围墙风荷载计算例题
围墙风荷载计算例题
摘要：
一、围墙风荷载计算的基本原理
二、围墙风荷载计算的具体步骤
三、围墙风荷载计算的实例解析
四、围墙风荷载计算的注意事项
正文：
一、围墙风荷载计算的基本原理
围墙风荷载计算是根据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）进行的。
其计算原理主要包括以下几个方面：
1.风压计算：根据当地基本风压和地面粗糙度类别确定风压值；
2.迎风面积计算：计算建筑物的迎风面积，以确定风荷载的作用面积；
3.风荷载计算：根据迎风面积和风压值计算风荷载的标准值；
4.体型系数计算：根据建筑物的平面形状和尺寸确定体型系数；
5.风压高度变化系数计算：根据建筑物的高度和地面粗糙度类别确定风压高度变化系数；
6.风振系数计算：根据建筑物的结构类型和设计要求确定风振系数。
二、围墙风荷载计算的具体步骤
围墙风荷载计算的具体步骤如下：
1.确定当地基本风压和地面粗糙度类别；
2.计算建筑物的迎风面积；
3.根据迎风面积和风压值计算风荷载的标准值；
4.查表确定体型系数；
5.根据建筑物的高度和地面粗糙度类别确定风压高度变化系数；
6.根据建筑物的结构类型和设计要求确定风振系数；
7.计算风荷载的实际值：实际风荷载= 风荷载标准值× 体型系数× 风压高度变化系数× 风振系数。
三、围墙风荷载计算的实例解析
假设某建筑物为10 层现浇钢筋混凝土结构框架——剪力墙办公楼，平面和剖面如图所示，当地基本风压为0.7kN/m，地面粗糙度为A 类。
根据上述计算步骤，我们可以得到以下结果：
1.当地基本风压值为0.7kN/m；
2.地面粗糙度类别为A 类，风压高度变化系数为1.2；
3.迎风面积为1000m；
4.体型系数查表得0.8；
5.风振系数根据设计要求取值为0.8；
6.计算风荷载的实际值：实际风荷载= 0.7 × 1.2 × 1000 × 0.8 × 0.8 = 448kN。
因此，该建筑物围墙的风荷载为448kN。
风荷载计算算例
风荷载计算算例3.6.风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：0k z s z w u u βω= （8.1.1-1）s u ——体型系数z u ——风压高度变化系数z β——风振系数0ω——基本风压k w ——风荷载标准值体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表7.3.1确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表8.3.1项次30，迎风面体型系数0.8（压风指向建筑物内侧），背风面-0.5（吸风指向建筑外侧面），侧风面-0.7（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表8.2.1确定。
本工程结构顶端高度为3.0x30+0.6=90.6米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范8.2.1条地面粗糙度为B 类。
由表8.2.1高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为1.93和2.00。
则90.6米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：90.690(2.00 1.93) 1.93 1.934210090z u -=-+=-对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30层钢结构建筑。
基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：210121Z gI B R β=++ （8.4.3）式中：g ——峰值因子，可取2.510I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；R ——脉动风荷载的共振分量因子z B ——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：2124/3116(1)x R x πζ=+（8.4.4-1）11105w x x k ω=> （8.4.4-2）式中：1f ——结构第1阶自振频率（Hz ）w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取1.28、1.0、0.54和0.26；1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，对其他结构可根据工程经验确定。
风荷载计算算例.doc
风荷载计算算例.doc.风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：w k z u s u z 0（）u s——体型系数u z——风压高度变化系数z——风振系数0——基本风压w k——风荷载标准值体型系数 u s根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表项次30，迎风面体型系数（压风指向建筑物内侧），背风面（吸风指向建筑外侧面），侧风面（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数 u z根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表确定。
本工程结构顶端高度为+=米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范条地面粗糙度为 B 类。
由表高度 90 米和 100 米处的 B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为和。
则米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：u z 90.6 90(2.00 1.93) 1.93 1.9342100 90对于高度大于30m 且高宽比大于的房屋，以及基本自振周期T1 大于的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30 层钢结构建筑。
