4》.2 风荷—载
】
4.2《.1 垂》直作用于《高,耸结构表面单位计算!面积上的风》荷载标准值应按下】。式计算
!ωk=β《zμsμ《zω0 】 》 ?(4.?2.:1)
—
式中ωk—。作用在高耸结构【。z高度处单位投影】面积上的风荷载【标准值(kN/m】2);
—
ω【0基:本风压(kN/m】2)取值不得—。小,于,0.35kN/m】2;
?
》 ?μz:高度z处《的风压?高度变化系数;【
!μs风荷载》体型系数;
】。
? βz高度z】处的:。风振系数
】
4.2.2 !。。基本风压《ω0应以当地空旷平!坦地面、离地10】m高、50》年重现期、10m】in平均年》最大风速《为,标准:。其值应?按现行国家标准建】筑结:构荷载?。规范:GB 5000【。9执行且应符合本标!准,第4.?2.:1条的规定
】
4《。.2.3 当【城市或建设》地点的基本风压值】在现行国家》标准:。建筑结构荷载规【。范,GB 500—09的全国基本风压!图上没有《。给出时其《基本风压值可—根据当地年最大风速!资料:按基本风《压定义通过统计分析!确,定分析时应考虑样本!数量的影响当地【。没有风速资料时可】。根据:附近地区规定的【基本风压或长期资料!通过气象和地形条】件的对比分析确【定;:。也可按?现行国家标》准,。建筑结构荷载—规范GB 5—。0009中全国基本!风压分布图》确定
】4,.2.4 —山,区及偏僻地区的【10m高处的风【压应通过实》地调查?和对:比,观察分析确定一般】情况可按附近地区】的基本?风,压乘以下列调整系数!采用
《
1! 对于《。山间:盆地、谷地等闭塞】地,形调整系《数为0.《75~0.85;】。
《
? 2 》 对:于与风向一》致的谷口《、山口调整系数为1!.20~1.—5,0
—
4.?2.5 沿—海海:面和海岛的》10:m高的风压》当缺乏实际资—料时可按邻近—陆上基本《风压:。乘以表?4,.2.5规》定的调整系数—采,用
表4!.2.5 海【面和海岛的基本【风压调整系数—
—
:
?
4.2.6— :风压:高度变化系数对【于平坦或稍有起伏的!地形应根据》地面粗?糙度类别按表4.】2.6确定
—
表4.2!.6 ? ,风压:高度:变化系数μ》。z
:
》
】。 1 》。。地,。面粗糙度可分—为A、B《、C、D《四类:
】 《1)A类指近海海面!。、海岛?、海岸、湖》岸及:。沙漠地区;
】
—。。 ?2)B?类指田野《、乡村、丛林、丘】陵以及房《屋比较?稀疏的乡镇;
!
《 3)【C类指有密》集,建筑群的城市市区】;
:
【 4)—D,。类指有密集建筑【群且房?屋,较高的城市市区
】
— 2 在确】定城区的《地面粗糙《。度类别时当无实测资!料时可按下列—原则:确定
! ? 1)以拟建高】耸结构为中心2【km为半径的迎风半!圆影:响范围内的建—筑及构筑物密—集度来?区分粗糙度类—别风:向以该地《区最大风的风向为准!但也可取《其主:导风;?。
【 2—)以半圆影响范围内!。建筑及构筑物平均高!。度来划?分地面粗糙度类别≥!1,8m时为D类—;9m<<》18m时为C类;≤!9m时为《B类;?
《
: , 3)【影,响范:围,内不同?高度的面域》。每座建筑物》向外延伸距离为【其,高,度的面域内均—为该高度;当不同】高度:的面域相交》时,交叠部?分的高?度取:大者;
【
,。
? 4》)平均高度取各【面域面积为权数【计算
》
,
—3 对于山区的】高耸:结构风压高度变【化系:数可按结构计算【位置离山地周—围,。平坦地面高度计算
!
《。
4.2.7 】不同类型高》耸,结构的风荷载体型】系,数μs?取值:应符合下《列规定
! 1 悬】臂,。结,构当计算局》部表面[图4.2.!7-1(a)—]分布的体型系数】μs时应按表4【.2.?7-1采用》。;当计算整体[图4!.2.7-1(b】)]体型系数时应】按表4.2.7-】2采用?
