某15层框架-剪力墙结构,其平立面示意如图25-29(Z)所示,质量和刚度沿竖向分布均匀,对风荷载不敏感,房屋高度58m,首层层高5m,二~五层层高4.5m,其余各层层高均为3.5m,该房屋属丙类建筑,所在地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,Ⅲ类场地,设计地震分组为第一组。
已知该建筑物位于城市郊区,地面粗糙度为B类,所在地区基本风压w0=0.65kN/m2,屋顶处的风振系数βz=1.402。试问,在图25-29(Z)所示方向的风荷载作用下,屋顶1m高度范围内Y向的风荷载标准值wk(kN/m2),与下列何项数值最为接近()。提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002作答。
A.1.28
B.1.65
C.1.91
D.3.43
参考答案:B
解析:
根据《高规》第3.2.3条,城市郊区地面粗糙度为B类,H=58m,由表3.2.3查得
由《高规》附录A,该建筑体型系数如图25所示。
根据《高规》第3.2.1条,计算垂直于建筑物表面的风荷载标准值,58m高度处建筑物投影宽度范围内风荷载标准值为:
w=1.402×(24×0.7+0.4×4.012-0.55×4.012+8.512×2×0.55+0.50×15)×1.75×0.65=1.402×33.06×1.75×0.65=52.73kN/m
屋面58m处垂直于建筑物表面的风荷载标准值为:52.73/32.024=1.65kN/m,故选B。
【命题思路】
根据考试大纲的要求,考生应掌握风荷载取值标准计算方法。本题主要考查以下几个内容:
1.垂直于建筑物表面的风荷载标准值的简单计算;
2.理解风荷载标准值计算的有关系数的意义及计算;
3.正确理解并应用风荷载的体型系数。
【解题分析】
1.关于垂直于建筑物表面的风荷载标准值的计算《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002均有规定,前者具有普适性,后者更具针对性,为了使考生正确理解高层建筑有关风荷载标准值的计算,同时为避免因不同规范给考生带来的解题困难,本题提示“按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002作答”。
2.根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第3.2.1条,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下式计算,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积:
式中μ为风压高度变化系数,按照地面粗糙度类别和距地面高度确定,依据建筑物高度和地面粗糙度类别通过规范查表即可求得。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第3.2.3条,需先确定地面粗糙度。
3.上式中β为高度z处的风振系数,对于高层建筑按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002公式(3.2.6)
计算,该系数计算稍显繁琐,对于二级考生为简化计算步骤节省答题时间,本题将pz作为已知条件给出。
4.μ风荷载体型系数,本题通过《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002附录A.0.1-11即可查表获得。
5.实际上风荷载体型系数,表示建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布规律,一般都是通过试验的方法确定风作用在建筑物表面所引起的压力(吸力)与来流风压的比值,主要与建筑物的体型与尺度有关(荷载规范共列出38种基本体型),考生应该正确理解规范所规定的常规建筑物平面形状的体型系数的意义。如果考生理解了风荷载体型系数的意义,本题正确选项不难得出。