基本周期估算为T1 = 0.10~0.15 n=3.0~4.5s，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：Z1 2gI 10B z 1 R2 （）式中：g ——峰值因子，可取I10——10m 高度名义湍流强度，对应ABC和 D 类地面粗糙，可分别取、、和；R——脉动风荷载的共振分量因子B z——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：Rx126 1 (1 x12 ) 4/3（）x1 30 f1 , x1 5k w 0 （）式中：f1——结构第1阶自振频率（Hz）k w——地面粗糙度修正系数，对应A、 B、 C 和 D 类地面粗糙，可分别取、、和；1 ——结构阻尼比，对钢结构可取，对有填充墙的钢结构房屋可取，对钢筋混凝土及砌体结构可取，对其他结构可根据工程经验确定。
围墙计算书2020.10.27
m Lx/Ly= 1.429 ≤
3
结论
双向板计算
1. 弯矩计算
查《实用建筑结构静力计算手册》（国振喜、张树仪 主编）表4-21
按三边固定、一边自由
三边固定、一边自由矩形 板：
Lx= 4
m
Ly= 2.8
m
Ly/Lx=
0.7
My=
0.00930
Mx=
0.03500
墙底部支座弯矩设计值：
Moy=My*W*L^2= 0.2466 kN*m
恒载分项系数γg=
1.30
活载分项系数γq=
1.50
均布风荷载标准值：wk =βgz*μs*μz* w0=
1.105
均布风荷载设计值：w=γq*wk=
kN/m
1.6575 2
kN/m2
二、围墙内力及强度计算：
（一）围墙在均布风荷载作用下三边固定、一边自由，
围墙宽度Lx=围墙柱间距L=
4
m
围墙高度 Ly=H= 2.8
按砌体规范4.2.8条
bf = 围墙柱间距 L= 4
m
壁柱根部弯矩M=1/2*bf*Wk*H^2=
25.99 KN*m =
2.60E+07
N*mm
轴向压力设计值N=上部结构传至基础顶面竖向力值F k= 48.91 KN
=
4.89E+04
N
壁柱设计为组合砖砌体构件，高度Ho=围墙高度 H = 2.8
墙厚 240
墙体沿通缝弯曲抗拉强度设计值：
ftmhW=
0.027 m3
=
ftmh = 0.08 N/mm2 2.13E+06 N*mm
0.20
m
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）第一篇：风荷载的计算例题高层建筑结构建筑荷载的计算三大力学：理论力学，材料力学，结构力学。
三大力学是设计建筑结构的理基础。
只有熟练的学习好三大力学才能灵活运用到建筑结构设计方面。
以下为计算试题，仅供参考。
第二篇：《建筑结构荷载规范》《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）新内容有关调整部分：新规范于2002年3月1日启用，原规范（GBJ9-87）于2002年12月31日废止；新规范规定必须严格执行的强制性条文共13条，具体分配为：第1章有1条、第3章有3条、第4章有5条、第6章有2条、第7章有2条；楼面活荷载作了一些调整和增项，屋面不上人活荷载也作了一些调整；风、雪荷载由原按30年一遇重新规定为按50年一遇，同时对滁州市的风、雪荷载值也作了一点调整：10米高50年一遇基本风压值为0.35KN/M2，雪压值为0.40KN/M2，雪荷载准永久值系数为0.2，属于第Ⅱ分区；在计算风载时，风压高度变化系数根据地面粗糙度类别来确定：原规范（GBJ9-87）将地面粗糙度类别分为三类（A、B、C）。
随着我国建设事业的蓬勃发展，城市房屋的高度和密度日益增大，因此，对大城市中心地区的粗糙程度也有不同程度的提高，新规范（GB50009-2001）特将地面粗糙度改为四类（A、B、C、D），其中A、B类的有关参数不变，C类指有密集建筑群的城市市区，其粗糙度指数α由0.2改为0.22，梯度风高度HG仍取400m，新增添的D 类，是指有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区，其粗糙度指数α为0.3，梯度风高度HG取450m；专门规定了围护结构构件的风荷载及相关计算；在常用材料和构件的自重之“附表A”中，增设了“建筑墙板”一览表。
强制性条文部分：第1章“总则”之强制性条文：第1.0.5条：规范采用的设计基准期一律为50年；第3章“荷载分类和荷载效应组合”之强制性条文：第3.1.2条：建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值：对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
施工围墙计算实例(h=1.8m、2.2m、2.5m)_secret
施工围墙计算：（墙高：H=1.8m ）一、围墙结构：M2.5混合砂浆砌实心砖，地面以上混合砂浆粉刷。
每隔3~4m 设480*360mm 墙垛。
基槽土、回填土要夯实，墙基填土要保证不积水。
强身长度方向隔7~12m 设垂直变形缝一条（设双墙垛），强身不得作挡土墙和支撑重物。
二、荷载计算：1.风压力：22/48.0/8.05.02.1m KN m KN k =⨯⨯=ω，（5.02取μ） 2.土压力：取土的力学指标 Kpa C 3=，07=φ，2/5.16m KN r =因基础埋深浅，故主动土压力为0。
被动土压力：21/8.62m KN kp c e p ==；22/6.15278.142.05.168.62m KN kp rh kp c e p =⨯⨯+=•+=； m KN h e e E p p p /7.442.026.158.6221=⨯+=⨯+=； 取m KN E p /3=计算，力作用点距基础底182mm 。
三、墙自重：（砌砖容重取3/20m KN v =）A.基础（含土）：3.83KN/m ；B.墙身：0.24×1.8×20=8.64 KN/m ； 四、稳定计算：(取1米长计算)1.抗滑p E 大于风荷载 安全；2.倾覆:1.314.154.3)42.09.0(8.148.018.0324.0)83.364.8(2==+⨯⨯⨯+⨯+=K 安全 五、地基承载力验算：总重：m KN G /47.1283.364.8=+=； 弯矩：KN M 14.1)42.09.0(8.148.0=+⨯⨯=； 偏心距：m G M e 091.0==＞m 08.0648.0=； m e a 149.024.0=-=取地基承载力[]2/60m KN f =; 地基最大应力2max /7.64149.0347.12232m KN a G P =⨯⨯==＜1.2 []f 符合要求六、墙身计算：计入墙垛作用，计算厚度cm d 5.27=；1.高厚比：1.13275.08.122=⨯==d H β＜允许值=20； 2.墙脚最大拉应力：pa f μ0303.0275.064.86275.019.08.148.02=-⨯⨯⨯=＜[]pa f μ09.0=；3.墙中间最大拉应力：pa f μ0275.032.40126.045.09.048.0'=-⨯⨯=；符合要求施工围墙计算：（墙高：H=2.2m ）一、围墙结构：M2.5混合砂浆砌实心砖，地面以上混合砂浆粉刷。
