幕墙工程如何按《建筑结构荷载规范》计算风荷载标准值
幕墙基本计算公式
幕墙设计计算书基本参数:北京地区基本风压0.400kN/m2抗震设防烈度8度设计基本地震加速度0.08gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》 GB 15763.2-2001《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2006版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：--A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；--B类指田野、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。
本工程为：内江百科园一期工程，按C类地区计算风荷载。
幕墙基本计算公式
幕墙设计计算书基本参数:北京地区基本风压0.400kN/m2抗震设防烈度8度设计基本地震加速度0.08gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：--A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；--B类指田野、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。
本工程为：内江百科园一期工程，按C类地区计算风荷载。
(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规定采用风荷载计算公式: W k=βgz×μs×μz×W0（7.1.1-2）其中: W k---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.5.1条取定。
根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数。
幕墙建筑工程专项方案
幕墙建筑工程专项方案一、项目概况幕墙，即幕墙结构，是指建筑的外墙挡风、遮阳、保温、隔热、隔音等功能的外围墙体，目前已成为现代建筑中不可或缺的一部分。
本工程位于城市CBD区域，项目总用地面积约10000平方米，总建筑面积约50,000平方米，由一座20层的办公楼和一座低层商业综合体构成。
为了实现设计要求，将采用全玻璃幕墙系统，具有高透光性、低噪音、高保温、隔热效果的特点。
二、设计标准1. 广义幕墙应符合《建筑幕墙工程质量验收规范》JGJ102-2003的要求，且符合国家GB／T50178-2007的规定。
2. 窗、幕墙应符合《建筑外窗幕墙安装施工及验收规范》GB/T 178 If1986的要求，执行国家标准GB 707-85, 幕墙安装必须符合设计规范、要求和施工图据。
3. 全玻璃幕墙采用单层钢材支撑结构，符合国家标准GB50009-2001《建筑结构荷载规范》和GB50017-2003《钢结构设计规范》。
4. 幕墙的抗风荷载计算符合国家标准GB50009-2001《建筑结构荷载规范》，按《建筑结构抗震设计规范》GB5001. 0-2010中规定抗震系数计算。
5. 幕墙系统采用独立支撑结构，符合《建筑外窗幕墙安装施工及验收规范》GB/T 17811-1986的要求。
三、设计方案根据项目实际情况和设计要求，制定以下幕墙设计方案：1. 幕墙结构采用单层玻璃幕墙，具有高透光性。
2. 采用全玻璃幕墙系统，玻璃选用中空玻璃，具有保温性能，有效降低能耗。
3. 结合建筑外观设计，选用反射率适中的玻璃，保证室内光线充足，避免过度的日晒和夜间的灯光污染。
4. 采用独立支撑结构，让玻璃幕墙独立于主体建筑结构之外，降低承重结构的荷载。
5. 考虑到周边地区的高风级别要求，幕墙结构应具有良好的抗风性能，确保建筑安全。
6. 幕墙的施工及安装应采用最新的施工工艺，保证质量，提高工效。
7. 针对项目实际情况，施工现场应严格按照设计要求和施工规范进行管理，确保幕墙系统的安全、稳定和美观。
幕墙物理性能指标说明
幕墙物理性能介绍幕墙的物理性能等级是依据GB/T15225按照建筑物所在的地区的地理、气候条件、建筑物高度、体型和环境以及建筑物的重要性等选定的，其分级符合国家现行产品《建筑幕墙》JG3035的规定。
（1）风压变形性能按JG3035的规定，风压变形性能分5级，如下表：表中P3为风荷载标准值，其含义是在P3作用下，幕墙主要受力杆件的相对挠度值不应大于L/180（L—杆件长度），其绝对挠度值应在20mm以下。
在幕墙主要受力杆件的设计计算中，还需考虑在风压作用下，计算其设计值，并考虑与地震（温度）等作用的组合。
在这些组合作用下，幕墙主要受力杆件的最大应力不得大于材料的设计强度值。
所以，确定幕墙风压变形指标的关键数值是风荷载标准值。
根据《建筑荷载规范》GB50009-2001中关于建筑外围护结构风荷载值计算的规定。
另外，根据抗震防灾国家重点试验室提供的试验数据的初步结果，大部分区域的50年重现期，10分钟时距的平均风压都低于1.1KPa，局部区域（如屋檐、挑棚边缘处）的50年重现期、10分钟时距的平均风压可能达到1.6KPa。
相比较，风荷载标准值取最安全的，该值对应于风压变形性能级，已能满足本建筑风压变形的要求。
如果要求风压变形性能达到Ⅱ级，则风荷载标准值至少取4KPa。
按此值计算则需增大主要受力杆件的截面尺寸和玻璃的厚度，导致成本增加，仍无必要。
（2）雨水渗漏性能根据JG3035规定，雨水渗漏性能按下表分级。
