❶ 風載荷計算公式
以下是中達咨詢給大家帶來的關於風載荷計算公式的相關內容,以供參考。
風荷載也稱風的動壓力,是空氣流動對工程結構所產生的壓力。風荷載ш與基本風壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度,及建築體型等諸因素有關。
中國的地理位置和氣候條件造成的大風為:夏季東南沿海多台風,內陸多雷暴及雹線大風;枯判冬季北部地區多寒潮大風,其中沿海地區的台風往往是設計工程結構的主要控制荷載。台風造成的風災事故較多,影響范圍也較大。雷暴大風可能引起小范圍內的風災事故。
風載荷計算公式:
垂直於建築物表面上的風荷載標准值,應按下述公式計算:
1當計算主要承重結構時,按式:wk=βzμsμzWo
式中wk—風荷載標准值(kN/m2);
βz—高度z處的風振系數;
μs—風荷載體型系數;
μz—風壓高度變化系數;
Wo—基本風壓(kN/㎡)。
2當計算圍護結構時,按式:wk=βgzμslμzWo
式中βgz—高度z處的陣風系數;
μsl--風荷載局部體型系數。
風荷載參數:
基本風壓
中國規定的基本風壓w0以一般空曠平坦地面、離地面10米高、風速時距為10分鍾平均的最大風速為標准,按結構類別考慮重現期(一般結構重現期為30年,高層建築和高聳結構為50年,特別重要的結構為100年),統計得最大風速v(即年最大風速分布的96.67%分位值,並按w0=ρv2/2確定。式中ρ為空氣質量密度;v為風速)。根據統計,認為離地面10米高、時距為10分鍾平均的年最大風壓,統計分布可按極值I型考慮。基本風壓因地而異,在中國的分布情況是:台灣和海南島等沿海島嶼、東南沿海是最大風壓區,由台風造成。東北、華北、西北的北部是風壓次大區,主要與強冷氣活動相聯系。青藏高原為風壓較大區,主要由海拔高度較高所造成。其他內陸地區風壓都較小。
風速:
風速隨時間不斷變化,在一定的時距Δt內將風速分解為兩部分:一部分是平均風速的穩定部分;另一部分是指風速的脈動部分。為了對變化的風速確定其代表值作為基本風壓,一般用規定時距內風速的穩定部分作為取值標准。
建築設計中的取用:基本風壓應按《建築結構荷載規范》附錄D.4中附表D.4給出的50年一遇的風壓採用,但不得小於0.3kN/m2。
對於高層建築、高聳結構以及對風荷載比較敏感的其他結構,基本風壓應適當提高,並應由有關的結構設計規范具體規定。
當城市或建設地點的基本風壓值在本規范全國基本風壓圖上沒有給出時,基本風壓值可根據當地年最大風速資料,按基本風壓定義,通過統計分析確定,分析時應考慮樣本數量的影響(參見附錄D)。當地沒有風速資料時,可根據附近地區規定的基本風壓或長期資料,通過氣象和地形條件的對比分析確定;也可按本規范附錄D中全國基本風壓分布圖近似確定。
風荷載的組合值、頻遇值和准永久值系數可分別取0.6、0.4和0。
平均時距
按風速記錄為確定最大平均風速而規定的時間間隔。規定的時距愈短,所得的最大平均風速愈大,也即基本風壓愈大。當前世界各國所採用的平均時距標准並不一致,例如,中國時距取10分鍾,蘇聯取2分鍾,英國根據建築物或構件的尺寸不同,分別取3秒、5秒和15秒,日本取瞬時。美國以風程1609.3米(1英里)作為確定平均風速的標准,這相當於對不同風速取不同的平均時距。因而各國基本風壓值的標准也有差別。
風壓高度變化系數
從某一高度的已知風壓(如高度為10米的基本風壓),推算另一任意高度風壓的系數。風壓高度變化系數隨離地面高度增加而增大,其變化規律與地面粗糙度及風速廓線直接有關。設計工程結構時應在不同高度處取用對應高度的風壓值。
對於平坦或稍有起伏的地形,風壓高度變化系數應根據地面粗糙度類別按表8.2.1確定。
地面粗糙度可分為A、B、C、D四類:
——A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;
——B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;
——C類指有密集建築群的城市市區;
——D類指有密集建築群且房屋較高的城市市區。
地面粗糙度
地面因障礙物形成影響風速的粗糙程度。風(氣流)在接近地面運消伍動時,受到樹木、房屋等障礙物的摩擦影響,消耗了一部分動能,使風速逐漸降低。這種影響一般用地面粗糙度衡量。地面粗糙度愈大,同一高度處的風速減弱愈顯著。一般地面粗糙度可由小而大列為水面拿敗或、沙漠、空曠平原、灌木、村、鎮、丘陵、森林、大城市等幾類。
風速廓線
