关于坡屋顶建模的风荷载计算

关于坡屋顶建模的风荷载计算
目前,越来越多的建筑为了造型美观采用坡屋顶.结构设计人员在PKPM建模计算时,处理不当可能导致计算结果的失真.在此,笔者通过以下算例进行比较说明.
工程算例采用平面尺寸3mX6m的一个两层建筑,一层层高3m,二层总高4m（坡屋顶高度2m）,如下图：
采用以下两种方式分别建模计算：
A、楼层组装时二层层高输入2m,屋脊节点升节点高度2m.
B、楼层组装时二层层高输入4m,檐口节点降节点高度2m.
计算时,两个模型除建模方式不同外,参数选取均相同.通过计算,得到的风荷载计算结果如下：
A建模方案的风荷载计算结果如下表
B建模方案的风荷载计算结果如下表
C平屋面建筑的风荷载计算结果如下表
通过比较,可以看出A方案与B方案的一层风荷载计算完全一致,二层的风荷载计算差异较大,且B方案与平屋顶建筑的风荷载计算结果完全一致.经查阅资料并向PKPM技术人员咨询,坡屋顶的建模应采用降节点的方式进行建模,升节点的建模方式风荷载计算未计入坡屋面高度范围的风荷载.
同样应注意,PKPM对于楼（屋）面面荷载的输入是以楼
板的投影面积为基准,输入坡屋面面层恒荷载时需用标准值应除以坡屋面角度余弦,而规范给出的活荷载是基于投影面的值,故不需修正.
以上两点是图纸审查过程中经常遇到的问题,在此加以详解供大家参考.。

四坡钢结构屋顶计算书

1计算说明1.1工程概况本设计图纸为新疆庆华能源集团有限公司二级泵站管理房钢结构屋顶施工图设计。

屋顶采用钢结构钢结构，屋面采用轻质彩钢压型板。

结构设计使用年限为50年(钢檩条等可替换的结构构件为25年），建筑结构的安全等级为二级。

1.2自然条件及设计荷载基本风压值：0.60KN/m2•，基本雪压值：1.4KN/m2 ；不上人屋面活荷载标准值：0.5kN/m2；本工程的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，抗震设防类别为丙类。

2计算内容2.1房屋面檁条结构计算2.1.1计算所选用参数1)恒载标准值为:q D=0.1KN/m22)活载标准值为:q L=0.5KN/m23)雪荷载标准值为:q=1KN/m2S4)积灰荷载标准值为:q A=0KN/m25)施工荷载标准值为:Q=1KN6)风压标准值为:q W=0.6KN/m27)风压高度变化系数为:μz=18)风压体形系数为:μs=-0.69)屋面坡度为:α＝21.8度10)檁条计算长度为:L=4.1m11)檁条间距为:a=1.29m12)跨中拉条数量为:n=1根13)檁条抗拉强度设计值为:fy=215MPa14)檁条抗剪强度设计值为:fv=125MPa15)檁条弹性模量为:E=206000MPa16)檩条规格:C140X50X20X2.517)风荷载调整系数f cw=1.12.1.2计算公式或计算软件的选用2.1.2.1计算软件PKPM20082.1.3计算步骤及结果2.1.3.1截面特性计算檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C140X50X20X2.5b = 50.000 h =140.000c =20.000 t = 2.500A = 0.6480E-03 Ix = 0.1868E-05 Iy = 0.2211E-06It = 0.1351E-08 Iw = 0.9319E-09Wx1=0.2668E-04 Wx2 = 0.2668E-04 Wy1 = 0.1396E-04 Wy2 = 0.6470E-052.1.3.2截面验算1、荷载及荷载组合统计1）恒荷载屋面自重(KN/m2) ：0.1000；檩条自重作用折算均布线荷(KN/m): 0.0509；檩条计算恒荷线荷标准值(KN/m): 0.1615；2）活荷载(包括雪荷与施工荷载)屋面活载(KN/m2) ：0.500；屋面雪载(KN/m2) ：1.000；施工荷载(KN) ：1.000；施工荷载不起到控制作用；檩条计算活荷线荷标准值(KN/m): 1.1060 (活载与雪荷的较大值)；3）风荷载建筑形式：封闭式；风压高度变化系数μz ：1.000；基本风压W0(kN/m2) ：0.600；边跨檩条作用风载分区：中间区；边跨檩条作用风载体型系数μs1：-0.600；中间跨檩条作用风载分区：中间区；中间跨檩条作用风载体型系数μs2：-0.600；边跨檩条作用风荷载线荷标准值(KN/m): -0.3982；中间跨檩条作用风荷载线荷标准值(KN/m): -0.3982；说明: 作用分析采用檩条截面主惯性轴面计算，荷载作用也按主惯性轴分解；檩条截面主惯性轴面与竖直面的夹角为：21.800 (单位：度，向檐口方向偏为正)；4）荷载效应组合基本组合组合1：1.2恒+ 1.4活+ 0.9*1.4*积灰+ 0.6*1.4*风压组合2：1.2恒+ 0.7*1.4*活+ 1.4积灰+ 0.6*1.4*风压组合3：1.2恒+ 0.7*1.4*活+ 0.9*1.4*积灰+ 1.4风压组合4：1.35恒+ 0.7*1.4*活+ 0.9*1.4*积灰+ 0.6*1.4*风压组合5：1.0恒+ 1.4风吸标准组合组合6：1.0恒+ 1.0活+ 0.9*1.0*积灰+ 0.6*1.0*风压2、边跨跨中单檩强度、稳定验算强度计算控制截面：跨中截面强度验算控制内力(kN.m)：Mx=2.962 ；My=-0.358(组合1)有效截面计算结果：全截面有效。

