风荷载标准值
风荷载标准值与风压高度变化系数
《风荷载标准值与风压高度变化系数》一、引言风荷载标准值和风压高度变化系数是建筑设计和结构工程中的重要参数。
它们直接影响着建筑物在风力作用下的稳定性和安全性。
本文将从风荷载标准值和风压高度变化系数的概念、计算方法和应用等方面展开探讨，并共享个人对这一主题的见解。
二、风荷载标准值的概念及计算方法1. 风荷载标准值的概念风荷载标准值是指建筑物在一定设计年限内所受到的最大风载荷。
它是根据当地气象数据、建筑物结构形式、高度等因素综合计算而得。
通常以单位面积（N/m²）来表示，被广泛应用于建筑物的结构设计和风险评估中。
2. 风荷载标准值的计算方法风荷载标准值的计算通常采用风荷载计算规范，其中包括了基本风速、高度变化系数等参数。
基本风速是指在一定设计年限内，某一特定重现期下的平均最大风速，高度变化系数则反映了风荷载随高度变化的规律。
根据规范的要求，可以通过相关公式和图表来计算得到风荷载标准值。
三、风压高度变化系数的概念及影响因素1. 风压高度变化系数的概念风压高度变化系数是用来描述建筑物在不同高度上所受风压的变化规律。
通过计算风压高度变化系数，可以更准确地评估建筑物在不同高度上所受到的风荷载大小，为结构设计提供重要依据。
2. 影响风压高度变化系数的因素风压高度变化系数受到多种因素的影响，主要包括地形、建筑物周围环境、建筑物结构形式等。
在平原地区和山区地区，由于地形的不同，风压高度变化系数也会有所不同。
建筑物周围的密度、高度和形状也将对风压高度变化系数产生影响。
四、风荷载标准值与风压高度变化系数的应用在实际工程实践中，风荷载标准值和风压高度变化系数的应用是十分重要的。
在建筑物的结构设计中，需要根据所在地区的气候特点和相关规范要求，合理计算风荷载标准值，并采取相应的结构设计措施。
在建筑物的风险评估和安全监测中，风荷载标准值和风压高度变化系数也是必不可少的参数，可以帮助工程师和设计师更好地评估建筑物的风险程度，从而采取相应的安全措施。
风荷载取值
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（）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》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《荷载规表建筑物体型系数取值表W W z s z k μμβ=)21.3(-范》要求取值，表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。
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》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》要求选用，表中列出了常用风压高度变化系数的取值要求。
表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。
世界各地风荷载标准值
世界各地风荷载标准值
风荷载也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力。
风荷载ш与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。
中国的地理位置和气候条件造成的大风为：夏季东南沿海多台风，内陆多雷暴及雹线大风；冬季北部地区多寒潮大风，其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。
台风造成的风灾事故较多，影响范围也较大。
雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：
1 当计算主要承重结构时,按式：wk=βzμsμzWo[1]
式中wk—风荷载标准值(kN/m2)；
βz—高度z 处的风振系数；
μs—风荷载体型系数；
μz—风压高度变化系数；
Wo—基本风压(kN/㎡)。
2 当计算围护结构时，按式：wk=βgzμslμzWo 式中βgz—高度z 处的阵风系数；
μsl--风荷载局部体型系数。
风荷载取值
3、1、3 风荷载建筑物受到得风荷载作用大小,与建筑物所处得地理位置、建筑物得形状与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得风荷载标准值W K ,按照公式(3、1-2)计算:βz ——高度Z 处得风振系数,主要就是考虑风作用得不规则性,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,不但与建筑物得平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成得角度有关,而且还与建筑物得立面处理、周围建筑物得密集程度与高低等因素有关,一般按照《荷载规表3、1、10 建筑物体型系数取值表注1:当计算重要且复杂得建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算得建筑物,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:当多栋或群集得建筑物相互间距离较近时,宜考虑风力相互干扰得群体作用效应。
一般可将单体建筑得体型系数乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件得试验资料确定,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。
注4:验算表面围护结构及其连接得强度时,应按照《荷载规范》7、3、3规定,采用局部W W z s z k μμβ=)21.3(-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,主要就是考虑建筑物随着高度得增加风荷载得增大作用。