?。
》
《。图4.?2.7-1 悬】臂,结构
】表4.2.7—-1 悬臂结构体!型系数μ《s
?
?
》。
,
注表中数值适用】于μzω0d2【≥0:.02的表面—光滑情况其中—ω0为基本风压以】kN/m2计d以m!计
:
?
表4.》2.7-2 悬臂!。结构整体计算体型系!数μs
—
:。
注】1 表中圆形结构!的,μs值适用于μzω!0d2≥《0.02的情况D】以m计;ω0为【基,本风压以kN/m2!计;
【
?2 表中“光【滑”系?指钢、?。混凝土等圆形结构的!表面情况“粗糙”系!指结构表面凸出【。肋,条较小的情况—;
【 3 计算【正方:形对角线方》向,的风载时体型—系数按照表4.【2.7-2取值迎】风,面积按照正方形单】面面积取值
!
—2 型《钢及组合型》钢结构?(图4?.,2.7-2)—的体型系数应按表4!。。.2.7-3—采用
!
《
图:4.2.7-2 !。型钢及组合》。。钢结:构
—
,表4.2《.,7-:3 型钢及组合】型钢结?构体型?系,数μs
!
?
3】 塔架结构(图】4.2.《7,-3)的体型系数应!按下列规定取值
】
—
图—4.2.7-3 】。。。 塔架结构》。截面形式
【
】 1)?角钢:塔架整体体型—系数:μs应按表4.2】。.7-4采用—
?
表4》。.2.?7,-4 《角钢塔架的整体【体型系?数μs
】。
【续表4.2.7-】4,。。
!
:
注1 挡风系数!均按塔?架迎:风面:的一个塔面》。计算;
】
, 2 《。。 ,六边形及《八边形塔架的μ【s值可近似》地按表中方形塔架】参照:对,应的风向①或—②采用;但六边形塔!迎风面积《按两个相《邻,塔,面计算八边形—塔迎:。风面积按三个相邻】塔面:计算
—
】2):管子:及圆钢塔《架的:整体体型《系数μs应按下【列规定取《值
【 《 , : a)当μz—ω0d2《≤0.002—时μ:s值应?按角:钢,塔架的整体体型系数!μs值乘以0.8采!用;
! 《。 b)当μ【zω0d《2≥:。0.015》时μs?。。值应按角钢塔架的】整体体型系数μ【s值:乘以0.6采用【;
】。 《 ,。 c)当0.0】02<?μ,zω0d2<0【.0:15时μs值应按】插入法计算
—
《
《 3)当高耸】结构由不同类型【截面组合而成—时应:按不同类型杆件【迎风面积加权平均】选用μs值
】
:
4— 格构式横梁的】体,型系数应按下列【规定取值
】
? 《 ,1)矩?形格构式横梁(图4!.2:.7-4)当风向】垂直于横《梁(:θ=90°)时横】。梁的整体体型系数μ!。s应按表4》.2:.7:-5取值;》当风向不与横—梁垂直时横梁—的整体体型》。系数μs《应按:表4.?2.7-6》取值;
!
?
图4.2.7!-4 矩》形格构式《横梁
—
表4.2.7-!5 ?风向垂直于角钢桁架!。横梁的整体体型【系数μs
—
】
表4.2.7】-6 《风向不与横》。梁垂直时横梁—整体体型系数μs
!
—
?
注1 —μsn?、μsp分》。别,为垂:直和平行于》横,梁的体型系数分量】;
】 ,2 μs为风向】垂直于横梁时的【整体体型系数;
!
3 】 计算μsn及μs!p时均以横梁正面】面积为准
】
,
, —2,)三角形横》梁的整体《体型系数可》按矩形横梁的—值乘以0.9采【用,;
! 3)管子及!圆钢组成的横梁可】按本条?第3款第2项的【方法:计算整?。体体型?系数μs《的值:
《
《 ,。 ,5 架空线—、悬索、管材等(】。图4.2.7-5)!的体型系数》应按表4.2—.7:-7取值
【
【
图4《.2.7-5 【 架空线、》悬索、管材
【。
1》-结构(线》索、管)《
?
