9、2.6风荷载标准值计算
风荷载计算公式
风荷载计算公式(共2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：w k=βgzμzμs1w0…… 2006年版]上式中：w k：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：；βgz：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)：βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=×(Z/10)B类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)C类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)D类场地：βgz=×(1+2μf) 其中：μf=(Z/10)对于C类地形，高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=×(1+2×(Z/10))=μz：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：μz=×(Z/10)当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=×(Z/10)当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=×(Z/10)当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于C类地形，高度处风压高度变化系数：μz=×(Z/10)=μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第条：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μs1：一、外表面1. 正压区按表采用；2. 负压区—对墙面，取—对墙角边，取二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取或。
风荷载取值
3.1.3 风荷载建筑物受到的风荷载作用大小，与建筑物所处的地理位置、建筑物的形状和高度等多种因素有关，具体计算按照《荷载规范》第7章执行。
1、风荷载标准值计算垂直于建筑物主体结构表面上的风荷载标准值W K ，按照公式（3.1-2）计算：βz ——高度Z 处的风振系数，主要是考虑风作用的不规则性，按照《荷载规范》7.4要求取值。
多层建筑，建筑物高度＜30m ，风振系数近似取１。
（1）风荷载体型系数µS 风荷载体型系数，不但与建筑物的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关，而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物的密集程度和高低等因素有关，一般按照《荷载规表3.1.10 建筑物体型系数取值表范》7.3要求取值，表3.1.10中列出了常用体型建筑物的体型系数。
注1：当计算重要且复杂的建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算的建筑物，风荷载体型系数可按照《高层规程》中附录A 采用、或由风洞试验确定。
注4：当多栋或群集的建筑物相互间距离较近时，宜考虑风力相互干扰的群体作用效应。
一般可将单体建筑的体型系数乘以相互干扰增大系数，该系数可参考类似条件的试验资料确定，必要时宜通过风洞试验确定。
注3：檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载作用时，体型系数不宜小于2.0。
W W z s z k μμβ=)21.3(-注4：验算表面围护结构及其连接的强度时，应按照《荷载规范》7.3.3规定，采用局部风压力体型系数。
（2）风压高度变化系数µz设置风压高度变化系数，主要是考虑建筑物随着高度的增加风荷载的增大作用。
对于位于平坦或稍有起伏地形上的建筑物，其风压高度变化系数应根据场地粗糙程度按《荷载规范》7.2要求选用，表3.1.11中列出了常用风压高度变化系数的取值要求。
表3.1.11 风压高度变化系数关于地面粗糙程度的分类：A类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：有密集建筑群的城市市区；D类：有密集建筑群和且房屋较高的城市市区。
风荷载计算方法与步骤
欢迎共阅1 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。
1.1 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、风向以及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（KN/m2）按下式计算：1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为，kN/m 2。
也可以用公式1.1.2 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。
规范以粗糙度类别场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式：1.1.3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。
23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1.1.4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。
且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数○1g为○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：为结构第一阶自振频率（Hz）；高层建筑的基本自振周期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），B为房屋宽度（m）。
○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、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风高度。
为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。
风荷载标准值
