2012新规范风荷载计算及其在PKPM软件中的实现
风荷载计算
4.2风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑所受的风荷载。 4.2.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：（－1） 式中： 1.基本风压值Wo 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的 值确定的风速V0(m/s)按公式确定。但不得小于0.3kN/m2。 对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感主要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时，采用100年一风压。 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。 2.风压高度变化系数μs 《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区； 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； 书P55页表4.2给出了各类地区风压沿高度变化系数。位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。 3.风载体型系数μz 风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图
多层钢筋混凝土框架设计(7 风荷载内力计算)
七风荷载内力计算 基本风压w0=0.4kN/m2，地面粗糙度为B类。本章计算以左风为例。（一）风荷载计算 w k=βzμsμz w0，建筑物高度<30m，故βz=1.0 迎风时μs1=+0.8，背风时μs2=-0.5，则μs=0.8+0.5=1.3 计算过程见下表 计算简图（单位：kN） 14.60 15.44 16.85 13.98 17.04
（二）内力计算 1．抗侧刚度和反弯点高度确定 计算过程见下表 2．剪力在各层分配（单位：kN ） ∑ == 5 n i i Pi P V ，Pi k ik V D D V ?= ∑ V P5V P4V P3V P2V P1
3．柱端弯矩计算（单位：kN?m ） 4．风荷载作用下的内力图 M 图（单位：kN ?m ） 62.98 51.34 32.5132.51 24.71 24.71 14.826.27 19.12 8.67 7.77 4.73 3.95 2.181.11 42.16 41.69 28.77 28.45 19.88 19.65 12.77 12.624.36 4.3157.21 57.21 57.23 34.9522.2837.9 15.6222.289.2818.26 27.54 16.98 3.69 13.296.536.5357.23 22.28 15.62 27.5416.9837.99.283.6934.95 22.28 18.26 6.53 13.29 6.53
V N V ，N 图（单位：kN ） 5．梁端柱边弯矩（单位：kN?m ） 28.11 19.18 13.25 8.51 2.91 35.13 36.8321.39 22.46 12.17 12.5 5.62 5.8 13.74 21.57 9.22 18.06 6.55 13.73 4.11 9.43 1.51 1.4 4.15 17.39 12.38 1.51 2.84 6.27 9.41
风荷载例题
风荷载例题 下面以高层建筑为例，说明顺风向结构风效应计算。 由0k z s z W W βμμ=知，结构顺风向总风压为4个参数的乘积，即基本风压0W 、风压高度变化系数z μ、风荷载体型系数s μ、风振系数z β。因基本风压与风压高度变化系数与结构类型和体型无关，以下主要讨论高层建筑体型系数和风振系数的确定，然后通过实例说明高层建筑顺风向风效应的计算。 1．高层建筑体型系数 高层建筑平面沿高度一般变化不大，可近似为等截面，且平面以矩形为多。根据风洞试验及实验结果，并考虑到工程应用方便，一般取矩形平面高层建筑迎风面体型系数为+（压力），背风面体型系数为（吸力），顺风向总体型系数为1.3s μ=。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002第3.2.5条：
2．高层建筑风振系数 高层建筑风振系数可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002进行计算，也可参考《建筑结构荷载规范》。 3．实例 【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。100H m =，33B m =，地面粗糙度指数s α＝，基本风压按粗糙度指数为0.16s α=的地貌上离地面高度s z ＝10m 处的风速确定，基本风压值为200.44/w kN m =。结构的基本自振周期1 2.5T s =。求风产生的建筑底部弯矩。 解： (1) 为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值，。 (2) 体型系数 1.3s μ=。 (3) 本例风压高度变化系数 在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别为 10.62z μ= 21z μ= 3 1.25z μ= 4 1.45z μ= 5 1.62z μ= （4） 风振系数的确定，由 201a w T ＝××2＝221.71/kN s m ? 查表得脉动增大系数 1.51ξ= 计算各区段中点高度处的第1振型相对位移 11?＝ 12?＝ 13?＝ 14?＝ 15?＝ 因建筑的高度比/3H B =，查表得脉动影响系数0.49ν=。 将上式数据代入风振系数的计算公式，得到各区段中点高度处的风振系数： 1β＝ 2β＝ 3β＝ 4β＝ 5β＝ (5) 计算各区段中点高度处的风压值 21 1.12 1.30.620.440.40/w kN m =???=