对于位于平坦或稍有起伏地形上得建筑物,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得取值要求。
表3、1、11 风压高度变化系数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得乡镇与城市郊区;C类:有密集建筑群得城市市区;D类:有密集建筑群与且房屋较高得城市市区。
风荷载标准值
风荷载标准值
风荷载标准是一种综合性的指标，主要用来衡量风力对某些结构物（如建筑、帆船、
桥梁等）施加的压力。
在工程设计中，必须考虑风荷载标准，以确定被考虑结构物的正确
尺寸，来确保它能够安全地承受风荷重。
根据不同的实际工程需要，风荷载标准通常有多种类型，如：确定结构物的最大风速
荷载、地区分布的平均风荷载、持续的风荷载以及事故风荷载等。
常见的规格标准及值：
a. 确定结构物的最大风速：许多国家和地区都有一定标准，其值一般为50~90m/s；
b. 区域分布的平均风荷载：由于区域风荷载的分布不均，通常以平均风荷载综合最
大风荷载的贡献度来表示，常见的值一般为1~3kg/m2；
c. 持续的风荷载：由于结构物长期暴露在环境风力影响下，可能会造成长期的损坏，并影响结构的可靠性，常见的值有0.2~2.0kg/m2；
d. 事故风荷载：根据风暴强度不同，所施加的风荷载也不同，常见的值为
0.3~2.0kg/m2。
除了上述常见的风荷载标准外，还有一些特定的情况，需要根据实际工程需要定制特
定的风荷重。
此外，应当注意在不同的城市或区域，根据当地的气象情况可能会有所不同，需要根据实际情况进行调整。
风荷载标准值计算公式
风荷载标准值计算公式风荷载标准值计算公式是指在建筑工程中，根据建筑物所在地的气象条件和建筑结构的特点，计算出建筑物所需承受的风荷载标准值的公式。
风荷载标准值是指建筑物在受到风力作用时所承受的最大风荷载，是设计和施工时必须考虑的重要参数之一。
风荷载标准值的准确计算对于保证建筑物的结构安全和稳定起着至关重要的作用。
在进行风荷载标准值的计算时，首先需要考虑的是建筑物所在地的气象条件。
气象条件包括当地的风速、风向、气压等因素。
这些因素将直接影响到建筑物所受到的风力作用，因此需要根据当地的气象数据来确定风荷载标准值的计算参数。
其次，需要考虑建筑物的结构特点。
建筑物的结构特点包括建筑物的高度、形状、材料等因素。
这些因素将决定建筑物在受到风力作用时所承受的风荷载的分布情况，因此需要根据建筑物的结构特点来确定风荷载标准值的计算公式。
一般来说，风荷载标准值的计算公式可以通过以下步骤来确定：1. 确定气象条件参数。
根据当地的气象数据，确定风速、风向、气压等参数。
2. 确定建筑物结构参数。
根据建筑物的高度、形状、材料等参数，确定建筑物在受到风力作用时的结构特点。
3. 计算风荷载标准值。
根据气象条件参数和建筑物结构参数，利用相应的风荷载标准值计算公式，计算出建筑物所需承受的风荷载标准值。
风荷载标准值计算公式的准确性和合理性对于建筑物的结构设计和施工具有重要的影响。
因此，在确定风荷载标准值计算公式时，需要充分考虑当地的气象条件和建筑物的结构特点，确保计算结果的准确性和可靠性。
在实际工程中，工程师通常会根据建筑物的具体情况和当地的气象条件，选择合适的风荷载标准值计算公式进行计算。
同时，还需要考虑到安全系数等因素，确保建筑物在受到风力作用时能够保持结构的稳定和安全。
总之，风荷载标准值计算公式是建筑工程中不可或缺的重要参数之一，其准确计算对于保证建筑物的结构安全和稳定具有至关重要的意义。
在实际工程中，工程师需要根据当地的气象条件和建筑物的结构特点，选择合适的计算公式进行计算，并确保计算结果的准确性和可靠性，以保证建筑物在受到风力作用时能够保持结构的稳定和安全。
风荷载取值
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（）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》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 建筑物体型系数取值表范》要求取值，表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W W z s z k μμβ=)21.3(-不宜小于。
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》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》要求选用，表中列出了常用风压高度变化系数的取值要求。
表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。
（3）基本风压值W0基本风压值W0，单位kN/m2，以当地比较空旷平坦场地上离地10m高、统计所得50年一遇10分钟平均最大风速为标准确定的风压值，各地的基本风压可按照《荷载规范》附录D 中的全国基本风压分布图查用，表为浙江省主要城镇基本风压取值参考表。
风荷载取值
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％,按照公式()计算：3=一一高度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》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Us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① V 形、Y 形、弧形、双十 字形平面建筑；② L 形、槽形和高宽比大于4的十字形平面建筑;③ 高宽比大于4、长宽比不大于的矩形、鼓形平面建筑。
H —建筑物高度注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。
注4：验算表面围护结构及其连接的强度时，应按照（2）风压高度变化系数u =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。
