網(wǎng)架風(fēng)荷載體型系數(shù)(風(fēng)荷載體型系數(shù)方向)

鐵嶺加固設(shè)計(jì)公司 2周前 ( 11-23 10:41 ) 6173 搶沙發(fā)

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本文目錄一覽：

1、風(fēng)荷載計(jì)算公式介紹？
2、如何確定風(fēng)荷載體型系數(shù)？說詳細(xì)點(diǎn)
3、風(fēng)荷載體形系數(shù)介紹？
4、高速收費(fèi)站網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體形系數(shù)怎么取

風(fēng)荷載計(jì)算公式介紹？

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中達(dá)咨詢通過本網(wǎng)站建筑知識(shí)專欄的知識(shí)整理，風(fēng)荷載計(jì)算基本概況如下：

風(fēng)荷載是空氣流動(dòng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的壓力。風(fēng)荷載與基本風(fēng)壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度，及建筑體型等諸因素有關(guān)。中國的地理位置和氣候條件造成的大風(fēng)為：夏季東南沿海多臺(tái)風(fēng)，內(nèi)陸多雷暴及雹線大風(fēng)；冬季北部地區(qū)多寒潮大風(fēng)，其中沿海地區(qū)的臺(tái)風(fēng)往往是設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)的主要控制荷載。臺(tái)風(fēng)造成的風(fēng)災(zāi)事故較多，影響范圍也較大。雷暴大風(fēng)可能引起小范圍內(nèi)的風(fēng)災(zāi)事故。

風(fēng)荷載常用的計(jì)算公式：

垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計(jì)算：

1 當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí),按式：wk=βzμsμzWo

式中wk—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；

βz—高度z 處的風(fēng)振系數(shù)；

μs—風(fēng)荷載體型系數(shù)；

μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

Wo—基本風(fēng)壓(kN/㎡)。

2 當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按式：wk=βgzμslμzWo

式中βgz—高度z 處的陣風(fēng)系數(shù)；

μsl--風(fēng)荷載局部體型系數(shù)。

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如何確定風(fēng)荷載體型系數(shù)？說詳細(xì)點(diǎn)

基本風(fēng)壓換算系數(shù)是由各地面粗糙度類別梯度風(fēng)高度換算來的，因與梯度風(fēng)高度有關(guān)，所以放在風(fēng)壓高度變化系數(shù)中，風(fēng)洞試驗(yàn)不可能得出基本風(fēng)壓換算系數(shù)。用GB50009式（7.1.1-2）計(jì)算時(shí)用風(fēng)壓高度變化系數(shù)，已對(duì)基本風(fēng)壓按不同地面粗糙度類別進(jìn)行了換算。但很大一部分風(fēng)洞試驗(yàn)單位不熟悉GB50009規(guī)范，在計(jì)算（平均風(fēng)壓 Wk=C/ W0 ；峰值風(fēng)壓 Wk=Cmax（min）/ W0）時(shí)未考慮基本風(fēng)壓換算系數(shù)，計(jì)算結(jié)果（B類除外）就有很大誤差。

（2）局部風(fēng)壓體型系數(shù)。

風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面上所引起的實(shí)際壓力（或吸力）與來流風(fēng)的速度壓的比值，它描述的是建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓的作用下的靜壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺度有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。由于涉及的是固體和流體相互作用的流體力學(xué)問題，對(duì)于不規(guī)則形狀的固體，問題尤為復(fù)雜；無法得出理論上的結(jié)果。一般均應(yīng)由試驗(yàn)確定，鑒于真型的實(shí)側(cè)方法對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不現(xiàn)實(shí)性，目前只能采用相似原理，在邊界層風(fēng)洞內(nèi)對(duì)擬建的建筑物模型進(jìn)行測試。GB50009表7.3.1列出38項(xiàng)不同類型的建筑物和各類結(jié)構(gòu)體型及其體型系數(shù)，這些都是根據(jù)國內(nèi)外的試驗(yàn)資料和外國規(guī)范中的建議性規(guī)定整理而成。當(dāng)建筑物與表中列出的體型相同時(shí)，可按該表的規(guī)定采用；當(dāng)建筑物與表中的體型不同時(shí)，可參考有關(guān)資料采用；當(dāng)建筑物與表中的體型不同且無有關(guān)資料可以借鑒時(shí)，宜由風(fēng)洞試驗(yàn)確定；對(duì)于重要且體型復(fù)雜的建筑物應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。

必須指出，表7.3.1系數(shù)是有局限性的，所以強(qiáng)調(diào)將風(fēng)洞試驗(yàn)作為抗風(fēng)設(shè)計(jì)輔助工具的必要性，尤其是對(duì)于體型復(fù)雜而且性質(zhì)重要的房屋建筑。

當(dāng)建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時(shí)，由于旋渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意，對(duì)比較重要的高層建筑，在風(fēng)洞試驗(yàn)中要考慮周圍建筑物的干擾因素。