四坡屋面风荷载体型系数

四坡屋面风荷载体型系数是建筑工程中一个重要的参数，它直接影响着建筑物在强风作用下的稳定性和安全性。

四坡屋面指的是在平面上呈四方形并四周坡度相同的建筑屋顶，这种形式在实际工程中较为常见。

在研究四坡屋面风荷载体型系数时，一般会考虑屋面的形状、高度、倾斜角度以及周围环境等因素。

本文将探讨四坡屋面风荷载体型系数的计算方法、影响因素和应用，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

首先，四坡屋面风荷载体型系数的计算方法是研究的重点之一。

在建筑工程中，为了确保建筑物在恶劣天气条件下的安全性，需要对其受风性能进行评估。

四坡屋面作为建筑的风荷载主要承载结构，在设计过程中需要准确计算其风荷载体型系数。

通常情况下，可以采用规范中给出的简化方法进行计算，也可以通过数值模拟等手段得到更精确的结果。

其次，四坡屋面风荷载体型系数受多种因素影响。

在实际工程中，四坡屋面的形状、高度、倾斜角度等参数都会对其风荷载体型系数产生影响。

此外，周围环境、风场特性、建筑物周围的遮挡物等因素也会对风荷载体型系数造成影响。

因此，在计算四坡屋面风荷载体型系数时，需要综合考虑这些因素，以获得准确的结果。

最后，四坡屋面风荷载体型系数的应用是建筑工程中的关键问题之一。

在实际设计中，建筑师和工程师需要根据计算得到的风荷载体型系数来确定结构的尺寸、材料和构造方式，以确保建筑物在强风条件下具有足够的抗风能力。

同时，四坡屋面风荷载体型系数还可以用于风工程领域的风荷载分析、风险评估等方面。

让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，四坡屋面风荷载体型系数是建筑工程中一个重要的研究课题，它直接关系到建筑物在强风作用下的稳定性和安全性。

