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风荷载标准值的计算

2023-03-02 来源:星星旅游
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

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。

(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。

(2)内表面

对封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 第

详见《工程抗风设计计算手册》的规定

h)增加阵风系数(即瞬时风压)属新增加项目,且已计算完成,可直接采用。过去是定数,现为变数,且不可混用。

3.风荷载标准值计算

a)根据GB50009-2001的规定,可以区分为标准型与非标准型二大类:

非标准型,即山坡、海岛、群体效应和需调查等状态而言。

公式Wk=βɡzμsμzW0

式中,Wk——风荷载标准值kPa(kN/㎡)

μs——体型系数

※正压区,按

※负压区,按

墙面,取-1.0+(-0.2)=-1.2

墙角,取-1.8+(—0.2)=-2.0

屋脊,取-2.2+(—0.2)=-2.4

檐口,雨棚,遮阳板,取-2.0+(-0.2)=-2.2

μz——高度系数:可查表

计算时按,

W0——基本风压kPa(kN/㎡)

※可从附图D5.3或附表D4中查到。

b)计算实例例,北京市有一幢100M高建筑物,求风荷载标准值。

注:未交待型体、具体地点、风洞试验、群体干扰等情况。

解一、公式Wk=βɡzμsμzW0

式中参数选取:

βɡz——查表为A—1.46,B—1.52,C—1.62;D—1.81;

μs——取正压区为+1.3-0.2=+1.1

取负压区为-1.8+(-0.2)=-2.0

μz——查表为A—2.40,B—2.09,C—1.70,D—1.27;

W0——查表为50年一遇0.45KPa。

代入型式计算:

Wk-A类=1.46××2.40×0.45=kPa提高46%

Wk-B类=1.52××2.09×0.45=kPa提高30%

Wk-C类=1.62××1.70×0.45=kPa提高18%

Wk-D类=1.81××1.27×0.45=kPa以此为100%

解二、按JGJ102-96规定计算,且采用GBJ9-87规定

公式,Wk=βzμsμzW0

式中,βz——规定取2.25

μs——规定取±1.5

μz——规定取A—2.40,B—2.09,C—1.79。

W0——取0.35kPa

代入公式计算,

Wk-A类=2.25×±1.5×2.40×0.35=±3.118kPa

Wk-B类=2.25×±1.5×2.09×0.35=±2.714kPa

Wk-C类=2.25×±1.5×1.79×0.35=±2.3254kPa

分析:两者比较,计算出入不大。

4.注意事项

a)新老规范不能混用,虽然公式未变化,参数有出入。

c)建筑年限也有不同GB50009规定为:10年、50年、100年。GB50068规定为:5年、25年、50年、100年,且是强制性条文,使用时应注意。

d)风荷载计算当高度>300M时没有参数,高层应注意,双方协商。e)当高楼林立时,风荷载标准值计算应考虑群体干扰因素

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