多国风荷载规范整理

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加拿大风荷载规范

加拿大风荷载规范

加拿大风荷载规范1,本条规定了围护结构的风荷载标准值,其制订依据及说明如下所述。

1,外压。

内压与净压。

在来流湍流和建筑湍流。

或称为特征湍流,的共同作用下。

建筑物外表面形成随时间,空间不断脉动变化的风压力或风吸力,围护结构外表面承受的最大风压力和最大风吸力统称为风荷载最值。

其中,风吸力垂直于屋盖外表面并且方向背离屋盖表面。

采用负值表示风吸力,最大风吸力即风荷载最小值。

风压力垂直于屋盖外表面并且方向指向屋盖表面,采用正值表示,最大风压力即风荷载最大值,外表面风荷载最值需要进行概率分析。

以最值发生概率的分位数作为其估计值。

另一方面。

对于封闭式建筑物或半开敞式建筑物。

气流通过孔隙。

洞口进入或流出室内,室内形成风压力或风吸力,其波动幅度相对较小,通常将室内风压看作常数,根据风洞试验结果确定内压,室内风压力的方向指向室内屋盖。

墙面。

采用正值表示。

室内风吸力的方向背离室内屋盖。

墙面。

采用负值表示。

在美国,加拿大,日本。

澳大利亚。

英国。

欧洲等国家,地区的风荷载规范中。

均采用了外表面风压最值与内压之差表达封闭式,半开敞式建筑物围护结构的风荷载,现行国家标准,建筑结构荷载规范,GB。

50009规定了围护结构外表面风荷载标准值的计算公式,亦规定了围护结构的内压系数。

借鉴国内外标准的相关规定。

综合考虑围护结构外表面。

内表面的风荷载作用,本标准将封闭式房屋屋盖围护结构的风荷载表示为外表面风压最值与内压之差的形式,对于开敞式建筑物,应根据围护结构表面的净风压,进行极值的概率分析和估计,确定开敞式建筑物围护结构风压最值,本标准采用外表面净风压表达开敞式建筑物围护结构的风荷载。

此时不考虑内压。

2。

平均速压与阵风速压。

在国外荷载标准的风荷载条文规定中。

参考速压采用平均速压或者阵风速压,其中平均速压时距为10min或者1h,阵风速压的时距为3s。

对于围护结构风荷载。

外表面风压最值表达为风压系数最值与平均速压或阵风速压之积的形式,内压表达为内压系数与平均速压或阵风速压之积的形式,加拿大。

风荷载知识

风荷载知识

一、风速与风力在气象学中根据《地面气象观测规范风速和风向》GB/T35227-2017中规定风速风力观测高度不应低于距地面10m,一般为10~12m。

风速观测时距为10min,风力等级一般在0~12级,记录时若使用仪器观测,则记录风速值;若采用人工目力观测,则记录风力级数并按蒲福风力等级表(表1)转换为对应的风速中数值。

表1 蒲福风力等级表二、基本风压与基本风速在土木工程设计中风荷载采用基本风压作为直接设计依据,而基本风压主要由基本风速确定,由《建筑结构荷载规范》中可知,基本风压计算公式根据的是经典的贝努利公式式中:ω0为基本风压,N/m²;ρ为空气密度,kg/m³;ν0为基本风速,m/s。

基本风速则为当地空旷平坦地面(规范中地面粗糙程度B类)上10m高度处50年一遇10min内的平均最大风速。

可见,气象学规范中对风速风力的规定主要考虑时距、测量方式等因素,而土木工程设计规范对基本风速的规定中还包括地面粗糙度类别,重现期等因素。

并且,各国在进行土木工程设计时,由于地形、气候等影响,其规范对基本风速的规定也不尽相同。

由基本风速的定义可知,基本风速主要涉及到以下几个要素:标准高度、时距、重现期及地面粗糙度类别。

下面从这几个方面对基本风速进行分析。

01标准高度在同一个地点 ,风速随高度而变化 ,越靠近地面 ,风速越小,离地越高 ,风速越大。

因此,标准高度的取值对基本风速有很大的影响。

各国规范中基本风速标准高度的取值见表2。

表2 各国规范中基本风速标准高度表02时距时距是确定基本风速的时间间隔,基本风速是规定时距内的平均风速,其数值与时距的取值有很大关系,不同的时距取值可以得到不同的基本风速。

