高层建筑结构荷载.ppt
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1、3 高层建筑结构荷载,作用在高层建筑结构上的荷载 竖向荷载:恒载,活载 水平(侧向)荷载:风,地震,3.1 风荷载,风场,(风的破坏力),“森拉克”肆虐浙闽 防波堤被冲垮百米 2003 七月 28 12:43 由于16号“森拉克”台风的袭击,投资1.2亿元、总长达1837米的玉环县坎门渔港防波堤遭受严重的损坏。渔港西堤被巨浪冲垮2个缺口,造成防波堤砌面下滑,总长达100多米。险情发生后,当地政府组织公安、边防、民兵应急分队和群众及时进行抢修,力争将损失降低到最低限度。(施兵摄影报道),(风的破坏力),(风的破坏力),(风的破坏力),(风的破坏力),广州大道南一栋五层厂房 近1000平方米的2块
2、铁皮被卷起后砸中附近五金厂,100多名工人侥幸逃过大难,塔科马桥的风毁,1940年11月7日上午,刮起了不算大的暴风,美国一座刚建成不久的悬索桥却开始恐怖地晃动起来。4个月前,就在大桥开通典礼时,此桥还被评价为:是可以经受住任何风暴的经典的工程杰作。但是,就在时速不过67.2KM/每小时(18米/秒)的风力下,桥的中部却开始剧烈地晃动起来。开始,人们还以为风大时会晃动,桥设计时就是这样设计的。起先只是觉得好奇,但事实并非如此。大约一个小时后,桥开始更加剧烈的晃动并扭曲起来,只有几个胆大的人勉强过了桥。风势减弱后,悬索吊着的部位还象海浪一样颠簸起伏着。这时,人们已感觉到是桥梁工程设计的失误。整个
3、桥梁进入到一种另人难以置信的疯狂的状态之中。终于,桥崩塌 了,风毁事故,3.1 风荷载,风在建筑物表面产生压力和吸力称为风荷载。 影响因素: 风速、风向 建筑物的高度、形状,确定风荷载的方法,按规范方法计算 风洞试验+计算(高柔建筑、特殊建筑) 单位面积上的风荷载标准值 总体风荷载标准值,风荷载形成,3.1.1 单位面积上的风荷载标准值,W k = z s z W0 垂直作用于建筑物表面单位面积 上的风荷载标准值Wk W。基本风压值,单位:kNm2; s风载体型系数; z一风压高度变化系数; zz高度处的风振系数。,1) 基本风压值W。,由建筑结构荷载规范得到; 荷载规范给出了各地区、各城市的
4、基本风压值W。,规范确定基本风压值的方法,取该地区(城市)空旷平坦地面上离地10m处、重现期为50年(或100年)的10分钟平均最大风速v0(ms) 计算基本风压值。 W。=v021600 一般高层建筑:重现期50年 特殊高层建筑:重现期100年,2)风压高度变化系数z (表3-1),与距地面高度有关 与地貌有关:地面粗糙度 (规范分为A、B、C、D四类) 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:有密集建筑群且房屋较高的城市市区。,风速随高度变化,3) 风载体型系数s 风荷载与建筑体型的
5、关系,风荷载垂直于建筑表面 正为压力负为吸力,4) 风振系数 z 考虑波动风压即风的动力效应,风振系数z的取值,高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋建筑,用风振系数考虑动力效应加大风载(否则取1.0),参数简介,-基本振型z高度处振型系数,当刚度和质量沿高度分布均匀时,可近似用代替振型系数; 脉动增大系数,按表3-3选用, 查表时需要参数W0T2, W0为基本风压值,T为结构基本周期, 可用近似方法计算; 脉动影响系数,按表3-4选用; z风压高度变化系数,表3-1。,3.1.2 总风荷载与局部风荷载,总风荷载:建筑物各表面风力的合力;沿高度变化的线荷载。 Z高度处的总风荷载Wz(kN/m)
6、 W= ZZW0 (S1B1 ) n 建筑外围表面数; Bi 第i个表面的宽度; i第i个表面法线与总风荷载作用方向的夹角。,风荷载计算,楼板高度单位面积上的风荷载标准值楼板高度各表面风力的合力及作用点(坐标)楼板高度总风力的合力(线荷载)及作用点(坐标)作用在楼板位置的集中荷载(总风力的合力上下层高一半之和,kN),局部风荷载的定义及用途,用于计算结构局部构件或围护构件或围护构件与主体的连接; 如水平悬挑构件、幕墙构件及其连接件等。,(局部风压体型系数),局部风压体型系数: 正压区:同上取法 负压区: 墙面:-1.0 墙角边:-1.8 屋面局部部位(周边和屋面坡度大于100的屋脊部位):-2
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