通过深入研究四坡屋面风荷载体型系数的计算方法、影响因素和应用，可以为建筑工程的设计和施工提供科学依据，保障建筑物的安全性和可靠性。

希望本文的探讨能够对相关领域的研究和实践有所启发，推动该领域的进一步发展。

光伏斜屋顶耐风压结构计算与评估

光伏斜屋顶耐风压结构计算与评估光伏斜屋顶的建设和应用已成为可再生能源领域的重要发展方向。

然而，在选择光伏斜屋顶的结构方案时，必须考虑到其耐风压能力。

本文将介绍光伏斜屋顶耐风压结构计算和评估的方法。

1. 风压力的背景和作用光伏斜屋顶在风力作用下容易受到风压力影响，因此在光伏斜屋顶的设计和施工中必须考虑风压力的影响。

风压力源于风的作用力，是光伏斜屋顶结构抵抗风力的重要指标。

2. 光伏斜屋顶耐风压结构计算的理论基础设计光伏斜屋顶的耐风压结构需要依赖于风力作用和光伏斜屋顶材料的特性。

风力作用需要根据当地的气象数据进行估算，包括风速和风荷载。

光伏斜屋顶材料的特性包括材料的强度和刚度等参数。

3. 光伏斜屋顶耐风压结构计算方法光伏斜屋顶耐风压结构计算需要综合考虑载荷和材料的特性。

一种常见的方法是使用有限元分析方法，通过建立模型来模拟光伏斜屋顶受风力作用时的力学响应。

将建筑结构按照单元划分并进行网格离散化，通过求解有限元方程来获得边界条件下的结构响应。

通过这种方法，可以得到光伏斜屋顶各个部位的应力和位移情况。

4. 光伏斜屋顶耐风压结构评估指标光伏斜屋顶耐风压结构的评估指标有很多，常见的有结构的安全系数、结构刚度和位移等。

安全系数是指结构实际承受风荷载与结构破坏的临界风荷载之间的比值。

刚度指标可以评估光伏斜屋顶结构在风力作用下的变形程度。

位移测量则可以用于评估结构的运动状况。

这些指标的评估可以通过实验测试和计算模拟来完成。

5. 光伏斜屋顶耐风压结构的优化设计通过适当的优化设计可以提升光伏斜屋顶的耐风压能力。

例如，可以采用增加结构强度或者改变结构形式的方式来提升结构的耐风性能。

同时，合理选择和布置光伏斜屋顶的支撑部件，增强结构的整体刚度和稳定性，也是一种有效的优化手段。

6. 结论光伏斜屋顶的耐风压能力评估是确保光伏斜屋顶结构安全和可靠性的重要环节。

通过合理的计算和评估方法，可以为光伏斜屋顶的设计和施工提供科学的依据。

《建筑结构荷载规范》-风荷载计算

8 风荷载8.1 风荷载标准值及基本风压8.1.1 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 当计算主要受力结构时0z s z k w w μμβ= (8.1.1-1)式中 k w —风荷载标准值(kN/m 2)；z β—高度z处的风振系数； 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/m 2)。

2 当计算围护结构时0z sl gz k w w μμβ=(8.1.1-2)式中 gz β—高度z处的阵风系数;sl μ—风荷载局部体型系数。

8.1.2 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN／m 2。

对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。

8.1.3 当城市或建设地点的基本风压值在本规范附录D.5没有给出时，基本风压值可按附录D规定的方法，根据基本风压的定义和当地年最大风速资料，通过统计分析确定，分析时应考虑样本数量的影响。

当地没有风速资料时，可根据附近地区规定的基本风压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定；也可按本规范附录D中附图D.6.3全国基本风压分布图近似确定。

8.1.4 风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取O.6、0.4和0.0。

8.2 风压高度变化系数8.2.1 对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1确定。

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； 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。

表8.2.1 风压高度变化系数z μ地面粗糙度类别离地面或海平面高度 (m) A B C D5 1.09 1.00 0.65 0.51 10 1.28 1.00 0.65 0.51 15 1.42 1.13 0.65 0.51 20 1.52 1.23 0.74 0.51 30 1.67 1.39 0.88 0.51 40 1.79 1.52 1.00 0.60 50 1.89 1.62 1.10 0.69 60 1.97 1.71 1.20 0.77 70 2.05 1.79 1.28 0.84 80 2.12 1.87 1.36 0.91 90 2.18 1.93 1.43 0.98 100 2.23 2.00 1.50 1.04 150 2.46 2.25 1.79 1.33 200 2.64 2.46 2.03 1.58 250 2.78 2.63 2.24 1.81 300 2.91 2.77 2.43 2.02 350 2.91 2.91 2.60 2.22 400 2.91 2.91 2.76 2.40 450 2.91 2.91 2.91 2.58 500 2.91 2.91 2.91 2.74 ≥5502.91 2.91 2.91 2.918.2.2 对于山区的建筑物，风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别，由表8.2.1确定外，还应考虑地形条件的修正，修正系数η分别按下述规定采用： 1 对于山峰和山坡，其顶部B处的修正系数可按下述公式采用：2B 5.21tg 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+=H z ακη (8.2.2)式中tg α——山峰或山坡在迎风面一侧的坡度；当tg α＞0.3时，取tg α＝0.3；κ——系数，对山峰取2.2，对山坡取1.4；H ——山顶或山坡全高(m)；z ——建筑物计算位置离建筑物地面的高度，m；当 2.5z H >时，取 2.5z H =。