表3列出了各国规范基本风速的时距取值。

表3 各国基本风速时距取值表基本风速不同。

目前不同时距间的基本风速换算主要依据美国标准ASCE 7-10规范(下图),利用t s的平均最大风速与1h平均风速之比曲线对不同时距的风速进行换算。

中国与印度规范风荷载对比

中国与印度规范风荷载对比

作 用在 独 立 结 构 构件 ( 面墙 体 和 独 立 屋 的围护单元和连接件等) 的风荷载为 : 上 F C e C 1 P =( p vA d - ) 式中 : 为概率 ( 险) K. 危 系数 , 根 据 不 为
同的风速区和设计年限确定 的系数 ; K, 为地 形 、 度 及 建 筑 物 尺 寸 系数 , 高 为 根 据 不 同 的地 形 类 别 、 构 类 别 及 高 度 确 结 定 的 系数 ;
国 规 范 对 风 荷 载 的 定 义 不 同 , 工 程 设 计 对
为局部风压体型系数 。
2 基 本参数
2 1基本 风速 .
1 2印度风 荷载规 范 l : 7 (at ) 1 8 . S 8 5 pr 3 - 7 9 设计风 速V Vb K1 K K2 3
中 风 荷 载 的 取 值 存 在 争 议 , 此 了 解 印 度 因
中 国规 范 。 离 地 面 1 m高 , 旷 平 坦 地 形 ( 形 粗 O 空 地 糙度 B ) 重现 期 为5 年的 l ri 的最 大 平 类 , 0 0 n a
均风速 。
规 范 与 中 国 规 范 关 于 风 荷 载 计 算 的 差 异 是
有必要 的。
离地 面 任 意 高度 的 设 计风 压 p= .V 0 6
实测风速时 距

l 小时
0 9 .4
1 分钟 0

5 钟 分
1 0 .7
2 分钟
1 1 .6
1 分钟
12 .O
05 . 分钟
1 2 .6
2 秒钟 0
12 .8
l 秒钟 0
1 3 .5
5 秒钟
1 3 .9
瞬时

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究摘要:我国在建筑工程的设计和建设过程中,经过长时间的实践和积累,在风荷载的取值和计算方面积累了丰富的经验。

随着一带一路的建设和对国际市场的开拓中,海外建设的工程项目越来越多,并且不同国家的荷载规范存在差异,尤其风荷载差异明显,需要对国外荷载规范进行更加深入的了解。

通过介绍美国标准与我国现行规范在风速的取值、风荷载的计算等方面的异同点,便于进行结构风荷载的对比分析,为结构工程风荷载设计提供可靠的依据。

关键词:美标、基本风压、风荷载、设计基准期、基本风压近些年来,随着全球经济的高速发展,越来越多的国内优秀设计企业开始走出国门,拓展海外市场。

对于涉外项目的设计而言,设计规范的确定显得尤为重要。

有些项目可以直接按照中国规范来进行设计,有些项目则必须按照美国规范或欧洲规范进行设计,此时国外的设计规范、标准显得尤为重要。

虽然各国规范在结构设计的基本原理上大体一致,但各国在荷载规范的风荷载规定和解读上差异性较大,风速统计方法和荷载重现期也有所不同,所以按照不同国家的荷载规范进行风荷载设计,往往会得到不同的设计结果。

本文就中美荷载规范的风荷载部分进行简要的对比。

1荷载规范美国的最小设计荷载规范(ASCE 7-10)的前身是1980年版的美国国家标准A58(ANSI A58.1-1980 D)。

其所规定的最小荷载取值、组合系数和荷载组合均采用了以概率理论为基础的结构极限状态设计方法,综合材料、极限状态、荷载、结构类型等因素,并在统计数据分析的基础上,考虑一定的目标可靠度指标而得出。

中国的建筑结构最小荷载以及组合等是借鉴了国际标准ISO 2394:1998《结构可靠度总原则》,在统计的基础上给出。

采用了与美国标准不完全一样的极限状态设计模式和目标可靠度值。

本文将结合中国的国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012(以下简称GB50009)与美国荷载规范《建筑或其他结构最小设计荷载》ASCE 7-10(以下简称ASCE 7),对中美建筑结构的最小荷载进行对比研究。

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较一、国内风荷载设计规范1.风速:国内规范根据线路的海拔高度、地形和气象条件等因素,将设计风速划分为几个等级,比如10米高度处的年平均风速分为11级、14级和16级。

