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第3章高层建筑结构荷载1


3.1.1 恒荷载
(1) 恒载范围
结构本身的自重;
附加于结构上的各种永久荷载
(2) 恒载计算
常用材料和构件的自重可按《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)取值;
3.1.2 楼(屋)面活荷载
高层建筑结构的楼面活荷载应按《荷载规范》取用; 规范中未规定的楼面均布活荷载可按表3-1取值;
3.2.2.2 风压高度变化系数μz
(1)与离地面或海平面高度及地面粗糙度类别有关。当与离地 面高度为10米,且地面粗糙度类别为B类的μz为1.00。
(2)不同地面粗糙度的风速沿高度的变化曲线见教材。
(3)地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:
A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类指田野、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。
地面粗糙度类别
A 3.12 3.12 3.12 3.12 2.99 2.83 2.64 2.40 2.34 2.27
B 3.12 3.12 3.12 2.97 2.80 2.61 2.38 2.09 2.02 1.95
C 3.12 3.12 2.94 2.75 2.54 2.30 2.03 1.70 1.62 1.54
框 架
重力荷载(包括活荷载) kN/m2(每层)
轻质填充墙 机制砖填充墙 轻质填充墙 机制砖填充墙 混凝土墙体 10~12 12~14 12~14 14~16 15~18
框架-剪力墙
剪力墙、筒体
3.2 风 荷 载(水平荷载)
3.2.1 风荷载的特点
3.2.2 风荷载标准值wk 及基本风压值w0 3.2.3 总风荷载 3.2.4 等效风荷载
表3-1
项次 l 2 3 4 5 类
规范中未规定的楼面均布活荷载
别 标准值(kN/m2) 3.0— 4.0 4.0一5.0 5.0— 8.0 4.0— 5.0 3.0一4.5 准永久值系数(ψq) 0.5 0.8 0.8 0.5 0.5
酒吧间、舞厅、 展销厅 屋顶花园 贮藏室 饭店厨房、洗衣房 健身房、娱乐室
3.2.2.1 风荷载标准值wk 及基本风压值w0
(1)风荷载标准值wk
垂直于建筑物表面单位面积上 的风荷载标准值Wk按下式计算:
wk=βzμzμsw0
(2)基本风压值w0
以当地比较空旷平坦地面上离地 10m高统计所 2/2 w = v 0 0 得的50年一遇10分钟平均年最大风速V0来确定:
D 1.02 0.93 0.84 0.73 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62
注: 对于山顶及山坡上的高层房屋,可采用从山麓算起的 风压高度变化系数。
3.2.2.3 风载体型系数μs
风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实 际压力(或吸力)与基本风压w0的比值。 它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的 分布规律,主要与建筑物的体型和尺度有关,也与周围 环境和地面粗糙度有关; 当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近 时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建 筑物的体型系数乘以相互干扰增大系数,该系数可参考 类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验得出。
(4)位于山峰和山坡地的高层建筑物,其风压高度变化系数亦3-3
离地 面或 海平 面高 度 (m) >450 400 350 300 250 200 150 100 90 80
风压高度变化系数μs
离地面 或 海平面 高 度(m) 70 60 50 40 30 20 15 10 5 地面粗糙度类别
荷载较大时 按实际情况
施工活荷载一般取1.0~1.5 kN/m2;
设计楼面梁、墙、柱及基础时,楼面活荷载标准值应乘以 《荷载规范》规定的折减系数。
3.1.3
高层建筑上竖向荷载的初估值
在方案估算阶段,可参考表3-2提供的结构单位 面积重量估算竖向荷载。 表3-2 结构单位面积重力荷载估算表
结构类型
D 3.12 2.91 2.68 2.45 2.19 1.92 1.6l 1.27 1.19 1.11
A 2.20 2.12 2.03 1.92 1.80 1.63 1.52 1.38 1.17
B 1.86 1.77 1.67 1.56 1.42 1.25 1.14 1.00 1.00
C 1.45 1.35 1.25 1.13 1.00 1.84 0.74 0.74 0.74
3.1 恒荷载及楼面活荷载(竖向荷载)
荷载类别:
•竖向荷载(包括恒荷载和活荷载); •水平荷载(风荷载、水平地震作用); •施工荷载;
•由于材料体积变化受阻引起的作用 (包括温度、混凝土的徐 变和收缩所引起的作用) •地基不均匀沉 降等。
高层建筑的荷载特点:
•竖向荷载远大于低层建筑,可引起相当大的结构内力; •水平荷载的影响显著增加,成为高层建筑结构设计的主要因 素。特别是,抗震设计对高层建筑结构来说是十分重要的。
3.2.1 风荷载的特点
空气流动形成的风遇到建筑物时,在建筑物表面产生的 压力或吸力,即建筑物的风荷载。
(1)动力特性
波动风压会在建筑物上产生一定的动力效应(用静荷载乘 风振系数βz来考虑)。
(2)不均匀性
在计算整体作用时,取各个表面的平均风压; 在计算局部表面的作用时,采用局部风载体型系数。
(3)影响因素多
近地风的性质、风速、风向有关; 建筑物所在地的地貌及周围环境有关; 建筑物本身的高度、形状以及表面状况有关。
3.2.2 风荷载标准值及基本风压值
3.2.2.1 风荷载标准值wk 及基本风压值w0 3.2.2.2 风压高度变化系数μz 3.2.2.3 风载体型系数μs 3.2.2.4 风振系数βz
(3)基本风压W0在取值时应注意的几个问题:
基本风压W0可按全国基本风压分布图采用,但≥0.3kN/m2;
对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,需要考虑 重现期为100年的强风;
基本风压值不是风对建筑物表面的压力;
《荷载规范( GB50009-2001 )》附录 D 可查出重现期为 10年、50年、100年的w0值。
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