等效风荷载计算方法分析
等效静力风荷载的物理意义 从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。 等效静力风荷载理论 就是在这一背景下提出的。其基本思想是将脉动风的 动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3] ，是结构抗风设计理论的 核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。 等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明 [45, 108] 。 k c P(t) x(t) 图1.3 气动力作用下的单自由度体系 对如图1.3的单自由度体系，在气动力 P t 作用下的振动方程为： mx cx kx P t (1.4.1) 考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为： 2 00 2 22P t x f x f x m (1.4.2) 式中 12 f k m 为该系统的自振频率， 2c km 为振动系统的临界阻尼比。 假设气动力为频率为 f 的简谐荷载，即 20i ft P t F e ，那么其稳态响应为： 202 00 1 2i ft F k x t e f f i f f (1.4.3) 进一步化简有： 2 i ft x t Ae (1.4.4) 其中 02 2 2 1 2F k A f f f f ， 2 2arctan 1 f f f f ， A 为振幅， 为气动力和 位移响应之间的相位角。 现在假设该系统在某静力 F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：
PKPM荷载计算步骤详细讲解
一、ＰＭ参数输入 １、在计算底板时，注意梁、板保护层厚度取５０mm；与土直接接触的梁板保护层厚度取５０mm； 关于保护层厚度取值问题，可参见二类a环境下,结构构件保护层厚度和裂缝控制的感想 ２、在计算底板抗浮，按倒楼盖配筋时，注意混凝土容重取０ＫＮ／Ｍ３；３、一般情况下混凝土容重取２６ＫＮ／Ｍ３； ４、上部楼层梁柱混凝土保护层厚度统一取３０mm，不再区分２５mm和３０mm； ５、楼面恒活荷载输入时，按自动计算现浇楼板自重，且普通住宅装修层荷载按１.６ＫＮ／Ｍ２考虑，其它按实际情况取； ６、梁间墙体线荷载，２４０墙体统一按４.２ＫＮ／Ｍ２，１２０墙体统一按３.０ＫＮ／Ｍ２，注意考虑门窗洞口折减和挑板自重； ７、地下室外墙按混凝土墙建模，如遇到剪力墙和混凝土墙相临情况，可局部用深梁替代，这样便于ＪＣＣＡＤ导荷布桩． 二、结构楼面布置信息： １、板厚一般按板短跨１／３５取值；普通楼层板厚不小于１００mm，屋面板厚不小于１２０mm，对局部露台，当板跨较小时，板厚也可以取１００mm；
２、楼梯间板厚取０，电梯间全房间开洞，且注意楼板错层； 三、楼面荷载传导计算： １、一般楼面和屋面活荷载按荷载规范取，楼梯间恒载取８.０ＫＮ／Ｍ２，活载对普通多层住宅楼梯取２.５ＫＮ／Ｍ２，对高层住宅或者消防楼梯取３.５ＫＮ／Ｍ２，当梯板为较大跨度或者较厚板厚时，按实际情况取恒载； ２、应注意楼梯间实际的导荷方式，如板式楼梯，为两边楼梯梁受力，应选择单向导荷方式； 四、画结构平面图： １、一般情况下，普通楼层考虑０.３mm裂缝控制，底板考虑０.２mm裂缝控制，地下车库顶板可根据覆土厚度，先按０.３mm控制，可做一定放大，如按０.２５mm裂缝控制，这个具体工程自己把握，对车库顶板上有消防车情况，可按０.３mm进行裂缝控制； ２、对与剪力墙相连的板边界，按固端考虑，对与较大边梁相连的板边界，可考虑边梁的约束作用，适当放大板支座配筋，其余板边界边支座按简支考虑；五、平面荷载校核： １、在布桩时，该项导荷作为参考条件，以ＪＣＣＡＤ为主，如框架剪力墙结构，ＪＣＣＡＤ里面墙体分担的荷载较多，柱分担的荷载较少；反之，ＰＭ导核里面，墙体分担的荷载较少，柱分担的荷载较多；
工程中风压-风荷载理论定义和计算方法
第一章风、风速、风压和风荷载 第一节风的基本概念 风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。气流一遇到结构的阻塞，就形成高压气幕。风速愈大，对结构产生的压力也愈大，从而使结构产生大的变形和振动。结构物如果抗风设计不当，或者产生过大的变形会使结构不能正常地工作，或者使结构产生局部破坏，甚至整体破坏。 风引起对结构作用的风荷载，是各种工程结构的重要设计荷载。风荷载对于高耸结构(如塔、烟囱、桅杆等)、高层房屋、桥梁、起重机、冷却塔、输电线塔、屋盖等高、细、长、大结构，常常起着主要的作用。因而，风力的研究，对工程结构，特别对上述工程结构，是设计计算中必不可少的一部分。 对结构安全产生影响的是强风，可分为热带低压、热带风暴、台风或飓风、寒潮风暴、飑风、龙卷风等。 不同的季节和时日，町以有不同的风向，给结构带来不同的影响。每年强度最大的风对结构影响最大，此时的风向常称为主导风向，可从该城市(地区)的风玫瑰图得出。由于风玫瑰图是由气象台得出的，建筑所在地的实际风向可能与此不同，因而在结构风丁程上，除了某些参数需考虑风向外，一般都可假定最大风速出现在各个方向上的概率相同，以较偏于安全地进行结构设计。关于需考虑风向的参数将在下面有关章节中加以说明。 风可以有一定的倾角，相对于水平一般最大可在±10°到—10°内变化。这样，结构上除水平分风力外，还存在上下作用的竖向分风力。