,
表4.2.7】。-7 架空线【、,悬索、管材》体型系数μs—n
】
》注μs?n为作用于结—构的垂直风向分【量ωn的体型系【数;作用《。于结构的《平行风向分量ωp】的体型系数μs【p影响较小》可不计
【
—6 ?架空管道为上下【双,管[图4.2—.7:-6(a)》]时整体体型系数】μs:应按表?4.2.7-8的规!定取值;当架—空管道为前后双管[!。。图4:。.2.7-6(b】)]时整体体型【系数μs应》按表4?.2.7-9的【。规定取值
】。。
【
图:4.2.《7-6? :架空管道
【
表4.2.7!-8 架空管【道为上下双管时【体型系数μs
【。
】
,
注表中μs值适!。用于μzω0d【2≥0.0》2
:
《
表4.2.7-9! 架空管道为前】后双管时体型—系数μs《
】
?
注表中μs值适用!。。于μz?ω0d2≥0.0】2的:情况并为前后两管的!。系数之和
—
《 : 7 《 倒锥形水塔的水箱![,图4:.2.7-7(【a,)]:的体:型,系数:和绝缘子[图4【.2.7-7(【b)]的体》型系数应按》表,4.2.7-10】的规定取《值,
,
,
】
图4.》2.7-7 倒锥!形水:塔的水箱、绝缘【子立面图
!
表4?.2.7-10 】 倒锥形水》塔,的水箱、绝缘子体】型系数μs》
《
【
? 8 微—波,天,线(:图4.2.7—-8)?的,体型系数应按—表,4.:2.:7-11《的规定取值
【
—
《图4.2.》7-8 微波天线!平面图
《
:
表《4.2.7-11】 微波天线体型系!数μs
】
《
续表4.【2.7-11
】
?
【。 《9, 石?油化工塔型设备【(图:4.2.7》-9)的体型—系数:应按表4.2.7-!12的规定》取值
【
—
图4.2.7-】9 石油化工塔】型设备
!1-爬梯《;2-平台》
》
表:。4.2.7-—12 石油化工】塔,型设:备的体?型系数μs》
—
:
注1 【 表中μs》值适用于包括了平】台、梯子、管线等影!响的单个《塔型设备计算—风荷载时其挡—。风面积可仅取塔型设!备的外径;
—
》。 2 当塔【型设:。备直径为变直径时】可按各段《高度和外径求加【权平均值;
!。
3 当】。设备:直径:为,表中中间值时μ【s可用插《入法计算
》。
,
《 10— 球状结构(图4!.2.7《-10)的》体型系?数应按表4.2【.7-13的规定】取值:
:
,
!图4.2.》7-10 球状】。结,构
:
?
表4.2.7】-1:3 球状结构【的体型系数》
》
》
? 11 — 封闭?塔楼和设备》平台(图4.2.】7-11)的体【型系:数,。应按表4.2.7】-1:4的规定取值
】
,
?
图【4.2.7-—1,1 封闭塔—楼和设备平》台立面图
【
表4.2.】7-14 封闭塔!楼和设备《平台的?体型:系数
!
《。
1—2 四管组合【柱(图4《.2.7-12)的!体,型系数?。应按表4.2.7】。-,。15的规《定取值
!。
图4.!2.7-12 【 四管组合柱—
,。
表4.】2.7-1》5 : ,。。四管组合柱体型【系数μs
—
《
,
注以一个!圆管的?直径计算挡风面积】
:
,
《 : 13 《 三:管组合柱对角线【风向[图4.2【.7-?13(a)、(b】)、(c)》]的体型系数μs应!按表4.2.—。7-16取值0【°风向[图4.2】。.7-13(c【)、(d)]的【。体型系数μs应按表!4.2.7》-17取值》
《
—
?
图4.】2.7-《13 三管—组合柱
》
表4—.,2.7-16 】三,管组:合柱对角线风向体】型系数μs》
—
?