在《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96中4.2.5条规定玻璃幕墙在风荷载标准值除以2.25的风荷载作用下不应发生雨水渗漏。
在任何情况下，玻璃幕墙开启部分的雨水渗漏压力应大于250Pa。
本工程风荷载标准值为1.677KPa，除以2.25后为740Pa，由于需按发生渗漏现象的前级压力差值P作为分级依据，所以本工程雨水渗漏性能等级取为Ⅲ级，按此性能等级设计已能满足使用功能要求。
（3）空气渗透性能：在标准状态下，压力差为10Pa的空气渗透量q为分级依据，其分级指标应符合下表规定。
风荷载取值规范
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。
2.1.1-玻璃幕墙荷载计算
第一章、荷载计算一、计算说明（本段为该幕墙的大概介绍），本章我们要计算的是该幕墙承受的最大荷载。
该处幕墙的最大计算标高为50 m。
层高为3.5 m。
二、玻璃幕墙的自重荷载计算1、玻璃幕墙自重荷载标准值计算G AK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP6+12A+TP6 mm厚的中空钢化玻璃G AK=（6+6）×10-3×25.6=0.31 KN/m2G GK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值G GK=0.45 KN/m22、玻璃幕墙自重荷载设计值计算r G：永久荷载分项系数，取r G=1.2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条G G：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.45=0.54 KN/m2三、玻璃幕墙承受的水平风荷载计算1、水平风荷载标准值计算βgz：阵风系数，取βgz=2.098按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1μS：风荷载体型系数，取μS=-1.2或+1.0按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3条该体型系数分别为一个垂直于幕墙方向向外的荷载值和一个垂直于幕墙方向相里的荷载值，计算时，我们选择最不利的一种荷载进行组合，所以我们在计算时，选-1.2作为我们的计算风荷载体型系数。
μZ：风压高度变化系数，取μZ=0.74按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1W0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.45 KN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4（按50年一遇）W K：作用在幕墙上的风荷载标准值W K=βgz·μS·μZ·W0=2.098×（-1.2）×0.74×0.45=-0.838 KN/m2（表示负风压）|W K|=0.924 KN/m2＜1.0 KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取W K=1.0 KN/m22、水平风荷载设计值计算r W：风荷载分项系数，取r W=1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条W：作用在幕墙上的风荷载设计值W=r W·W K=1.4×1.0=1.4 KN/m2四、玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算1、玻璃幕墙承受的水平地震荷载标准值计算αmax：水平地震影响系数最大值，取αmax=0.16按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条βE：动力放大系数，取βE=5.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条q EK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算q EK=αmax·βE·G GK=0.16×5.0×0.45=0.36 KN/m22、玻璃幕墙承受的水平地震荷载设计值计算r E：地震作用分项系数，取r E=1.3按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条q E：作用在幕墙上的地震荷载设计值q E=r E·q EK=1.3×0.36=0.468 KN/m2五、荷载组合1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条q K=ψW·W K+ψE·q EK=1.0×1.0+0.5×0.36=1.18 KN/m22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=ψW·W+ψE·q E=1.0×1.4+0.5×0.468=1.668 KN/m2六、荷载计算总结根据荷载规范的要求，本玻璃幕墙的荷载可分为如下几种情况，（见表格），我们上面计算的是幕墙所占面积最大部位的荷载值，表中其他值为其他部分的荷载值。
风荷载标准值计算方法