2.风压力:国内规范中,针对不同高度的结构物,计算风压力时会考虑结构物的尺寸、形状和风向等因素,并基于标准大气压力和设计风速。

3.横向风荷载:国内规范规定了不同类型输电线路横向风荷载的计算方法,主要考虑了线路的几何形状、导线的间距和风向等因素。

二、国际风荷载设计规范国际上常用的风荷载设计规范包括美国的ASCE7和欧洲的EN1991-1-4、以下是其与国内规范的比较:1.风速:国际规范通常采用设计风速,而不是将设计风速划分为多个等级。

设计风速的选择一般基于研究和经验,考虑线路所在地区的气候条件和地形等因素。

2.风压力:国际规范中,计算风压力时会考虑更多因素,如结构物的尺寸、形状、引起风阻力的表面积、边界层效应等。

3.横向风荷载:国际规范中也有横向风荷载的计算方法,但通常会考虑更多因素,如线路的几何形状、导线的间距、风向和其他结构物对风场的影响等。

三、比较分析1.风速选择:国内规范将设计风速划分为几个等级,相对较粗略;国际规范更加细致,通常采用设计风速,考虑了更多因素。

2.风压力计算:国际规范中的风压力计算方法更加详细和准确,考虑了结构物的更多因素,能够更好地反映实际情况。

3.横向风荷载:国际规范中对横向风荷载的计算方法更加全面,考虑了更多因素,可以提供更准确的风荷载分析结果。

综上所述,国内外对输电线路设计规范风荷载的考虑存在一定的差异。

国际规范更加详细和准确,考虑了更多因素,可以提供更准确的风荷载分析结果。

在实际应用中,设计人员应根据具体情况选择合适的设计规范,以确保输电线路的安全和可靠性。

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较

国内外输电线路设计规范风荷载比较-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN国内外输电线路设计规范风荷载比较2012年第2期华中电力第25卷徐彬,冯衡,曾德森(中南电力设计院,武汉430071)摘要:面对越来越多的国外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握国外规范与国内规范的异同,对于在国外工程中更好地采用国外规范进行设计是很有必要的。

从实际工程出发,选取国外三本主流输电线路设计规范,与我国规范GB50545-2010的风荷载计算进行分析和比较。

结果表明,国内外规范在风荷载重现期、平均时距、风载体型系数、考虑动力特性的系数以及线条和杆塔风荷载计算值上都有差别。

所得结论可供工程设计人员参考。

关键词:国内外规范;输电线路;风荷载;比较中图分类号:TM75文献标志码:A文章编号:1006-6519(2012)02-0076-06ComparationonWindLoadDesignCodesofTransmissionLineatHomeandAbroadXUBin,FENGHeng,ZENGDe-sen(CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute,Wuhan430071,China)Abstract:Asincreasingmarketofdesigningoverseaproject,,,averagewindspeedti meinterval,dragcoefficient,gustfactor,calculatedwindloadonthewireandt owerinthecodesathomeandabroad.Keywords:foreigncodes;transmissionline;windload;comparison 0引言下简称美国规范)[3]和欧盟输电线路设计规范EN50341-1:2001(以下简称欧盟规范)[4]。

中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法

中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法

中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法风荷载是建筑设计中非常重要的一个考虑因素,它对建筑物的结构稳定性和安全性有着直接的影响。