四坡屋面风荷载体型系数

四坡屋面风荷载体型系数一、引言四坡屋面是指屋面具有四个边坡的建筑形式。

在建筑设计中，风荷载是一个重要的考虑因素，而风荷载体型系数是计算风荷载的关键参数之一。

本文将以四坡屋面风荷载体型系数为标题，探讨其计算方法和应用。

二、风荷载的基本概念风荷载是指建筑物在风力作用下所受到的力。

风荷载包括静风荷载和动风荷载两部分。

其中，静风荷载是指风对建筑物表面产生的静压力，动风荷载是指由于风的运动而导致的建筑物振动产生的动力作用。

三、四坡屋面的特点四坡屋面由于具有四个边坡，其风荷载计算相对于其他形式的屋面会有一些特殊的考虑。

四坡屋面的特点包括：1. 风流的分散性：四坡屋面上风流相对较为分散，不会形成明显的局部高压区和低压区。

2. 风流的交互作用：四坡屋面四个边坡之间存在风流的交互作用，会影响风荷载的分布。

3. 屋面形状的影响：四坡屋面的形状对风荷载的大小和分布有重要影响。

四、四坡屋面风荷载体型系数的计算方法四坡屋面风荷载体型系数描述了风荷载对四坡屋面的影响程度。

在国内外的规范和标准中，对于四坡屋面风荷载体型系数的计算方法有所不同，常见的计算方法有以下几种：1. 弹性理论方法：通过对四坡屋面进行结构力学分析，计算出建筑物的动力响应，从而确定风荷载体型系数。

2. 超前系数法：根据四坡屋面的形状特点，通过经验公式计算出风荷载超前系数，再乘以基础体型系数得到风荷载体型系数。

3. 数值模拟方法：利用计算流体力学（CFD）软件对四坡屋面进行风洞模拟，通过模拟结果计算风荷载体型系数。

五、四坡屋面风荷载体型系数的应用四坡屋面风荷载体型系数的应用主要体现在以下几个方面：1. 结构设计：通过计算风荷载体型系数，可以确定建筑物的风荷载分布，为结构设计提供依据。