?注以一个《圆管:的直径计算》挡风面积
—
表4—.2:.7-?17 三管组合柱!0°风向体型系数μ!s
】
《
注1? , 以:一个圆管的直径计】算挡风面积;
【
—。 2 μs—。X、μs《Y分别?为,X方向和Y方向【的体:型系数?。为整体体《型系数且整体体型】系数在x轴、y轴投!影应等?于在x?轴、y轴《上的单独《体型系数
—
4.—。2.8 高耸结】构体型未在现行【国家标准《。建筑结构荷载规范G!B 50《009中列出的但】与,本标:准所列结构体型相似!时其风荷载体—型系数?可按本标《准第:4.2.《。7条:的规定采用;特别重!要,或,体型复杂的高耸结】构宜由风《洞试:验,或数值风洞计算确】定,。
》。
4.2.9 自!立式高耸结构在【z高度处的》风振:系数βz可按下【式确定
】
?
:。
式中《ξ脉动增大系数按】表4.?2.9-1》采用其中T取结构的!基本自?振周期;《
,
?
ε1【风压脉动和风压高】度变:化等:的影响系数》按表4.2》.9-2采》用,;
?
《 : ,ε2振型、结构【外形的?影响:。系数按?表4:。.,2.9-3采用【
?
,
表4.2.9】-1: 脉动《增大:系数ξ
】
:
》注1 表中给出】了结构对应的—阻尼比从左到右【依次为0.01【~0.?05可根据结—构型式相应选取;】对于单管塔可取【阻尼:。比0.01其—余类型塔的》阻尼比可《按照本标准第4.】4.6条选取;
!
2 】 对于上部用—钢材、下部》。用混凝土《的结构可近》似,地分别根《。据钢和混凝》土查取?相应的ξ值并计【算各自?的风振系数
!。
:表4.2.9—-2 考虑风压脉!动和风压高度变化】的影响系数》ε1
》
《。。
注—1 : 对于结构外—。。形或质量《有较:大突变的高耸结构风!振计:算均应按随机振动理!论进行?;
【 2 计算【时对地面粗糙度B】类地区可直接带【入基本风压而对A类!、C类、D类地【区应:按当地的基本—风压:分别乘以1.28、!0.54、0.26!
《
表4.2.【9,-3 考虑振【。型和结构外》形的影响系数—ε2:
?
《
续—表4.2《.9-?3
:
!。
注?1 表中》有括:弧的括弧《内的系数《适用于直《线变化结构》括弧外?的系数适用》于凹线形变化的结】构,其余无括弧的系数】两者均适用;
】
?
2 表【中变化范围中的【。数字为A类地—貌至D类地貌B类】地貌可取该数字范】围内约1/5处C类!可取:约1/2《处
—
4:.2.10 钢桅!杆风振系数》应符合下列规定
!。
:
《 1 》。杆身风振系数—应按下列规定确定】。
! 1)》当钢桅杆高》度不大于150m时!
:
】 , : 悬臂段《βz(z)=2.】1;
《。
【 非悬臂】段βz(《z)=1.6—;
《。
,。
,
— ,2)当钢《桅杆高度大于150!m时
—
:
:
?
式中g峰值—因子取2.5;【
,
《
I10—10m高紊流度A】类、B类《、,C类、D类地貌分】别为12%、—。1,4,%、:23%、《39%;
》
》 , ,α风剖面指数A类】、B类、C类、【D,类地貌分别为0.1!2、0.《15、0.22【、0.30;
】
?
ξ《。。j脉动增大》系数按表4》.2.9-1采用;!
】 H塔身全高;
】。
?