中美两国在建筑设计规范中对于风荷载计算有一些差异和不同的方法。

一、规范差异2.风速确定:在风速的确定上,中美两国采用的方法略有差异。

中国规范中,风速按地理位置进行划分,采用所在地的基本风速,然后进行修正,考虑高度、地形和建筑物的特性等因素。

而美国规范中则采用基本风速与风速加成相结合的方法,将地理位置、高度、地形和建筑物特性等因素进行考虑。

3.风荷载系数:中美两国对于风荷载的计算方法有一些差异。

中国规范中,将建筑物分类为不同的结构类型,每种结构类型有相应的风荷载系数。

而美国规范中则采用不同的方法,将建筑物按照不同的风荷载级别进行划分,每个级别有相应的风荷载系数。

4.结构风荷载:对于结构组件的风荷载计算,中美两国也有一些不同之处。

中国规范中,对于结构构件的风荷载计算,采用了不同的方法,如正压系数和负压系数进行计算。

而美国规范中,则采用了风荷载分布图和相关系数进行计算。

二、转换方法由于中美两国规范的差异,可能需要将设计或计算结果在两种规范之间进行转换。

以下是一些常用的转换方法:1.风速转换:中美两国的风速计量单位不同,需要进行转换。

通常情况下,中国规范中的风速单位为米/秒,而美国规范中的风速单位为英尺/秒。

转换公式为1米/秒=3.28英尺/秒。

2.风荷载系数转换:由于中美两国的风荷载系数计算方法不同,可能需要进行系数的转换。

这涉及到对应关系的确定和转换公式的使用。

3.结构风荷载转换:在进行结构组件风荷载计算时,需要将中美两国规范中的方法进行对应转换。

这可能包括正负压系数的转换、风荷载分布图的转换等。

4.风荷载级别转换:在进行建筑物风荷载级别的划分时,可能需要将中美两国的风荷载级别进行对应转换。

这需要对各个级别的风荷载系数进行比较和调整。

以上仅是一些常用的转换方法,实际应用中可能还需要考虑一些其他因素。

中、美、英三国风荷载规范重要参数的比较

中、美、英三国风荷载规范重要参数的比较
标 准 与 规 范
中、 美、 英三 国风荷载规范重要参数的 比较
申跃 奎 方 圆 高宝 中 肖 龙。
( 1 .西 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 , 西 安 7 1 0 0 5 5 ; 2 .深 圳 博 德 维 建 筑 技 术 有 限 公 司 ,广东 深圳 5 1 8 0 5 7 ) 摘 要 : 风 荷 载 作 为 工程 到 关 注 。世 界 各 国风 荷 载 规 范基 本 上 都 是 以 多 参 数
标 准值 , 按式 ( 1 ) 计算 :
Z U , k— 。 。 Wo ( 1)
过 对 中国 G B 5 0 0 0 9 —2 0 0 1 { 建 筑结 构 荷 载规 范 》 l 2 ] 、
美国( AS C E / S E I 7 —0 5 ) _ l 3 _ 、 英国( B S 6 3 9 9 —2 ) l 4 中
S h e n Y u e k u i
F on g Yu an
Gao Ba o z h o n g
X i a o L o n g
( 1 . Sc h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g,Xi ’ a n Un i v e r s i t y o f Ar c h i t e c t u r e a nd Te c h n o l o g y,Xi ’ a n 7 1 0 0 5 5,Chi n a ; 2 . Br o a d we l l( S h e n z h e n )Te c h n o l o gy Co . Lt d,Sh e nz h e n 5 1 8 05 7 ,Ch i n a )
ABS TR ACT : Th e wi nd l o a ds , a s o ne o f t he i m po r t a nt l o a ds i n c i v i l e n gi ne e r i n g s t r uc t u r e de s i gn, a r e mo r e a n d mo r e p a i d a t t e nt i on . The b ui l d i n g c od e s of w i nd i n t he w or l d ar e ba s i c a l l y s h ow i t s wi n d l o a ds by p ar a me t e r s . Com p ar a t i ve s t u dy on t he i m po r t a n t pa r a me t e r s of wi nd l o a ds a m on g t he c od e s o f Chi na, A m e r i c a a nd Br i t a i n i s c on duc t e d i n t hi s pa p er ,a nd r e a s o ns t ha t why v a r i o us p a r a me t e r s a r e di f f e r e nc e s a r e gi v e n. K EY W ORDS: l oa d c od e s; wi nd l o a ds;c o mp a r i s o n
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Open, few obstructions, grassland, agricultural field Suburban, wooded terrain, few tall buildings (4-9 story)
City, tall buildings (4 to 9-story) City, heavy concentration of tall buildings (higher than 10-story)
serviceability wind speeds Water surfaces, open terrain, grassland with few, well-scattered obstructions 2
having heights generally from 1.5m to 10m Terrain with numerous closely spaced obstructions 3m to 5m high, such as areas 3
vb

0.19


z0 z0,II

ln
zmin z0
,
z

zmin
(5-1)
平地湍流强度
Iv

1
ln z z0

1
ln zmin
, zmin
,z
z0

z 200 zmin
(5-2)
vb ——基本风速,年超越概率 0.02、10min 风速时距、10m 高度处的统计平均风速。

7.0 365.76 1 4.0 0.45 0.30 97.54 1 3.0
9.5 274.32 1 6.5 0.65 0.20 152.40 1 5.0
11.5 213.36 1 9.0 0.80 0.15 198.12 1 8.0
zmin (m) 9.14 4.57 2.13
1.2 风特性公式
z zb
zG
Lz