风荷载计算算例
3.6.风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：0k z s z w u u βω= （8.1.1-1）s u ——体型系数z u ——风压高度变化系数z β——风振系数0ω——基本风压k w ——风荷载标准值体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表7.3.1确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表8.3.1项次30，迎风面体型系数0.8（压风指向建筑物内侧），背风面-0.5（吸风指向建筑外侧面），侧风面-0.7（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表8.2.1确定。
本工程结构顶端高度为3.0x30+0.6=90.6米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范8.2.1条地面粗糙度为B 类。
由表8.2.1高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为1.93和2.00。
则90.6米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：90.690(2.00 1.93) 1.93 1.934210090z u -=-+=-对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30层钢结构建筑。
基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：1012Z gI B β=+ （8.4.3）式中：g ——峰值因子，可取2.510I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；R ——脉动风荷载的共振分量因子z B ——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：R = （8.4.4-1）115x x => （8.4.4-2）式中：1f ——结构第1阶自振频率（Hz ）w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取1.28、1.0、0.54和0.26；1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，对其他结构可根据工程经验确定。
风荷载计算算例.doc
风荷载计算算例.doc3.6. 风荷载计算根据《建筑结构荷载规范》（ GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：wkz usuz 0 （ 8.1.1-1）u s——体型系数u z——风压高度变化系数z——风振系数0——基本风压w k——风荷载标准值体型系数 u s根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表7.3.1 确定。
本项目建筑平面为规则的矩形，查表8.3.1 项次30，迎风面体型系数0.8（压风指向建筑物内侧），背风面-0.5（吸风指向建筑外侧面），侧风面-0.7（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数 u z根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表 8.2.1 确定。
本工程结构顶端高度为 3.0x30+0.6=90.6米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范 8.2.1 条地面粗糙度为 B 类。
由表 8.2.1 高度 90 米和 100 米处的 B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为1.93 和2.00。
则 90.6 米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：u z 90.6 90(2.00 1.93) 1.93 1.9342100 90对于高度大于 30m 且高宽比大于 1.5 的房屋，以及基本自振周期 T1 大于 0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30 层钢结构建筑。
基本周期估算为 T 1= 0.10~0.15 n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：Z 1 2gI 10 B z1 R 2（8.4.3）式中：g ——峰值因子，可取 2.5I 10 ——10m 高度名义湍流强度，对应 ABC 和 D 类地面粗糙，可分别取 0.12、0.14、0.23 和 0.39；R ——脉动风荷载的共振分量因子 B z ——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算： Rx 126(1 x 2 )4/311（8.4.4-1）x 130 f 1 , x 1 5k w 0（ 8.4.4-2）式中：f 1 ——结构第 1 阶自振频率（ Hz ）k ——地面粗糙度修正系数，对应、、 C 和 D 类地面粗糙，可分别取、 wA B1.28 1.0、0.54 和 0.26；1 ——结构阻尼比，对钢结构可取 0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取 0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取 0.05，对其他结构可根据工程经验确定。
风荷载计算解析及例题
3.风荷载(wind load)1)《规范》规定的一般情况垂直于建筑物表面上的风荷载标准值：Wx=βHsHzWg其中，w,——风荷载标准值，单位为kN/m²。
w,——基本风压，单位为kN/m²。
β,——高度z处的风振系数。
μ——风荷载体型系数。
μz——风压高度变化系数，由教材表10—4查得。