风压高度变化系数[77 少一 穴"/勿 H/Bnax >=4<=1.5附注：对位于山区的建筑物，按照本表确定的风压高度变化系数必须考虑地形条件的修正，详《荷载规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。
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风荷载标准值
关于风荷载计算
风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。
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中的重要因素。
脉动风和稳定风
建筑表面的风荷载不均匀。
它具有静态作用（长周期部分）和动态作用（短周期部分）的双重特性。
静态作用变成稳定的风，而动态部分是我们经常接触的脉动风。
脉动风的作
用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：无论风向如何，只要是在风荷载的结构计算理论中，脉动风一定是随机荷载。
因此，一般确定性结构动力分析方法不能用于分析脉动风对结构的动力影响，而应基于随机
振动理论和概率统计方法。
从风振的性质看顺风向和横风向风力
顺风风力分为平均风力和阵风。
平均风力相当于静力，不会引起振动。
阵风相当于功
率并引起振动，但它会引起随机振动。
也就是说，除了静态风之外，沿着风向的风是脉动风。
不存在会导致周期性风振动的周期性风力。
绝对不是。
至少在风荷载的结构计算理论
方面，沿着风向没有周期性风力。
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。
一些计算方法
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）对于沿风向的平均风，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部扭矩，通常将结构的动力计
算作为稳定荷载进行
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
因此，与大多数国家一样，中国采用了后一种表达式，即风致振动系数βz。
它综合
考虑了结构在风荷载下的动力响应，包括风速随时间和空间的变化以及结构的阻尼特性。
wk=βzμsμZw0w0基本风压wk风荷载标准值βz高度风振系数μs风荷载体型系数μz
风压高度变异系数
基本风压值与风速大小有关。
基本风压w0确定的标准条件务必记牢：空旷平坦平面，离地10m高，统计所得重现期为50年一遇和10min的平均最大风速v为标准，并以
w0=v2/1600来确定的。
新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50
年一遇且不得小于0.3kn/m2，新高规3.2.2条规定:对于b级高度的高层建筑或特别重要
的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。
μz风压高度变化系数
显然，从Z表中可以看出，10mμZ以下的高度基本上小于1，10米以上的高度基本上大于1。
这是因为基本风压是根据10米的高度给出的，所以不同高度的风压应通过W0乘
以高度系数来获得。
谈到μz个人认为只要记住其和结构高度以及地面粗糙程度有关并弄明白为什么有关
即可。
a类：近海湖以及沙漠地区
乙级：农村地区、中小城镇和大城市郊区；C类：建筑密集的城市地区
d类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区
一般建筑选择B类。
原因很简单：Z值高，风荷载标准值高，计算安全。
μS风荷载
形状系数
个人认为一级结构在这里考的多且很到位。
以规则矩形结构平面为例
风荷载的形状系数分为三类：迎风面形状系数；S2背风面形状系数；μS3；μS4为
侧风面形状系数；μS1=0.80μS2=-（0.48+0.03h/l）；μS3=μS4=-0.60
平常计算风荷载主要是以顺风方向进行计算，则μs=μs1-μs2=0.080+
（0.48+0.03h/l）
为什么上面的公式中有负号？因为迎风面上的压力和背风面上的吸力实际上在同一个
方向上，所以应该调整这两个的符号，将它们的绝对值相加。
事实上，上述公式可以写成：μs=/μs1/+/μs2/=0.080+（0.48+0.03h/l）
此外，在工作中经常会发现一种现象。
对于基本的矩形建筑，一些设计院在没有计算
的情况下，直接采用正压区1.5的形状系数，经验值只能用经验来解释：这个系数多年来
一直是这样。
一般来说，建筑物的正风压系数为+0.8，侧面为-0.7，背面为-0.5。
假设在
风力来袭时，前门和窗户被风打开或损坏，那么前面的风压将作用于房间的所有部分，因
此侧面的风压将为-0.7-0.8=-1.5。
2m.？/U$|2x#n1l-`但现代建筑功能复杂，房屋众多。
总的来说，遇到这种最不利的情况并不容易。
因此，对新规范进行了修改，将内部压力更改为0.2，正压力更改为1.0。
原规范大面积风压体型系数为1.5。
注意：对于一些超高层，在需要更细致的进行风荷载计算的情况下，需要进行风洞试验，以此来确定风荷载体型系数。
βzz高度处的风振系数
风振系数主要考虑风荷载脉动对建筑物的动力作用（脉动风）的振动效应。
进一步说，风振系数加大了风荷载，把原来风荷载中的脉动部分加强后算在了静力荷载上，作用就可以按照静力作用计算风荷载效应了。
这是一种近似的把动力问题化为静力计算的方
这种方法可以大大简化设计工作。
但是，如果建筑物高度较大（例如超过200m），尤其是对于周期长且灵活的结构，最好进行风洞试验。
将试验得到的风对建筑物的影响作为设计依据是安全可靠的。
风振系数牵连的东西最多,包括脉动增大系数,脉动影响系数,风压高度变化系数和振型系数\\其中脉动增大系数又和周期,基本风载和粗糙程度有关而脉动影响系数又与h/b 和粗糙程度有关。