100 z 300.5 ,30m
100, z 30m

z

zG
(3-1) (3-2) (3-3)
U0 ——10m 高度处的基本风速,为 100 年重现期的 10min 统计平均风速。
积分尺度与地形、地貌无关(Turbulence scale is defined independently of the terrain categories of the construction site)
5.1 地貌分类
Terrain category
0
Sea or coastal area exposed to the open sea
Ⅰ Lakes or flat and horizontal area with negligible vegetation and without obstacles
平均速度
Vz

b

z 10


V
(1-1)
湍流强度
Iz

c

10 z
1
6
(1-2)
积分长度尺度
Lz

l

z 10

(1-3)
V ——10m 高度处的参考风速(mi/h),为 3s 阵风风速;在上式中,对高度为 h 的建筑
物而言: z z (0.6h) ,且当建筑物高度 h zmin 时,取 z zmin 。
Area with low vegetation such as grass and isolated obstacles (trees, buildings) Ⅱ
with separations of at least 20 obstacle heights
Area with regular cover of vegetation or buildings or with isolated obstacles with
5.3 风特性剖面
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能
6 澳 洲 规 范 ( AS-NZS.1170.2.2011-Structural Design Actions-Part2 Wind Action)
6.1 地貌分类
Terrain category Exposed open terrain with few or no obstructions and water surfaces a.2
0.25 0.34
0.36 0.62
zg (m)
263.76 317.5 382.39
(4-1) (4-2)
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能
5 欧洲规范(Eurocode 1: Actions on structures-Part 1-4: General actionsWind actions)
average height exceeds 15m
z0 (m)
0.003 0.01 0.05
0.3
1.0
zmin (m)
1 1 2
5
10
4
5.2 风特性剖面
平地平均风速
vm

vb
0.19

z0 z0,II
0.07

0.07
ln
z z0
, zmin

z

200
of suburban housing Terrain with numerous large, high (10m to 30m high) and closely spaced 4 obstructions, such as large city centers and well-developed industrial complexes
3.2 风特性公式
平地平均风速 平地湍流强度 积分长度尺度
Uz
U0
Er

U
0
U 0
1.7 z zG , zb z 1.7 zb zG , z zb
zG
I rz

0.1 z

0.1 zb
zG 0.05 , zb zG 0.05 , z
Ⅲ separations of maximum 20 obstacles heights (villages, suburban, permanent
forest)
Area in which at least 15% of the surface is covered with buildings and their Ⅳ
多国风荷载规范风特性整理
1 美国规范(ASCE7-10: Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures)
1.1 地貌分类(Exposure Categories)
Exposure
B C(standard)
D

zg (m)

b
c
l (m)
z0 (m) zmin (m)
0.002
3
0.02
5
0.2
10
2.0
20
5
3 日本建筑规范(AIJ-04)
3.1 地貌分类
Exposure α

0.10
Ⅱ(standard) 0.15

0.20

0.27

0.35
zg (m)
250 350 450 550 650
zmin (m)
5 5 10 20 30
Condition at construction site and upwind region Open, no significant obstruction, sea, lake
0.12
5
0.14
10
0.23
15
D
0.30
550
0.39
2.2 风特性公式
平均速度
Vz


z 10


V
湍流强度
Iz

I0

10 z

V ——10m 高度处的参考风速,为 10min 统计平均风速。
2.3 风特性剖面
30
(2-1) (2-2)
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能
2
3.3 风特性剖面
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能 3.4 GB 与 AIJ 剖面对比
4. 湍动能(近地面)
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能
3
4 加拿大国家建筑规范(NBC 2005)
4.1 地貌分类
Exposure A(标准地貌)
B C
4.2 风特性公式
Exposure factor
Ce z 100.28 , z 10 Ce 0.5 z 12.70.50 , z 12.7
Ce 0.4 z 300.72 , z 30
平地平均风速
Vz V Cez
平地湍流强度
Iz

c

z 10

V ——10m 高度处的参考风速,为 1h 的统计平均风速
要注意单位与平均时距(3s 换算是 10min 的系数为 1.5)的换算。
1.3 风特性剖面
1. 平均风速
2. 湍流强度
2 中国建筑结构荷载规范(GB50009-2012)
2.1 地貌分类
Exposure A B C
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