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。
风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算中国建筑标准设计研究所刘达民1．概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87，从2002年3月1日起施行。
风荷载属于基础性标准，只有50年的实测数据。
风荷载计算，第7.1.1与7.1.2黑体字属强制性条文，必须执行。
风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载，其破坏作用较大，属矛盾的主要方面。
建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变，但参数、取值有所变化。
修改后的规范更合理，计算简化，与国际上的做法接近。
门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。
2．新老规范差异风荷载部分主要差异有：a）把主体结构与围护结构区别对待。
其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。
b）基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇，提高10%左右，但地点不同，有所区别；起点由原来0.25kPa改为0.30kPa，内陆地区变化不大，但沿海地区较大；c）规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用，个别仍有例外d）围护结构可仍按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113要加大10%等。
e）高度系数作了调整由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类，与国际上划分一致。
A、B类与原来一样，但C类稍有降低，D类为新增加。
将A、B、C、D四类数据化：即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。
取该地区主导风和最大风向为准。
以建筑物平均高度?来划分地面粗糙度。
当?≥18M为D类；9M<?≤18M为C类；?<9M为B类；对山坡、山峰给出了计算公式。
f）体型系数作了调整增加了灵活性：即①可借鉴有关资料②宜作风洞③应作风洞④可直接采用。
g）第7.3.3条专对围护结构而言的（1）外表面正压区：按表7.3.1采用负压区：对墙面，取－1.0；对墙角边，取－1.8；对坡度>10°的屋脊部位，取－2.2；对檐口、雨棚、遮阳板，取－2.0。
注：屋面、墙角边的划分：作用宽度0.1，作用高度0.4，起点应大于1.5m。
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。
3风荷载取值
《结构程序PKPM 应用实训》开放性实验资料3.1.3 风荷载取值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。
W W z s z k μμβ=)21.3(-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 风压高度变化系数地面粗糙度类别离地面或海平面高度（m ）A B C D 5101520 1.171.381.521.63 1.001.001.141.250.740.740.740.840.620.620.620.62304050601.801.922.032.121.421.561.671.771.001.131.251.350.620.730.840.93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《荷载规范》7.2.2。
风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-风荷载标准值的计算中国建筑标准设计研究所刘达民????1．概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87，从2002年3月1日起施行。
风荷载属于基础性标准，只有50年的实测数据。
风荷载计算，第风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载，其破坏作用较大，属矛盾的主要方面。
建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变，但参数、取值有所变化。
修改后的规范更合理，计算简化，与国际上的做法接近。
门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。
2．新老规范差异风荷载部分主要差异有：a）把主体结构与围护结构区别对待。
其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。
b）基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇，提高10%左右，但地点不同，有所区别；起点由原来0.25kPa改为0.30kPa，内陆地区变化不大，但沿海地区较大；c）规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用，个别仍有例外d）围护结构可仍按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113要加大10%等。
e）高度系数作了调整由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类，与国际上划分一致。
A、B类与原来一样，但C类稍有降低，D类为新增加。
将A、B、C、D四类数据化：即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。
取该地区主导风和最大风向为准。
