第4章风荷载.ppt

风荷载体型系数的试验确定 风压力系数：测得建筑物表面上任一点的净风压力，再将此压力除以建筑物前方来流风压，即得该测点的风压力系数。 式中 Cpi——第i测点风压力系数； p0i——第i测点净风压力； pi——第i测点风压值； p∞——上游远前方参考高度处静压力值； V ∞——参考高度平均风速，为10m高度处的，也可采用建筑物顶部高度处的平均风速或梯度风高度处平均风速，但需换算； r——空气质量密度。 测点 风荷载体型系数：同一面上各测点的风压分布是不均匀的，通常采用面上各测点的加权平均风压系数，得到表面风荷载体型系数。 式中 n——测点数； Cpi——建筑物某表面上第i测点的风压系数； Ai——i测点所属的面积； A——该面的全面积。 示意：双坡屋面建筑的风载体型系数。正值代表风对结构产生压力；负值代表风对结构产生吸力。 《荷载规范》列出了结构物风荷载体型系数，当结构物与表中的体型类同时可参考取用，若不符或重要且体型复杂的结构物，应由风洞试验确定。 ? ?150 300 ?600 ?s -0.6 0 +0.8 风载体型系数?s 【例1】 封闭式双坡屋面：迎风面、背风面、侧面、迎风屋面和背风屋面 【例2】封闭式房屋和构筑物(正多边形) +0.8 -0.5 -0.5 ?s +0.8 -0.5 -0.7 -0.7 注：中间值按插入法计算 +0.8 -0.5 -0.7 -0.7 ? 矩形平面高层建筑顺风向总体型系数μs=0.8+0.5=1.3 正多边形平面高层建筑顺风向总体型系数μs= n为多边形边数 正值代表风对结构产生压力；负值代表风对结构产生吸力。 ？ 当建筑群，尤其是高层建筑群，房屋相互间距较近时，由于旋涡的相互干扰，房屋某些部位的局部风压会显著增大，设计时应予以考虑。 ?《规范》GB50009规定：将单独建筑物的体型系数?s 乘以相互干扰系数(可参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风洞试验得出)以考虑风力相互干扰的群体效应。 ？ 风力作用在高层建筑表面，其压力分布很不均匀，在角隅、檐口、边棱处和在附属结构的部位（阳台、雨篷等外挑构件），局部风压会超过按表所得的平均风压 ?《规范》GB50009规定：对负压区可根据不同部位分别取体型系数为-1.0 ? -2.2 ？对封闭式建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别孔口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压。 ?《规范》GB50009规定：对封闭式建筑物的内表面压力系数，按外表面风压的正负情况取-0.2或0.2 2、风压高度变化系数?z ? 地面的粗糙度、温度垂直梯度 ?在大气边界层内，风速随离地面高度而增大 ?当气压场随高度不变时，风速随高度增大的规律，主要取决于地面粗糙度和温度垂直梯度 ? 通常认为在离地面高度为300m ? 500m时，风速不再受地面粗糙度的影响，达到“梯度风速”，该高度称为梯度风高度HG 地面粗糙度等级低的地区，其梯度高度比等级高的地区为低。 ? GB50009 地面的粗糙度类别 A类—近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 B类—田野、乡村、丛林、丘陵、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—有密集建筑群且房屋较高的城市市区 ? 地面粗糙度类别 粗糙度指数? 梯度风高度HG 风压高度变化系数?z A类 0.12 300m 1.379(z/10)0.24 B类 0.16 350m 1.000(z/10)0.32 C类 0.22 400m 0.616(z/10)0.44 D类 0.30 450m 0.318(z/10)0.60 风压高度变化系数?z (z)=任意粗糙度任意高度处的风压wa(z)/标准粗糙度标准高度下的基本风压w0 a a ? 地面粗糙度近似确定原则（无实测粗糙度指数? ） ? 以拟建房2km为半径的迎风半圆范围内的房屋高度和密集度来区分粗糙度类别，风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风；