風速通常隨離地面高度增大而增加。增加程度主要與地面粗糙度和溫度梯度有關。達到一定高度後,地面的摩擦影響可忽略不計,該高度稱為梯度風高度。梯度風高度隨地面粗糙度而異,一般約為300~500米。梯度風高度以內的風速廓線一般可用指數曲線表示。
風載體型系數
也稱空氣動力系數,它是風在工程結構表面形成的壓力(或吸力)與按來流風速算出的理論風壓的比值。它反映出穩定風壓在工程結構及建築物表面上的分布,並隨建築物形狀、尺度、圍護和屏蔽狀況以及氣流方向等而異。對尺度很大的工程結構及建築物,有可能並非全部迎風面同時承受最大風壓。對一個建築物而言,從風載體型系數得到的反映是:迎風面為壓力;背風面及順風向的側面為吸力;頂面則隨坡角大小可能為壓力或吸力。
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❷ 求抗風壓計算方法
一、計算依據二、風荷載計算1、基本情況:門窗計算風荷最大標高取70米;根據工程所處的地理位置,其風壓高度變化系數按C類算。平開窗的受力桿件MQ25-24a最大計算長度為蔽賣虧2400mm,桿件兩邊的最大受力寬度為:1375mm,;推拉配悄窗的受力桿件QLC30-25最大計算長度為:1960mm,桿件兩邊的最大受力寬度為1480mm。2、風荷載標准值的計算風荷載標准值ωk=βzμSμZωO (資料 ③P24式7.1.1-1)ωk—風荷載設計標准值 βZ—高度Z處的陣風系數, (資料③P44表7.5.1)μS—風荷載體型系數,取μS =0.8 (資料③P27表7.3.1)ωO—基本宏神風壓,取http://bbs2.zhulong.com/forum/detail1854085_1.html
❸ 風荷載計算中,A和Pi怎麼算的,謝謝
A為拿拆每榀框架承受風荷游敏毀載的范圍(水平方向)
Pi為 βzμsμzWoA相乘得到的水平力神備
❹ 為什麼門剛計算主結構時屋面風荷載全是風吸力
因為伯努力效灶虧應指流體流動速核散度越快,其靜壓強越小。
風載荷有壓力,是因為風吹過來後對屋面或者牆體周圍產生壓力。風載荷產生吸力是因為伯努力效應指流體流動速度越快,其靜壓強越小。風載荷應指垂直於氣流方向的平面所受的風的壓力。
風載荷計算式如下:式中C風力系數,用以考慮受風結構物體體型、尺寸等因素對風壓的影響。Kh風力高度變化系數。q計算風壓。A起重機或起吊物品垂直與隱氏神風向的迎風面積。風壓方向的問題是,重力方向向下對鋼架就是壓力了,反之就是吸力了
❺ 門式剛架內力計算方法
對於變截面門式剛架,應採用彈性分析方法確定各種內力,只有當剛架的樑柱全部為等截面時才允許採用塑性分析方法,但後一種情況在實際工程中已很少採用。進行內力分析時,通常把剛架當作平面結構對待,一般不考慮蒙皮效應,只是把它當作安全儲備。當有必要且有條件時,可考慮屋面板的應力蒙皮效應。蒙皮效應是將屋面板視為沿屋面全長伸展的深梁,可用來承受平面內的荷載。面板可視為承受平面內橫向剪力的腹板,其邊緣構件可視為翼緣,承受軸向拉力和壓力。與此類似,矩形牆板也可按平面內受剪的支撐系統處理。考慮應力蒙皮效應可以提高剛架結構的整體剛度和承載力,但對壓型鋼板的連接有較高的要求。
變截面門式剛架的內力通常採用桿系單元的有限元法(直接剛度法)編製程序上機計算。計算時將變截面的梁、柱構件分為若干段悶頌坦,每段的幾何特性當作常量,也可採用楔形單元。地震作用的效應可採用底部剪力法螞桐分析確定。當需要手算校核時,可採用一般結構力學方法(如力法、位移法、彎矩分配法等)櫻灶或利用靜力計算的公式、圖表進行。
根據不同荷載組合下的內力分析結果,找出控制截面的內力組合,控制截面的位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面,控制截面的內力組合主要有:
(1)最大軸壓力Nmax、和同時出現的M及V的較大值。
(2)最大彎矩Mmax和同時出現的V及N的較大值。
這兩種情況有可能是重合的。以上是針對截面雙軸對稱的構件而言的。如果是單軸對稱截面,則需要區分正、負彎矩。
鑒於輕型門式剛架自重很輕,錨栓在強風作用下有可能受到拔起的力,還需要第3種組合。
(3)最小軸壓力Nmin和相應的M及V,出現在永久荷載和風荷載共同作用下,當柱腳鉸接時M=0。
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❻ 風荷載計算
風載荷計算有兩種:1、按風壓計算:迎風面積乘以風壓值乘以迎風系數;2、迎風面積乘以相對風速阻力值乘以迎風面積系數;