以建筑物平均高度来划分地面粗糙度。
当≥18M为D类；9M<≤18M为C类；<9M为B类；对山坡、山峰给出了计算公式。
f）体型系数作了调整增加了灵活性：即①可借鉴有关资料②宜作风洞③应作风洞④可直接采用。
（1）外表面正压区：按表7.3.1采用负压区：对墙面，取－1.0；对墙角边，取－1.8；对坡度>10°的屋脊部位，取－2.2；对檐口、雨棚、遮阳板，取－2.0。
各类常用荷载标准值
各类常用荷载标准值1.1 风荷载：1.2 正常使用活荷载标准值（KN/m2）：（1）住宅、宿舍取2.0；其走廊、楼梯、门厅取2.0；（2）办公、教室取2.0；其走廊、楼梯、门厅取2.5；（3）食堂、餐厅取2.5；其走廊、楼梯、门厅取2.5；（4）一般阳台取2.5；（5）人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/平台取3.5；（6）卫生间取2.0~2.5（按荷载规范）；设浴缸、座厕的卫生间取4.0；（7）住宅厨房取2.0，中小型厨房取4.0，大型厨房取8.0（超重设备另行计算）；（8）多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0；无固定坐位取3.5；（9）商店、展览厅、娱乐室取3.5；其走廊、楼梯、门厅取3.5；（10）大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0；（11）礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0；（12）小汽车通道及停车库取4.0；（13）消防车通道：单向板取35.0；双向板楼盖、无梁楼盖取20.0；注：消防车超过300KN时，应按结构等效原则，换算为等效均布荷载。
结构荷载输入：无覆土的双向板（板跨≥2.7m）：板、次梁取28，主梁取20；覆土厚度≥0.5m 的双向板（板跨≥2.7m）：板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》；（14）书库、档案库取5.0；（15）密集柜书库取12.0；（16）大型宾馆洗衣房取7.5；（17）微机房取3.0；大中型电子计算机房取≥5.0，或按实际；（18）电梯机房、通风机房取7.0；通风机平台取6（≤5号风机）或8（8号风机）；（19）制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间（包括填料隔墙）取8.0；（20）水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0；（21）管道转换层取4.0；（22）电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
1.3 屋面活荷载标准值（KN/m2）：（1）上人屋面取2.0；（2）不上人屋面取0.5；（3）屋顶花园取3.0（不包括花圃土石材料）；注：施工或维修荷载较大时，屋面活荷载应按实际情况采用；因排水不畅、堵塞等，应加强构造措施或按积水深度采用。
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风荷载标准值
文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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。
WK=βzμsμZ W0
W0基本风压
WK 风荷载标准值
βz z高度处的风振系数
μs 风荷载体型系数
μZ 风压高度变化系数
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
很明显在μZ表中可以看出高度10米以下的μZ基本小于一，10米以上的基本大于一。
这是因为基本风压是按十米高度给出的，所以不同高度上的风压应将
W0乘以高度系数得出。
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
B类：田野乡村及中小城镇和大城市郊区
C类：有密集建筑群的城市市区
D类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区
一般的建筑都选B类，道理简单的很：这样μZ取值偏高，风荷载标准值偏高，计算偏安全。
μs 风荷载体型系数
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
风荷载体型系数分为三类μs1迎风面体形系数μs2 背风面体形系数μs3 和μs4为侧风面体型系数μs1=
μs2=-（+L）
μs3=μs4=
平常计算风荷载主要是以顺风方向进行计算，则μs=μs1-μs2=+（+L）为什么上式是减号是因为迎风面的压力还是背风面的吸力其实都在一个方向上，所以要调整两者的符号，要他们绝对值加，其实上式完全可以写成：
μs=/μs1/+/μs2/=+（+L）
另外工作中经常会发现一种现象对于基本矩形的建筑，有的设计院不经计算直接在正压区取的体型系数，经验取值也只能进行经验的解释：多年来这个系数是这样来的，一般建筑正风压系数为+，侧面，背面。
假定风来袭时正面门窗开启或者时被风损坏，那么正面的风压将会作用到室内各个部分，故其侧面的风压将会是。
但是现代建筑功能复杂，房屋众多，一般不会容易出现这种最不利的情况。
所以新版规范进行了修改，改为了内压，正压提高到。
原规范大面风压体型系数取值。
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。
βz z高度处的风振系数
风振系数主要是为了考虑风载波动中的动力作用（脉动风力）对建筑产生的振动效应。
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法，可以大大简化设计工作。
但是，如果建筑物的高度很大（例如超过200m），特别是对于周期较长比较柔的结构，最好进行风洞试验。
用通过实验得到的风对建筑物的作用作为设计依据较为安全可靠。
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。