竖向分风力对细长的竖向结构，例如烟囱等，一般只引起竖向轴力的变化，对这类工程来讲并不重要，因而只有像大跨度屋盖和桥梁结构，竖向分风力才应该引起我们的注意。但其值也较水平风力为小，但属于同一数量级。 根据大量风的实测资料可以看出，在风的时程曲线中，瞬时风速。包含两种成分：一种是长周期部分，其值常在10min以上；另一种是短周期部分，常只有几秒左右。图1—1是风从开始缓慢上升至稳定值后的一个时程曲线示意图。根据上述两种成分，实用上常把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(即阵风脉动)来加以分析。平均风是在给定的时间间隔内，把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其他物理量都看成不随时间而改变的量，考虑到风的长周期远远地大于一般结构的自振周期，因而这部分风 虽然其本质是动力的，但其作用与静力作用相近，因此可认为，其作用性质相当于静力。脉动风是由于风的不规则性引起的，它的强度是随时间按随机规律变化的。由于它周期较短，因而应按动力来分析，其作用性质完全是动力的。 研究表明，脉动风的影响与结构周期、风压、受风面积等有直接影响，这些参数愈大，影响也愈大，兼之结构上还有平均风作用，因而对于高、细、长、大等柔性结构，风的影响起着很大的、甚至决定性的作用。 第二节风力强度表示法 不同的风有不同的特征，但它的强度常用风速来表达。最常用的风速分类有两种，即范围风速和工程风速。 一、范围风速 将风的强度划分为等级，用一般风速范围来表达。常用的有：蒲福风速表；福基达龙卷风风力等级表。 (一)蒲福风速表
最全PKPM钢结构计算
PKPM做钢结构的经验集萃 1、优化设计并非是把别人的设计拿过来，按照原设计思路死扣用钢量（俗称“蚊子腿上剔 精肉”），因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度，“荷载优化”是选取适当的荷载，应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性，比如吊挂灯具、功能分区重新布局。把恒载取得很小，用钢量没有减小太多，功能限制则限制太死。优化首先考虑变化方案，简化结构传力模式和传力途径，做到大处节省，具体到杆件节点则要放宽。如果原结构各部件安全储备相差严重时，可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号，该加大的加大，该减小的减小。结构安全是整体安全，个别杆件强大没啥用。 2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要 求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。对未达要求的行为承担“违约责任”。 3、网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不 大于13%和1.5mm。怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。 4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊 车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。 5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。如玻璃幕墙，必须采用阵风 系数。（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。 （3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。 6、挠度有三种：（1）、与安全有关的控制标准。（2）、反映安装质量的控制标准。（3）、外 形美观的控制标准。比如，单层网壳仅仅计算稳定性缺陷考虑1/300，挠度大了影响结构安全。但对双层网壳仅是对施工质量的控制。 7、《网架规程》中：“温度应力计算”仅限于四边支撑网架。 8、生物界的工程原则就是我们追求的工程设计原则：（1）、节省。用最少消耗达到最大效 果。（2）、安全。做可以超载性生物体（建筑物），即使部分损坏也不危及整体生存。（3）、简单快捷。 9、网架、网壳计算风载不大时，永久荷载占总荷载50％以内时，不需要按“1.35*恒载” 考虑。 10、网架活载取值不要小于0.5KN/M2.。 11、如果附加荷载超过25Kg/M2，应当考虑檩条上是否有集中荷载按集中荷载计算。 12、中国的《荷载规范》对风载的规定和美国规范比较：美国规范，向上的风吸力大些， 两端水平风力大，中间风力小。《门式钢架规程》侧移近似计算方法只适合初步估算，正式的侧移计算应用弹性整体计算方法。 13、门式钢架风载取值，对风载《全国民用建筑工程设计技术措施》规定：L/H≤4时 应该用《荷载规程》；L/H>4时应该按门式钢架规程。 14、开敞式：指的是开口面积≥80％的墙面面积。部分封闭式：A、开口集中在一墙面 上。B、该墙面洞口面积大于其他墙面洞口面积之和。C、开口面大于本墙面5％。D、不均匀的大开口，内部风压加大为+0.6、-0.3（不再是±0.2）。