2. 风险评估：根据风荷载体型系数的大小，可以评估四坡屋面在不同风力作用下的稳定性和安全性。

3. 抗风设计：根据风荷载体型系数的大小，可以优化四坡屋面的设计，提高其抗风能力。

六、结论四坡屋面风荷载体型系数是计算风荷载的重要参数，能够反映风对四坡屋面的影响程度。

坡屋面风荷载计算

坡屋面风荷载计算一、引言在建筑设计和工程实践中，风荷载是一个重要的外部荷载因素，尤其对于坡屋面结构而言。

正确地评估和计算坡屋面的风荷载，对于保证结构的安全性和稳定性具有重要意义。

本文将对坡屋面风荷载计算的相关内容进行探讨。

二、风荷载的基本概念风荷载（Wind Load）是指由于风的作用在建筑物上产生的压力或吸力。

这些力可能对建筑物造成影响，包括结构变形、振动以及潜在的破坏。

风荷载是随机事件，具有明显的地域性和季节性特征，与当地的气候条件、地形地貌以及建筑物本身的特点密切相关。

三、坡屋面风荷载的计算方法1.风压计算2.风压（Wind Pressure）是指在单位面积上所受的风力。

风压的大小取决于风速和空气的密度。

常用的风压计算公式为：P = 0.5 ×ρ× V^2其中，P为风压，ρ为空气密度，V为风速。

由于风速是一个随机变量，需要采用一定时段的平均风速或统计意义上的最大风速作为计算依据。

3.风载分布4.对于坡屋面结构，风载分布情况较为复杂。

一般来说，风载在屋面上的分布与屋面的几何形状、风向角以及屋面的抗风性能等因素有关。

根据不同的屋面形状和风向角，可以将风载分为顺风向、横风向和垂直于屋面三个方向的力，分别进行计算。

5.顺风向风载6.顺风向风载是指沿着屋面坡向的风力作用。

对于坡屋面，顺风向风载的分布通常采用简化的三角形分布或梯形分布进行计算。

根据屋面的倾斜角度和风压分布情况，可以确定具体的分布形式和分布系数。

7.横风向风载8.横风向风载是指垂直于屋面坡向的风力作用。

由于坡屋面的特殊形状，横风向风载的分布通常较为复杂。

一般需要通过数值模拟或试验方法来确定具体的分布形式和分布系数。

9.垂直于屋面方向的风载10.垂直于屋面方向的风载主要是指由于气流分离和旋涡脱落等效应产生的升力和阻力。

这些力对于坡屋面的稳定性具有重要影响。

同样地，需要通过数值模拟或试验方法来确定具体的分布形式和分布系数。

坡屋面计算

一般是按平屋顶做，加荷的时候按平屋面荷载除以一个cos角度。

由于倾斜构件，尤其是屋面板，我们通常是双向双层配筋的，这样做虽偏于安全，可也实在浪费。

事实上，倾斜板也可按水平板一样构造，只不过负弯矩筋的长度应按规范规定、按板的斜长计算。

对于跨度较小的折板，其构造可按下附图Ｆ构造：板厚；荷载可按，计算跨度可按计算。

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[引用] 2006-04-14 16:01:55.0
第50楼
对于跨度较大的板，转折处应加设梁，其构造可按下附图Ｇ构造：板厚；荷载可按，计算跨
度可按计算。

四坡屋面风荷载体型系数

四坡屋面风荷载体型系数
四坡屋面风荷载体型系数是指四坡屋面在风荷载作用下的形状对
其风荷载系数的影响。

由于四坡屋面形状复杂，不同于常规平面屋面，因此需要考虑其特殊形状对风荷载的影响。

四坡屋面风荷载体型系数的计算方法主要依据相关规范和手册进行，一般根据屋面的实际形状和受风方向，查表或通过计算得到。

具体计算四坡屋面风荷载体型系数的方法可以参考以下步骤：
1.确定受风方向，即风吹向屋面的方向。

2.根据受风方向确定风的逆向和横向分量。

3.根据四坡屋面的实际形状，查表或使用计算公式得到相应的体型系数。

4.将风荷载系数与风速、面积等参数结合，计算出四坡屋面在特定风
荷载下的风荷载。

需要注意的是，不同的规范和手册可能存在不同的计算方法和公式，因此在实际设计中应根据相应的规范和要求进行计算。

四坡屋面风荷载体型系数的大小与屋面的形状有关，一般较规则
的形状风荷载系数较小，而较不规则的形状风荷载系数较大。

因此，
在设计中应根据具体情况选择合适的体型系数进行计算，以确保结构
的安全可靠。

坡屋面荷载的计算例题

坡屋面荷载的计算例题不上人坡屋面活荷载标准值，荷载规范里，为0.5KN/m2（以下略去单位），需要注意的是这个0.5是水平投影面上的统计数据，即附件1里的F统计，而坡屋面实际几何面和其水平投影面是两个不同的面，水平投影面上的是0.5，实际坡屋面上的呢？多大？方向是哪？我们假定实际坡屋面上的荷载为F实际，那么F实际=F统计*坡度余弦，方向竖直向下，而不是垂直坡屋面。

即11楼小寒哥所说的荷载转化。

需要注意的是，活荷载是这样的，恒荷载不必，前提是计算时需要按竖直方向的恒荷载计算，而不是与坡屋面垂直的方向去计算。

如屋面现浇板100mm，角度x，恒载计算应该是25KN/m3100mm/cosx,而不是25KN/m3100mm。

这个正确的25KN/m3100mm/cosx就是小寒哥12楼解答图片里的最上面的荷载转化里的q。

另外，坡屋面按平屋面建模设计时，活载不需放大，恒载则需放大的道理阐述见小寒哥11~13楼回帖，注意，12楼回帖里第三步弯矩计算里的弯矩应该是qcosx不是qcosx，但弯矩计算数据是对的，属于粗心错误。

至于在操作上，活载不放大自不必说，按规范建筑类别取值即可；恒载需要放大，且是在计算正确（第二段阐述）的前提下放大。

如果点击了PKPM自动考虑板重，则需要将程序未考虑的板重的放大部分在人工输入的恒载里予以体现。

如坡屋面板厚100，按平屋面建模，如果点击了自动计算板重，程序是按25*0.1=2.5计算板重的，而实际是250.1/cosx,放大后为(250.1)/(cosxcosx),则需要将(25*0.1)/(cosxcosx)-2.5的差值，在恒载输入中附加到面层的恒载上去，注意面层的恒载计算要对且需要放大。

如果不点击自动计算板重，则直接按(250.1)/(cosxcosx)考虑板重，建筑面层同此方法。