建筑结构概述 - 图文

图1.5 坡屋面的风载体型系数

（5） 风振系数?z

风作用是不规则的，风压随着风速、风向的紊乱变化而不停地改变。通常将风作用的平均值看成稳定风压，即平均风压。实际风压是在平均风压上下波动着。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而波动风压则使建筑物在该侧移附近左右摇晃。因此，这种波动风压会在建筑物上产生一定的动力效应。

实测分析表明，风载波动是周期性的，基本周期往往很长，甚至超过60s。而一般多层钢筋混凝土结构的自振周期大约0.4~1s，两者周期相差很大。因而风对一般低层和多层建筑造成的动力效应不大。但是，风载中的短周期成分对高度较大或刚度较小的高层建筑可能会产生一些不可忽略的动力效应，在设计中应予考虑。

荷载规范规定，对于基本自振周期T1大于0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构，以及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，均应考虑风振系数，风振系数的确定参见《高层建筑混凝土结构技术规程》、《高耸结构设计规范》等。其它情况则取

?z=1.0。

（6） 阵风系数?gz

计算围护结构风荷载时的阵风系数按表1.4确定。

表1.4 阵风系数?gz

离地面高度（m） 5 10 15 20 30 地面粗糙度类别 A 1.69 1.63 1.60 1.58 1.54 B 1.88 1.78 1.72 1.69 1.64 第 13 页 共 23 页

C 2.30 2.10 1.99 1.92 1.83 D 3.21 2.76 2.54 2.39 2.21 50 60 70 80 90 100 150 200 250 300 1.51 1.49 1.48 1.47 1.47 1.46 1.43 1.42 1.40 1.39 1.58 1.56 1.54 1.53 1.52 1.51 1.47 1.44 1.42 1.41 1.73 1.69 1.66 1.64 1.62 1.60 1.54 1.50 1.46 1.44 2.01 1.94 1.89 1.85 1.81 1.78 1.67 1.60 1.55 1.51

2. 各类建筑结构上的风荷载

（1）单层厂房

单层厂房简化为平面排架计算时，作用在柱顶以下墙面上的风荷载按均布考虑，其风压高度变化系数可按柱顶标高取值。当基础顶面至室外地坪的距离不大时，为简化计算，风荷载可按柱全高计算，不再减去基础顶面至室外地坪那些多算的荷载。若基础埋置较深，则应按实际情况计算。

柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载，仍取均布的，但其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中荷载考虑（图1.6所示）。此时的风压高度变化系数可按下述情况确定：有矩形天窗时，按天窗檐口取值；无矩形天窗时，按厂房檐口标高取值。

图1.6 单层厂房的风荷载

（2）砌体结构

对于单层刚性方案房屋，屋面上（包括女儿墙上）的风荷载一般简化为作用在屋架和墙体连接处的集中荷载，刚性方案房屋的屋面风荷载已通过屋盖直接传至横墙，再由横墙传至基础后传给地基，所以在纵墙上不产生内力。纵墙墙面上的风荷载为均布荷载，图1.7所示。

对于多层刚性方案房屋，每层高度范围内的风荷载可按均布荷载考虑。

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图1.7 单层砌体结构的风荷载

（3）多层多跨框架结构

作用于多层多跨框架结构上的风荷载一般简化为作用于框架节点上的集中水平力（图1.8所示）。

图1.8 多层多跨框架上的风荷载

3.4 荷载效应组合

荷载效应是各种荷载在结构中产生的内力、变形和裂缝的统称。对于各种不同类型的结构，它们的计算模型不同，内力和变形的分析方法亦不同。有关内力分析方法在结构力学中已作介绍。各种结构的计算模型（计算简图）将在后面各章逐一介绍。

设计中的极限状态往往以结构的某种荷载效应，如内力、应力、变形、裂缝等超过相应规定的标志为依据。根据设计中要求考虑的结构功能，结构的极限状态在总体上可分为两大类，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。对于承载能力极限状态，一般以结构的内力超过其承载能力为依据；对于正常使用极限状态，一般以结构的变形、裂缝、振动参数超过设计允许的限值为依据。

对所考虑的极限状态，在确定其荷载效应时，各种荷载可能同时作用在结构上，但是出现的概率不同。因此，应按照概率统计和可靠度理论将可能出现的各种荷载效应按一定规律

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加以组合，这就是荷载效应组合。

进行承载能力极限状态设计时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。进行正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计目的，分别选用标准组合、频遇组合、准永久组合。并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

1、对于一般基本组合应按下列组合值S应从以下中取最不利值确定： （1） 由可变荷载效应控制的组合：

S??GSGk??Q1SQ1k+??Qi?CiSQik （1.5）

i?2n（2） 由永久荷载效应控制的组合：

S??GSGk???Qi?ciSQik （1.6）

i?1n式中 ?G——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，对于由可变荷载控制的组合

应取1.2，对于由永久荷载控制的组合应取1.35；当其效应对结构有利时的应取1.0，对结构进行倾覆、滑移或飘浮验算时取0.9；

?Qi——第i个可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4；对标准值大于4kN/m2的工

业房屋楼屋面结构的活荷载取1.3；

SGk——按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；

SQik——按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中SQ1k为诸可变荷载效应中最

大者，当对SQ1k无法明显判断其效应设计值为诸可变荷载效应设计值中最大者时，可轮次以各可变荷载效应为SQ1k，选取其中最不利的荷载效应组合；

?ci——可变荷载Qi的组合值系数，根据可变荷载的类型按荷载规范采用； n——参与组合的可变荷载数。

2、对于一般排架、框架结构，基本组合按简化规则，并按下列组合值中取最不利值确定：

S??GSGk??Q1SQ1k （1.7）

S??GSGk?0.9??QiSQik （1.8）

i?1n

3、砌体结构按承载能力极限状态设计时，应按下列公式中的最不利组合进行计算：

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