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(GB50009-20012006年版)计算: w k =B gz u z y si W 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006 年版] 上式中： w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa); Z :计算点标高：15.6m ； B gz ：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)： 1. 正压区 2. 负压区 - 对墙面， - 对墙角边, 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 本计算点为大面位置 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的， 在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料， 在上述区域 B gz =K(1+2 卩 f ) 其中K 为地面粗糙度调整系数， 1 f 为脉动系数 A 类场地： B gz =0.92 X (1+2 卩 f ) 其中： ■0 12 1 f =0.387 X (Z/10). B 类场地： B gz =0.89 X (1+2 [1 f ) 其中： 1 f =0.5(Z/10) -0.16 C 类场地： B gz =0.85 X (1+ 2 1 f ) 其中： 1 f =0.734(Z/10) -0.22 D 类场地： B gz =0.80 X (1+2 1 f ) 其中： 1 f =1.2248(Z/10) -0. 3 对于B 类地形， B gz =0.89 X (1+2 X (0.5(Z/10) 卩Z :风压咼度变化系数； 根据不同场地类型，按以下公式计算: 类场地： ))=1.7189 类场地: 类场地: 类场地: 0 24 卩 z =1.379 X (Z/10). 当 Z>300m 时，取 Z=300m 当 Z<5m 时，取 Z=5m 0.32 卩 z =(Z/10) 当 Z>350m 时，取 Z=350m 当 Z<10ni 时，取 Z=10m 卩 z =0.616 X (Z/10) 0.44 当 Z>400m 时，取 Z=400m 当 Z<15ni 时，取 Z=15m 卩 z =0.318 X (Z/10) 0.60 当 Z>450m 时，取 Z=450m 当 Z<30ni 时，取 Z=30m 15.6m 高度处风压高度变化系数： 对于B 类地形， 卩 z =1.000 X (Z/10) 卩S1：局部风压体型系数； 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3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卩 一、外表面 S1 ： 按表7.3.1采用; 取-1.0 取-1.8 15.6m 高度处瞬时风压的阵风系数:
风荷载计算算例
.风荷载计算 根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为： 0k z s z w u u βω= （） s u ——体型系数 z u ——风压高度变化系数 z β——风振系数 0ω——基本风压 k w ——风荷载标准值 体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》项次30，迎风面体型系数（压风指向建筑物内侧），背风面（吸风指向建筑外侧面），侧风面（吸风指向建筑外侧面）。 风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表确定。本工程结构顶端高度为+=米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范条地面粗糙度为B 类。 由表高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为和。 则米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为： 对于高度大于30m 且高宽比大于的房屋，以及基本自振周期T1大于的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 本工程30层钢结构建筑。基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算： 1012Z z gI B β=+ （） 式中： g ——峰值因子，可取 10I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取、、和；
R ——脉动风荷载的共振分量因子 z B ——脉动风荷载的背景分量因子 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算： 式中： 1f ——结构第1阶自振频率（Hz ） w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取、、和； 1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取，对有填充墙的钢结构房屋可取，对钢筋混凝土及砌体结构可取，对其他结构可根据工程经验确定。 经过etabs 软件分析，结构自振周期1 4.67f s = 脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定： 式中： 1()z φ——结构第1阶振型系数 H ——结构总高度 （m ），对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不能大于300m 、350m 、450m 和550m ； x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数； z ρ——脉动风荷载竖向方向相关系数； k 、1α—— 脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定： （1）竖直方向的相关系数可按下式计算： 式中： H ——结构总高度 （m ）；对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不应大于300m 、350m 、450m 和550m ； （2） 水平方向相关系数可按下式计算： 式中：