風(fēng)力作用在建筑物表面，壓力分布很不均勻，在角隅、檐口、邊棱處和在附屬結(jié)構(gòu)的部位（如陽臺(tái)、雨蓬等外挑件），局部風(fēng)壓會(huì)超過表7.3.1所得平均風(fēng)壓。局部風(fēng)壓體型系數(shù)是考慮建筑物表面風(fēng)壓分布不均勻而導(dǎo)至局部部位的風(fēng)壓超過全表面表7.3.1所得平均風(fēng)壓的實(shí)際情況而作出的調(diào)整。由于局部部位面積的大小不同，修正程度也應(yīng)有不同，規(guī)范參考國外資料給出插值公式以予適當(dāng)調(diào)整。

GB50009規(guī)定驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)荷載體型系數(shù)。

1．外表面

1）正壓區(qū) 按GB50009表7.3.1采用

2）負(fù)壓區(qū) —對(duì)墻面取-1.0

—對(duì)墻角邊取-1.8

—對(duì)屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于10度的屋脊部位）取-2.2

—對(duì)檐口、雨蓬、遮陽板等突出構(gòu)件，取-2.0

注：對(duì)墻角邊和屋面局部部位的作用寬度為房屋寬度的0.1或房屋平均高度的0.4。取其小者，但不小于1.5m

2．內(nèi)表面

對(duì)封閉式建筑物按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2部分風(fēng)洞試驗(yàn)單位對(duì)圓（?。┬徒ㄖ瞿Ｐ蜁r(shí)，沒有做圓（?。┬徒ㄖ型蛔儾课唬ㄍ蛔儾课伙L(fēng)壓有重大變化），而是按圓滑曲做模型，就不能反映這些突變部位風(fēng)壓重大變化。

（3）建筑群干擾增大系數(shù)

當(dāng)建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時(shí)，由于旋渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意，對(duì)比較重要的高層建筑，在風(fēng)洞試驗(yàn)中要考慮周圍建筑物的干擾因素。

風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，對(duì)周圍建筑物按現(xiàn)狀或設(shè)計(jì)規(guī)劃，模擬高層建筑群體形成的局部風(fēng)環(huán)境，但這一風(fēng)環(huán)境在此建筑生存期間可能會(huì)改變，即有可能出現(xiàn)對(duì)本建筑更不利的群體干擾影響，因此在試驗(yàn)時(shí)，還要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，取最不利組合進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)，得出該組合時(shí)群體干擾影響和壓力分布。

（4）風(fēng)壓高度變化系數(shù)

在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨離地面高度變化而增大。當(dāng)氣壓場隨高度不變時(shí)，速度隨高度增大的規(guī)律，主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認(rèn)為在離地面高度為300~500m時(shí)風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響，也即達(dá)到所謂“梯度風(fēng)速”，該高度稱之梯度風(fēng)高度。地面粗糙度等級(jí)低的地區(qū)，其梯度風(fēng)高度比等級(jí)高的地區(qū)為低。

根據(jù)地面粗糙度指數(shù)及梯度風(fēng)高度，即可得出風(fēng)壓變化系數(shù)如下：

μzA=1.379(Z/10)0. 24

μzB=1.000(Z/10)0. 32

μzC=0.616(Z/10)0.44

μzD=0.318(Z/10)0. 60

　式中（Z/10）2α是描述風(fēng)壓沿高度變化的規(guī)律，（Z/10）2α前的系數(shù)是各地面粗糙度類別基本風(fēng)壓換算

系數(shù)μw0 。

風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)時(shí)在模型前設(shè)置尖塔、擱柵、網(wǎng)格以調(diào)整風(fēng)洞剖面各高度風(fēng)速，使風(fēng)速沿高度變化符合相應(yīng)的指數(shù)律（A、B、C、D類地區(qū)分別為0.12、0.16、0.22、0.30），這樣測得的模型各對(duì)應(yīng)點(diǎn)風(fēng)壓包含了近似風(fēng)壓沿高度變化的因素。但不能得出基本風(fēng)壓換算系數(shù)。

（5）陣風(fēng)系數(shù)

陣風(fēng)系數(shù)是指陣風(fēng)風(fēng)壓和平均風(fēng)壓的比值。

GB50009主要起草人陳基發(fā)先生在《圍護(hù)結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載》一聞指出：不同國家的規(guī)范對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載，在規(guī)則上各不相同---其取值的差別，既有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源不同的原因，更主要的是取值的原則也不盡相同。例如墻面是否分區(qū)，如何劃分；是否考慮荷載從屬面積的因素；風(fēng)壓的參考高度如何規(guī)定；內(nèi)壓是否考慮；又如何取值；以及風(fēng)壓脈動(dòng)影響的陣風(fēng)系數(shù)取值的依據(jù)等。

GB50009主要起草人張相庭先生在《結(jié)構(gòu)風(fēng)壓和風(fēng)振計(jì)算》一書指出：在著手進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)隨機(jī)響應(yīng)分析之前，必須先確定脈動(dòng)風(fēng)的概率特性。根據(jù)風(fēng)的記錄分析表明，對(duì)于平均風(fēng)大體符合正態(tài)分布規(guī)律。因而脈動(dòng)風(fēng)常近似作為高斯過程來考慮。根據(jù)高斯曲線，可以很快求出它的平均值υ和根方差σ。這樣就可以確定一定保證概率下的設(shè)計(jì)最大風(fēng)速：

　υdp=υ+μσ

Davenport按極值的概率分布來確定這個(gè)保證系數(shù)（峰因子）μ值。

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