洞口对应位置的值;

本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面);

因此,计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为:

μ

s1

=0.89+0.2

=1.09

而对直接承受风压的面板结构来说,其局部风压体型系数为:

μ

s1

=1+0.2

=1.2

w

:基本风压值(MPa),根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表

E.5中数值采用,但不小于0.3KN/m2,按重现期50年,天津地区取0.0005MPa;

2.2计算支撑结构时的风荷载标准值

w

k =β

gz

μ

z

μ

s1

w

=1.6837×1.0482×1.09×0.0005

=0.000962MPa 因为w

k <0.001MPa,所以按JGJ102-2003,取w

k

=0.001MPa。

2.3计算面板材料时的风荷载标准值

w

k =β

gz

μ

z

μ

s1

w

=1.6837×1.0482×1.2×0.0005

=0.001059MPa

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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