PKPM荷载计算步骤详解
、PM参数输入 1、在计算底板时，注意梁、板保护层厚度取5 0 mm与土直接接触的梁板保护层厚度取5 0 mm 关于保护层厚度取值问题，可参见二类 a 环境下, 结构构件保护层厚度和裂缝控制的感想 2、在计算底板抗浮，按倒楼盖配筋时，注意混凝土容重取0KN/M3; 3、一般情况下混凝土容重取2 6KN/M3; 4、上部楼层梁柱混凝土保护层厚度统一取3 0 mm不再区分2 5 mm和3 0 mm 5、楼面恒活荷载输入时，按自动计算现浇楼板自重，且普通住宅装修层荷载按 1 . 6KN/M2考虑，其它按实际情况取； 6、梁间墙体线荷载，240墙体统一按4 . 2KN/M2，120墙体统一按 3 . 0KN/M2，注意考虑门窗洞口折减和挑板自重； 7、地下室外墙按混凝土墙建模，如遇到剪力墙和混凝土墙相临情况，可局部用深梁替代，这样便于JCCAD导荷布桩. 二、结构楼面布置信息： 1、板厚一般按板短跨1/35取值；普通楼层板厚不小于100 mm屋面板厚不小于12 0 mm对局部露台，当板跨较小时，板厚也可以取10 0 mm 2、楼梯间板厚取0，电梯间全房间开洞，且注意楼板错层； 三、楼面荷载传导计算： 1、一般楼面和屋面活荷载按荷载规范取，楼梯间恒载取8 . 0KN/M2，活 载对普通多层住宅楼梯取2 . 5KN/M2,对高层住宅或者消防楼梯取3 . 5K N/M2，当梯板为较大跨度或者较厚板厚时，按实际情况取恒载； 2、应注意楼梯间实际的导荷方式，如板式楼梯，为两边楼梯梁受力，应选择单向导荷方式； 四、画结构平面图： 1、一般情况下，普通楼层考虑0 . 3 mn裂缝控制，底板考虑0 . 2 mm S缝控制，地下车库顶板可根据覆土厚度，先按0 . 3 mn控制，可做一定放大，如按0 . 2 5 mnS缝控制，这个具体工程自己把握，对车库顶板上有消防车情况，可按0 . 3 mm进行裂缝控制；
一般情况下的风荷载计算
参考规范： 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010 风荷载： 风荷载标准值 《荷载规范》8.1.1、《高规》4.2.1 0w w z s z k μμβ= （1）该风荷载标准值的计算公式适用于计算主要承重（主体）结构的风荷载； （2）所求的风荷载标准值为顺风向的风荷载； （3）风荷载垂直于建筑物的表面； （4）风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积； （5）适用于计算高层建筑的任意高度处的风荷载。 基本风压 《荷载规范》3.2.5第2款 对雪荷载和风荷载，应取重现期为设计使用年限…… 《荷载规范》8.1.2 基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压，但不得小于0.3kN/㎡。 《荷载规范》E.5 《高规》4.2.2 ……对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。 （条文说明）……一般情况下，对于房屋高度大于60m 的高层建筑，承载力设计时风荷载计算可按基本风压的1.1倍采用…… 《烟规》5.2.1 ……基本风压不得小于0.35kN/㎡。对于安全等级为一级的烟囱，基本风压应按100年一遇的风压采用。 风压高度变化系数 《荷载规范》8.2.1 地面粗糙度 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、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇 C 类 密集建筑群的城市市区 D 类 密集建筑群且房屋较高的城市市区 《荷载规范》表8.2.1 对墙、柱的风压高度变化系数，均按墙顶、柱顶离地面距离作为计算高度z ，查表用插入法确定。 风压体型系数 《荷载规范》8.3.1 围墙：按第32项，取1.3 《高规》4.2.3 1 圆形平面建筑取0.8； 2 正多边形及截角三角形平面建筑，由下列计算：n s /2.18.0+=μ 3 高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3； 4 下列建筑取1.4： 1）V 形、Y 形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2）L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；
风荷载作用-例题
[例题2-1] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m ，其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为30m ?40m ，地下室筏板基础底面埋深为12m,如图2-4所示。已知100年一遇的基本风压为2 /45.0m kN =? 建筑场地位置大城市郊区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。为简化计算，将建筑物沿高度划分为6个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值、计算在风苛载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。 [解] (1) 基本自振周期 根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期 为： s n T t 9.13805.005.0≈?