风荷载标准值风荷载是指建筑物在风力作用下所受到的力的大小，它是建筑物结构设计中非常重要的一个参数。
风荷载标准值是指在设计建筑物结构时所采用的风荷载数值，它直接影响着建筑物的安全性和稳定性。
因此，准确确定风荷载标准值对于建筑物的设计和施工至关重要。
首先，确定风荷载标准值需要考虑的因素有很多。
首先是建筑物所处的地理位置和气候条件，不同地区的风力情况会有所不同，需要根据实际情况进行分析和计算。
其次是建筑物的结构形式和高度，不同形式和高度的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。
此外，还需要考虑建筑物所处的环境，例如是否有遮挡物、周围的地形地貌等因素都会对风荷载产生影响。
其次，确定风荷载标准值的方法有多种。
一般来说，可以采用风荷载计算规范中的方法进行计算，也可以通过实测数据来确定。
在计算风荷载时，需要考虑风速、气压、空气密度等因素，进行复杂的计算和分析。
同时，也需要考虑建筑物的结构形式和风荷载的作用方式，以确定最终的风荷载标准值。
最后，确定风荷载标准值后，需要在建筑物的设计和施工中严格遵守。
在设计过程中，需要根据确定的风荷载标准值进行结构设计，确保建筑物能够承受风力的作用。
在施工过程中，也需要严格按照设计要求进行施工，保证建筑物的质量和安全。
总的来说，确定风荷载标准值是建筑物设计和施工中非常重要的一环。
只有准确确定了风荷载标准值，才能够保证建筑物的安全性和稳定性。
因此，在确定风荷载标准值时，需要充分考虑各种因素，采用科学的方法进行计算和分析，确保其准确性和可靠性。
同时，在设计和施工中也需要严格遵守确定的标准值，确保建筑物能够安全地使用和运行。
风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算风荷载是指风对建筑物或结构物所产生的荷载，是建筑设计中十分重要的一个参数。
在建筑物的设计过程中，需要对风荷载进行准确的计算，以保证建筑物的结构安全性和稳定性。
本文将介绍风荷载标准值的计算方法，以便于工程师和设计师在实际工作中能够准确计算风荷载，确保建筑物的安全性。
首先，风荷载的计算需要考虑建筑物所在地的风速等级。
根据国家相关标准，我国将风速分为12级，分别对应不同的风速范围。
在进行风荷载计算时，需要先确定建筑物所在地的风速等级，然后根据相应的风速等级确定基本风压。
其次，风荷载的计算还需要考虑建筑物的结构形式和高度。
不同形式和高度的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。
一般来说，建筑物的结构形式和高度越复杂、越高，所受到的风荷载也会越大。
因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体结构形式和高度进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。
此外，风荷载的计算还需要考虑建筑物的地理位置和周围环境。
不同地理位置和周围环境的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。
例如，建筑物所在地的地形、周围建筑物的影响等都会对风荷载产生影响。
因此，在进行风荷载计算时，需要综合考虑建筑物所在地的地理位置和周围环境的影响，以得到准确的风荷载数值。
最后，风荷载的计算还需要考虑建筑物的使用功能和重要等级。
不同使用功能和重要等级的建筑物所需承受的风荷载也会有所不同。
例如，住宅建筑和工业建筑所需承受的风荷载是不同的。
因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体使用功能和重要等级进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。
综上所述，风荷载的计算涉及多个因素，需要综合考虑多个方面的影响因素，以得到准确的风荷载数值。
只有在风荷载计算准确的基础上，才能保证建筑物的结构安全性和稳定性，为建筑设计提供可靠的依据。
希望本文所介绍的风荷载计算方法能够对工程师和设计师在实际工作中有所帮助，确保建筑物的安全性和稳定性。
风荷载标准值
风荷载标准值关于风荷载计算风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一，结构抗风分析（包括荷载，内力，位移，加速度等）是高层建筑设计计算的重要因素。
脉动风和稳定风风荷载在建筑物表面是不均匀的，它具有静力作用（长周期哦部分）和动力作用（短周期部分）的双重特点，静力作用成为稳定风，动力部分就是我们经常接触的脉动风。
脉动风的作用就是引起高层建筑的振动（简称风振）。
以顺风向这一单一角度来分析风载，我们又常常称静力稳定风为平均风，称动力脉动风为阵风。
平均风对结构的作用相当于静力，只要知道平均风的数值，就可以按结构力学的方法来计算构件内力。
阵风对结构的作用是动力的，结构在脉动风的作用下将产生风振。
注意：不管在何种风向下，只要是在结构计算风荷载的理论当中，脉动风一定是一种随机荷载，所以分析脉动风对结构的动力作用，不能采用一般确定性的结构动力分析方法，而应以随机振动理论和概率统计法为依据。
从风振的性质看顺风向和横风向风力顺风向风力分为平均风和阵风。
平均风相当于静力，不引起振动。
阵风相当于动力，引起振动但是引起的是一种随机振动。
也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风，根本就没有周期性风力会引起周期性风振，绝对没有，起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。
横风向，既有周期性振动又有随机振动。
换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。
反映在荷载上，它可能是周期性荷载，也可能是随机性荷载，随着雷诺数的大小而定。
有的计算方法根据现有的研究成果，风对结构作用的计算，分为以下三个不同的方面：（1）对于顺风向的平均风，采用静力计算方法（2）对于顺风向的脉动风，或横风向脉动风，则应按随机振动理论计算（3）对于横风向的周期性风力，或引起扭转振动的外扭矩，通常作为稳定性荷载，对结构进行动力计算风荷载标准值的表达可有两种形式，其一为平均风压加上由脉动风引起导致结构风振的等效风压；另一种为平均风压乘以风振系数。
由于在结构的风振计算中，一般往往是第1振型起主要作用，因而我国与大多数国家相同，采用后一种表达形式，即采用风振系数βz，它综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应，其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。
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筑所受的风荷载。