表7.2.1 风压高度变化系数料高地面或海平面高度(m)地面租粉度类别A B C ()5 10 15 20 30 40 50 60 70 S) 90 100 150 200 250 300 350 400 2450 1.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.482.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.801.952.022.092.382.612.80)2.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.34)2.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.7300.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.6%2.913.12表7.3.1风荷载体型系数项次类别体型及体型系数p.1封闭式落地双坡屋面α0°30°≥60°中间值按插入法计算2封闭式双坡屋面≤15°30°≥60°Hs-0.6+0.8中间值按插入法计算2)单层厂房的风荷载(1)不考虑风振系数，取β。
=1(2)屋盖顶面斜坡部分的风荷载计算，要将垂直屋面表面的荷载投影到水平面上。
(3)均按檐口、柱顶离室外地面距离作为计算高度z 3 ) 排架中风荷载的计算(1)排架上的风荷载类型A.柱顶以下墙面：按均布风荷载考虑kN/mB.柱顶至屋脊间屋盖部分：仍取为均布的，其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载W 考虑严0.58-0.75.-山工8.0+A。
风荷载作用-例题
[例题2-1] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m ，其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为30m ⨯40m ，地下室筏板基础底面埋深为12m,如图2-4所示。
已知100年一遇的基本风压为2/45.0m kN =ϖ 建筑场地位置大城市郊区。
已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。
为简化计算，将建筑物沿高度划分为6个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值、计算在风苛载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。
[解] (1) 基本自振周期 根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：s n T t 9.13805.005.0≈⨯== （ n 是层数）222210/62.19.145.0m s kN T ∙=⨯=ϖ(2) 风荷载体型系数 对于矩形平面，由《高层规程》附录A 可求得80.01=s μ57.0)4012003.048.0()03.048.0(2=⨯+-=+-=L H s μ (3) 风振系数 由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表2-6可查得脉动增大系数502.1=ξ脉动影响系数v 根据H /B 和建筑总高度H 由表2-7确定，其中B 为与风向相一致的房屋宽度，由H/B=4.0可从表2-7经插值求得v=0.497；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即 HH i z =ϕ。
i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。
则由式(2-4)可求得风振系数为： HH H H i z i z v z z v z ∙⨯+=∙+=+=μμξμαϕξβ497.0502.1111 (4) 风荷载计算 风荷载作用下，按式(2-2a)的可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： z z z z z q βμβμ66.2440)57.08.0(45.0)(=⨯+⨯=按上述方法可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表2-9，如图2-4所示。
风荷载计算例题
z
0.74 0.74 0.74 0.76 0.84 0.89 0.95 1 1.05 1.1 1.14 1.19 1.23 1.27 1.3 1.34 1.38 1.41 1.45 1.48
z
0.07 0.12 0.17 0.22 0.26 0.31 0.36 0.41 0.46 0.51 0.56 0.61 0.66 0.71 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1
5 计算各个面各楼层处的集中风荷载
20 (5 3.6) / 2wiz 底层 Wiz B h j wiz 20 3.6wiz 中间层 20 (3.6 / 2) wiz 顶层
6 计算各楼层处总的风荷载
Wz W1z W2 z 2 W3z cos60
风荷载计算结果
查表1-12 1.386
2
根据0.62×1.01=0.63
0.485 房屋高宽比H/B=(5+3.6×19)/34.64=2.1，查表1-13，
对于质量和刚度沿高度比较均匀的房屋，结构振型系数可以取
z z / H z / 73.4
4 计算各个面不同高度的分布风荷载
wiz z s z w0
z
1.06 1.11 1.15 1.19 1.21 1.23 1.25 1.28 1.29 1.31 1.33 1.34 1.36 1.38 1.39 1.40 1.41 1.43 1.44 1.45 面① 0.44 0.46 0.48 0.51 0.57 0.62 0.67 0.71 0.76 0.81 0.85 0.90 0.94 0.98 1.01 1.05 1.09 1.13 1.17 1.21
Wiz
面② 23.69 20.68 21.53 22.88 25.57 27.68 30.04 32.15 34.25 36.36 38.21 40.32 42.18 44.03 45.46 47.32 49.17 50.78 52.63 27.12 面③ 23.69 20.68 21.53 22.88 25.57 27.68 30.04 32.15 34.25 36.36 38.21 40.32 42.18 44.03 45.46 47.32 49.17 50.78 52.63 27.12