== （ n 是层数） 222210/62.19.145.0m s kN T ?=?=? (2) 风荷载体型系数 对于矩形平面，由《高层规程》附录A 可求得 80.01=s μ 57.0)40 12003.048.0()03.048.0(2=?+-=+-=L H s μ (3) 风振系数 由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表2-6可查得脉动增大系数 502.1=ξ 脉动影响系数v 根据H /B 和建筑总高度H 由表2-7确定，其中B 为与风向相一致的房屋宽度，由H/B=4.0可从表2-7经插值求得v=0.497；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即 H H i z =?。i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。则由式(2-4)可求得风振系数为： H H H H i z i z v z z v z ??+=?+=+=μμξμα?ξβ497.0502.1111 (4) 风荷载计算 风荷载作用下，按式(2-2a)的可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： z z z z z q βμβμ66.2440)57.08.0(45.0)(=?+?= 按上述方法可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表2-9，如图2-4所示。
SATWE计算参数选用详解(2010版pkpm)
2010版SATWE计算参数选用 (内部参考资料) 2010版计算参数的选用(PKPM及SATWE) 1、总信息： A、“水平力与整体坐标夹角”，该参数为地震力、风荷载作用方向与整体坐标的夹角。此参数一般情况下不需要修改，水平力与整体坐标夹角不仅改变地震作用的方向而且同时改变风荷载作用的方向，如果平面是十字形、L形等不规则平面建议输入水平力夹角，对比计算结果取最不利者，其它情况可以将周期计算结果中输出的“地震作用最大的方向角”填到“斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度”。 B、PM里的“混凝土容重”一般考虑取25kN/m3，主要是现浇板重自动计算，进行现浇板配筋采用，而SATWE的“混凝土容重”一般考虑取26.5kN/m3，主要是用来计算结构中的梁、柱、墙等构件自重荷载，考虑抹灰荷载用的(现在版本软件PM与SATWE的“混凝土容重”是联动)。 C、“裙房层数”“转换层所在层号”均包含地下室层数。“裙房层数”仅用作底部加强区高度的判断。通过“转换层所在层号”和“结构体系”两项参数来区分不同类型的带转换层结构；部分框支剪力墙结构需要同时填上述两项，否则程序不执行高规的针对部分框支剪力墙结构的规定。“嵌固端所在层号”注意嵌固端和嵌固端所在层号的区别，举例说明：假如嵌固端为地下室顶板，则嵌固端所在层号为地上一层。理论上讲嵌固端以下不参与计算。 D、“墙元细分最大控制长度”一般控制在1米以内，软件隐含值即为1米，设计上部结构时不允许采用2米，2米只能用在计算位移等参数时采用，配筋及内力只能用1米，尽量细分网格。很长剪力墙无法计算，剪力墙开洞不能盲目，开洞不能留小墙垛，因为墙需剖分，太短墙无法剖分。墙长与厚度之比大于4时，按照墙输入。跨高比大于5的连梁按框架梁输入，不用开洞处理。关于网格剖分对斜板影响，板必须角点共面，如果不共面无法计算，不共面的斜板程序自动去掉，对梁配筋影响较大，注意观察结构轴侧简图，可以加虚梁解决多点不共面问题。“墙元侧向节点信息”程序强制为“出口”节点，内部节点计算结果是结构柔，其与实际不符，“出口”计算结果准确。 E、“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”和“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”。“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”仅用于位移比和周期比计算，在计算内力和配筋时不选择；SATWE对地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定；SATWE在进行强制刚性楼板假定时，位于楼面标高处(上下200mm范围内)的所有节点强制从属于同一刚性板；对于跃层柱要用降低标高处理。“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”主要用于板-柱剪力墙体系(弹性板3、6)，板-柱剪力墙体系必须勾选；虚梁截而为100x100，虚梁主要是为导荷用的，刚性梁不要定义为l00xl00，SATWE计算时，荷载先导在梁上，注意板导荷与虚梁关系，勾选此项时，虚梁被剖分；弹性板6是针对板柱-剪力墙结构的，弹性板3
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载 条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压 w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。 要求：求作用于排架上的风荷载设计值。 答案： 风荷载体型系数如图2．1．8所示。 风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。 柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ= （标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-?+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值： 迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==??= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==??= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==??=