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、风向以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按下式计算：式中：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年一遇的大值确定的风速V0(m/s)按公式确定。
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年一的风压。
《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μz《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μz计算公式A类地区=1.379(z/10)0.24B类地区= (z/10)0.32C类地区=0.616(z/10)0.44D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》。
3.风载体型系数μs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的小。
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数或由风洞试验确定。
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。
建筑风荷载计算
风荷载标准值计算风荷载标准值计算公式为：0k z s z w w βμμ=，作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值计算公式为：0W z s z P w A βμμ= 式中：W P －作用于框架节点的集中风荷载标准值(KN) z β－风振系数s μ－风荷载体型系数 z μ－风压高度变化系数0w －基本风压（KN/㎡）A －一榀框架各层节点受风面积（㎡）本建筑基本风压为：200.3/w KN m =，由《荷载规范》得，地面粗糙为C 类。
s μ风荷载体系系数，根据建筑物体型查得 1.3s μ=。
z β风振系数，因结构总高度H=21.128m<30m ，故 1.0z β=。
风压高度变化系数z μ查《荷载规范》表7.2.1。
一榀框架各层节点受风面积A 计算，B 为3.3 3.9() 3.622m +=， h 取上层的一半和下层的一半之和，屋面层取到女儿墙顶，底层取底层的一半。
底层的计算高度从室外地面取()mm 45003004200=+。
一层： 24.5 3.9() 3.615.1222A m =+⨯= 二层： 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=三层： 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=四层： 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=五层：23.9(1.50) 3.612.422A m =+⨯=计算过程见表所示：欠左风、右风荷载受荷简图框架梁柱线刚度计算框架梁柱线刚度计算见表表7-1 纵梁线刚度计算表表7-2 柱线刚度Ic 计算表7.2.2 侧移刚度D 值计算 考虑梁柱的线刚度比，用D 值法计算柱的侧位移刚度，表7-4 柱侧移刚度计算表2～5层柱D 值计算2～5层柱D 值合计：D ∑=1.572+1.572=3.144KN/m底层柱D 值计算低层柱D 值合计：D ∑=1.612+1.612=3.224KN/m 7.2.3 风荷载作用下框架位移的计算风荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算，即jj ijV u D∆=∑式中：j V －第j 层的总剪力；ij D ∑－第j 层所有柱的抗侧刚度之和；j u ∆－第j 层的层间位移。
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2.6风荷载标准值计算
作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：
为了简化计算起见，通常将计算单元范围内外墙面的分布风荷载，化为等量的作用于楼面集中风荷载，计算公式如下：
0)(/2k z z i j W w h h B βμ=+
式中:
基本风压200.5/kN m w =；结构基本周期1(0.06~0.09)0.24~0.36n s s T ==，取
10.30.25s s T =>考虑风振影响。
作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值
为：w=βz ·μs ·μz ·ωo ，对于矩形平面μs ＝1.3；μz 可査荷载规范底层柱高取h=4.3+0.45=4.75m 。
计算过程如下表中所示W k =β
z
μ
s
μz 0ω. 。
0ωT 12 =0.5 ×0.32
=0.045, 由于地面粗糙度为C 类，0ωT 12 应乘以0.62，得0.0279查表ξ=1.15 ；H/B=16.45 /82.5=0.20 查表V=0.40。
（1）各楼层位置处的zi β值计算结果zi β=1+ξVZ/H z μ
表2.6-1
（2）各楼层位置处的风荷载标准值Fi= Ai zi βμs z μωo
表2.6-2
水平风荷载作用下框架内力分析 1） 柱端弯矩 如图2.6-2
h y V M ）（１上-=
图2.6-2柱端弯矩计算图
2）梁端弯矩：根据结点平衡求出
对于边柱如图2.6-3
下上i i i M M M +=
3）对于中柱如图：2.4-3
Vyh M =下
按两端线刚度分配
右左左
下上左）
（i i i M M M i i i ++=
图2.6-3 梁端弯矩计算 4)水平荷载引起的梁端剪力、柱轴力
如图2.6-4所示： 梁端剪力：
l
M M V i i 右
左+=
柱轴力：边柱 ∑==N
i R R V N 1
中柱 ∑=-=N
i
R R R V V N )(21 图2.6-4 梁端剪力计算
1/1轴框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩计算过程见下表2.6-3表2.6-4
表2.6-3
表2.6-4 梁端弯矩剪力
右
左右
下上右）
（i i i M M M i i i ++=
横向水平风荷载作用下1/1轴的弯矩、剪力和轴力图如图2.4-5~图2.4-7所示。
图2.6-5 横向水平风荷载作用下1/1轴的M图（单位：kN·m）
图2.6-6 横向水平风荷载作用下1/1轴的V图（单位：kN）
图2.6-7 横向水平风荷载作用下1/1轴的N图（单位：kN）。