按老版本规范风荷载标准值计算方法：1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算：wk =βgzμzμs1w…… 2006年版]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(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B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B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。
局部风压体型系数的从属面积
局部风压体型系数μs1的从属面积再讨论发布时间：2007-5-15浏览次数：2278人次张芹我的文章‘幕墙工程如何按《建筑结构荷载规范》（局部修订）计算风荷载标准值’发表半年以来，各方面人士提出了各种意见和看法，现对局部风压体型系数μs1的从属面积作进一步讨论。
建设部2006年7月25日发布《建筑结构荷载规范》局部修订的公告，对《建筑结构荷载规范》局部修改（2006年11月1日起执行），修改后的《建筑结构荷载规范》对风荷载标准值的计算规定如下：7.1.1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Wk =βzμsμzW（7.1.1-1）2当计算围护结构时Wk =βgzμs1μzW（7.1.1-2）式中：μs1——局部风压体型系数。
7.3.3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7.3.1采用；2. 负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2 的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2 时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2 而大于1m2 时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即μs1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）] l ogA计算风荷载标准值的局部风压体型系数μs1，怎样确定从属面积是首先要解决的问题，确定从属面积应该区分从属面积和受荷面积这两个术语，虽然两者之间紧密相关，但两者并非同义语，从属面积是按构造单元划分的，它主要是由构件实际构造尺寸确定的，例如一块板，板的面积就是从属面积，而受荷面积是按计算简图取值的，选取不同的计算简图，就可能会有不同的受荷面积。
除了板本身按板构造单元的面积取从属面积外，从属于面板的压板，挂勾，胶缝，也按板的构造单元面积取从属面积。
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幕墙工程如何按《建筑结构荷载规范》计算风荷载
标准值
中国建筑装饰协会与制品委员会专家组成员张芹
建设部2006年7月25日发布《建筑结构荷载规范》局部修订的公告，对《建筑结构荷载规范》局部修改（2006年11月1日起执行），修改后的《建筑结构荷载规范》对风荷载标准值的计算规定如下：
7.1.1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
Wk=βzμsμzW0（7.1.1-1）
2当计算围护结构时
Wk=βgzμs1μzW0（7.1.1-2）
式中：μs1——局部风压体型系数。
7.3.3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7.3.1采用；
2.负压区
—对墙面，取-1.0
—对墙角边，取-1.8
二、内表面
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即
μs1（A）=μs1（1）+［μs1（10）-μs1（1）］logA
算例
W0=450N/m2Z=50mC类地区层高3.6m
分格宽1.5mμz=1.25βgz=1.73
墙角区验算面板玻璃1.5×1.8=2.7m2log2.7=0.431
μz1(A)=-{1.8+［0.8×1.8-1.8］×0.431}=-1.64
μz1=-1.64+(-0.2)=-1.84
WK=βgzμzμz1W0=1.73×1.25×1.84×450=1791N/m2
验算从属面积大于1m2且与面板直接连接的支承结构从属面积
1.5×3.6=5.4m2log5.4=0.732
μz1(A)=-{1.8+［0.8×1.8-1.8］×0.732}=-1.54
μz1=-1.54+(-0.2)=-1.74
WK=βgzμzμz1W0=1.73×1.25×1.74×450=1693N/m2
墙面区验算面板玻璃1.5×1.8=2.7m2log2.7=0.431
μz1(A)=-{1.0+［0.8×1.0-1.0］×0.431}=-0.914
μz1=-0.914+(-0.2)=-1.114
WK=βgzμzμz1W0=1.73×1.25×1.114×450=1084N/m2
验算从属面积大于1m2且与面板直接连接的支承结构从属面积
1.5×3.6=5.4m2log5.4=0.732
μz1(A)=-{1.0+［0.8×1.0-1.0］×0.732}=-0.854
μz1=-0.854+(-0.2)=-1.054
WK=βgzμzμz1W0=1.73×1.25×1.054×450=1026N/m2
说明：本例从属面积大于1m2且与面板直接连接的支承结构含立柱、横梁，从属面积是按立柱考虑的，横梁从属面积小于此面积，由于横梁即使按立柱的作用验算也大大富裕，为简化计算不再另行计算。