背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==??= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值： 0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kN μμ==+??+-+??++????=∑ 2、求双坡屋面的风压 条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙， w 0＝0．35kN ／m 2。 要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。 答案：1、已知200.35/w kN m = 1 00 t a n (3/12)14.0415α-==<，相应屋面的0.6s μ=-。 100L m = 2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。
盈建科YJK计算参数详解—风荷载信息
风荷载
执行规范：选择最新的。 地面粗糙度类别：《荷规》8.2.1. 修正后的基本风压：指沿海、强风地区及规范特殊规定等可能在基本风压基础上，对基本风压进行修正后的风压。对于一般工程，可按照《荷规》的规定采用。《高规》4.2.2条规定，对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。对于该条规定，软件通过“荷载组合”选项卡的“承载力设计时风荷载效用放大系数”来考虑，不需且不能在修正后的基本风压上乘以放大系数。 风荷载计算用阻尼比：《荷规》8.4.4。 结构X、Y项基本周期：初始默认，设计人员应将计算后的结构基本周期重新填入，重新计算以得到更准确的风荷载计算结果。 承载力…放大系数：《高规》4.2.2，对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。 风压：取值与风荷载计算时采用的“基本风压”可能不同（10或50年），因此单独列出，仅用于舒适度验算。 结构阻尼比：《高规》3.7.6，宜取0.01～0.02，高度不小于150m才考虑风振舒适度。 精细计算……风荷加载：以前是对柱按柱顶的节点荷载加载，即把作用在整个柱上的风荷载作为柱顶节点集中力加载，这样计算的内力位移偏大。风荷载按柱间均布风荷载加载更符合钢结构门式刚架等设计的需要。精细风情况可操作，默认勾选。 考虑顺风向风振：《荷规》8.4.1：对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 其他风向角度：软件自动计算的风工况为+X，-X，+Y，-Y四个工况，即0，90，180，270度方向。若需要考虑其他方向的风工况，可在“其他风向”参数中指定。此处设置后，设
结构设计常用荷载统计(PKPM建模非常实用)
一、板荷载 （1）恒载 a、楼面板：陶瓷地砖楼面：0.70+0.4（板底吊顶或粉刷）+0.5（装修荷载）= 1.60KN/m2 屋面板：3.5KN/m2 b、卫生间板：楼33（100厚）+(坐便器) 300厚填碎砖：2.30 +0.3X18=7.7KN/M2 取8.0KN/m2(包括回填层) （2）活载 a、住宅客厅、卧室、书房、餐厅、过道等：2.0KN/m2 b、公共楼梯、消防疏散楼梯、住宅楼梯：3.5KN/m2 c、厨房、卫生间：2.0KN/m2 d、阳台：2.5KN/m2 e、露台：3.5KN/m2 f、上人屋面：2.0KN/m2，不上人屋面：0.5KN/m2 g、花园：3.0KN/m2 h、消防控制室：7.0KN/m2 i、电梯机房：7.0KN/m2 j、发电机房：10.0KN/m2 k、车库：4.0KN/m2 l、消防车道：20.0KN/m2（当有1.2~1.5米覆土时，消防荷载取8KN/M2） m、商场：3.5KN/m2 n、公共卫生间：2.5KN/m2 二、梁荷载 标准层梁荷载（有窗处墙荷载折减系数为0.6～0.8）（墙高2.5m） （1）灰砂砖墙体（18KN/m3）：200厚墙4.0KN/m2 11KN/m 8.5KN/m （2）砌块墙体（9KN/m3）：200厚墙2.3KN/m2 6.5KN/m 4.5KN/m （3）砌块墙体（9KN/m3）：120厚墙1.8KN/m2 4.8KN/m 500厚加气混凝土砌块砌体，高度5m：25KN/m 500厚加气混凝土砌块砌体，高度4m：20KN/m 三、其他荷载 （1）板式楼梯：梯段部分恒载9KN/M2 活载标准值3.5KN/M2 （2）电梯机板厚取150㎜，恒载4.8KN/㎡ （3）电梯顶吊环集中荷载：集中荷载设计值30KN 吊环钢筋As=(30x1000)/(2x50)=300mm2 1ф20(314mm2) （4）女儿墙高1.2m （灰砂砖）厚180 4.2x1.2=5.1 KN/M （5）阳台2KN/m（栏杆） （6）花池恒荷载5.0KN/m
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
PKPM里面的梁间荷载
PKPM里面的梁间荷载，一般的就是梁上墙所产生的荷载。 计算时，设墙为二四墙取普通砖容重18（一般用的是普通机制砖，取19）KN/平米，摸灰层取17（石灰沙浆，混合沙浆）KN/平米，这么一来，每平方墙面产生的荷载为： 19乘0.24+17乘0.02乘2=5.24 KN/平米（摸灰层一般取20厚，双面摸灰，所以要乘以2。） 120厚的则为：2.62KN/平米 最后，用5.24乘以梁上墙面面积，就得梁上荷载。 5.24是一个用得很多的数据，熟悉了就自然知道，算的时候直接用。 pkpm中的荷载输入： 当建筑模型建好后，输完楼板上的恒载、活载后，输梁上荷载时：那么梁上的恒载应该包括那些呢？ 活载应该包括哪些呢？“楼面荷载传导计算”是做什么用的？？ 梁上的恒载是不是包括： 主梁：梁的自重+梁上自承重墙重 楼板下的主梁：梁的自重。 还要不要加上主梁上的次梁的自重、楼板的自重和其上所承担的荷载? 柱子上的恒载是不是只包括其所在的楼层这个区段内自重，要不要加上该楼层以上的荷载？这样理解对吗？： 在楼板上布置完恒载和活载后，布置梁的荷载时只考虑梁自身的自重。然后在荷载导计算中就把梁所承担的所有荷载就算出来了？ 一般只要输入楼板上的恒载和活载，注意楼板恒载应包括楼板自重（钩选了自动计算楼板自重的除外）。 程序会自动将楼面荷载传导至梁上，因此梁上一般只要输入上面一层的填充墙自重作为恒载，所有梁柱的自重都不需要输入，程序会自动计算。对于柱子，一般不用输入荷载，所有梁传来的荷载会自动倒算到柱子上。 以上是一般情况，要注意按实际情况输入荷载。比如说梁上没有填充墙，但是有一个比较重的设备，那么就不用输入梁的恒载，但要按设备的实际作用力输入梁上活载。再比如柱子在中部受到一个水平力，例如设置了一个雨篷斜拉杆拉在柱子上，那么就要输入柱子的活载。楼面荷载传导计算就是把楼面的荷载传至梁上，再把梁的荷载传至柱上，再把柱的荷载传至最低层，为基础计算做准备。 pkpm梁间荷载，均布、集中荷载分别指什么？加载在哪里呢？ 均布荷载（jun bu he zai）distributed load（uniform load） 连续作用在构件表面的较大面积上，不能看成集中荷载，且任意两个荷载的大小方向均相同的荷载称为均布荷载 集中荷载是对应于均布荷载的一个概念，其作用面积相对于被作用的面来说很小，可以简化成一个点的荷载就是集中荷载了。
风荷载计算
第二部分风荷载计算 一：风荷载作用下框架的弯矩计算 （1）风荷载标准值计算公式：W k zs z w0 其中W k为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值 z为z高度上的风振系数，取z1.00 z为z高度处的风压高度变化系数 s为风荷载体型系数，取s1.30 w为攀枝花基本风压，取w00.40 该多层办公楼建筑物属于C类，位于密集建筑群的攀枝花市区。 （2）确定各系数数值 因结构高度H19.8m30m，高宽比H19.81.3751.5 B14.4 ，应采用风振 系数 z来考虑风压脉动的影响。该建筑物结构平面为矩形，s1.30，由《建筑结构荷载 规范》第3.7查表得0.8 s（迎风面）s0.5（背风面），风压高度变化系数z可根 据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的 z值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的 z值。 风荷载计算 层数H i(m)zzq1(z)KN/mq2(z)KN/m 7女儿墙底部17.50.791.002.3701.480 616.50.771.002.3061.441 513.20.741.002.2161.385 49.90.741.002.2161.385 36.60.741.002.2161.385 23.30.741.002.2161.385 1-3.30.000.000.0000.000 （3）计算各楼层标高处的风荷载q。攀枝花基本风压取 z 2 w00.40KN/mm，取②轴横 向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由Ww得沿房屋高度分布风荷载标准值。 kzsz0 q7.20.42.88，根据各楼层标高处的高度zzszzsz H，查得z代入上式，可i 得各楼层标高处的q(z)见表。其中 风正压力计算： q1(z)为迎风面，q2(z)背风面。 7.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.790.82.370KN/m 6.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.770.82.306KN/m 5.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.740.82.216KN/m 4.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.740.82.216KN/m 3.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.740.82.216KN/m 2.q1(z)2.88z sz2.881.001.300.740.82.216KN/m 1.q1(z) 2.88z sz2.880.001.300.740.80.000KN/m 风负压力计算： 7.q2(z)2.88z sz2.881.001.300.790.51.480KN/m 6.q2(z)2.88z sz2.881.001.300.770.51.441KN/m 5.q2(z)2.88z sz2.881.001.300.740.51.385KN/m 4.q2(z)2.88z sz2.881.001.300.740.51.385KN/m 3.q2(z)2.88z sz2.881.001.300.740.51.385KN/m