》N,。沿杆身全高取N个等!分点计算风》振系数每小段—的长度为《。dH=H/N点的编!。号自下?至上为12…—N;
】Φ(i?)杆身第《。i点所在《高度的第j》阶振型系数》
】 2 钢—桅杆纤绳风振—系数应按下列规【定确定
》
! ,1)当钢桅杆高【。度不大于1》50:m时:
《
βz《=1:。。.,6
! : 2)《当钢桅杆高》度大于?150m时
【
βz=1】+ξεq ! (4.2.】1,0-2)
【。
式《中ξ脉动《增大系?数按表?4.:2.9-1采—用其中T取纤绳的】基本自振《周期;
《
ε!q综合?考虑风压脉动、高】度变化?及振型影响》的系数按表4.【2.10采用
【
表4.2!.1:0 综合考—虑风压?脉动、高《度变化及振型影响的!系数εq
》
:。
:
:
注1 】 变化范围的数字】A类至D类》地,貌B类地貌取该数字!。范围内约1/10处!。C类取1/2处【;
!。2 : 表中ω为》考,虑杆身影响》后的纤绳实际—基频(rad/s)!l为纤绳弦向长度】(m)S为纤—绳,张力(N)m为纤】。绳,。线质量密度》(kg/m》);
?
— 3 两》端铰支的纤绳的基频!为,
?
4.2.11! 高?耸结构应考虑由脉动!风引起的垂直—于风向的横向共振】的验算
】
4.2《.12 对于竖】向斜率不《大于2%《。的圆筒形塔、烟囱】等圆截面构筑物以】及圆管、拉绳和悬索!。等,圆截面构件应根据雷!诺数:Re的不同》情况按?下列规?。定进行横《风向风振的验算
】
【 1 》可按下列公》式计算结《构或构件的雷—诺数R?e、临界风》速υcr、结构【顶部风速υH
】
【
:
式:中,υcrj第j振型临!界风速(m/s【),;
《
】υ计算雷诺数时【所取风?速(m/s)可取υ!=υc?r,j;
—
《 , d圆筒形结【构的:外径(m《)有锥度时可取【2/3高度处的外径!;
! St斯脱罗哈数!对,圆形截面结构或构】件取0?.2:。;
:。
!Tj结?构或构件的j振型的!。自振周期(s)【;
】。 υH结构顶部的!风速(m/》s);
《
μ!H高度H处》风压:高,度变化系数
!
? 2《 圆形截面结构或!构件的横风向风振响!应分析应《符合下列规定—
?
?。 1)】当雷诺?数Re?。。<3×1《05且υH>υc】rj时?应在构造上采—取防振措施或—控制结?构的临界风速—υcr?j,不小于15m/s】;
—
, 2【)当雷诺数Re【≥3.5×106且!1.2υH>υ【crj?时应验算共振—响应横向共振引【起的:等效静风荷》载ωLdj(kN/!m2:),应按下列公式计【算
《
—。
式中φji第!j振:型在i点《的相对位《移;
! υcrj第j振】。型的共振临》界风速(m/—s)按公式(4.2!.12-2)—计算;
【
:。 :。υH,?α粗:糙度指数为α时的】结构顶点的》风速;?
:
《 ξj结—构第j振型》阻尼比对于高振型】可参考类似》资料如无试》验资料也可》取与:第1振型相同的值】;
:
【 μL横向力—系数取?0.25;
】
《 , ,λj共振区域系数由!表4.2.1—2确定?;,
《。。
H1共振!临界风速《起始高度
—
,
表4.2.】12 《λj计算用表—。
—
—注校核横风向风【振时考虑的振型【序号不大于4对一般!悬,臂结:构可只考虑》第1或第2振型
!
《 , ? 3)当雷诺数为!3×105≤—Re<3.5—×106《时不发生超临—界,。范围的共振可不做处!理
4.!2.13 对于非!圆,。截面构筑物其—横风向风《振可按本标准公式】(,4.2.12-1】)~公式《(4.2《.12?-5)进行验—算并宜通过风洞【试验或可靠资料确定!有关系数当无试【。验值时可按下列【规,。定取值
—。
《 1 斯【脱罗哈?数St取0.—1,5;
?
【 :2 方形》截面以及深宽—比1≤?D/B≤2的—。矩形截面的横风【向力系数μ》L取0.60;【。
《
: , 3 公【式中圆筒外》。径d由迎风面最【大宽度B代替
【
:
4.2—.14 考虑横】风向风?振时风荷载的总效应!S可按下式进行计算!。
?
!式中SL横》风向风?振效应;
【。
? SD》发生横?风向共振时相—应的顺风向风荷载】效应
【
4.2.15 !输电高塔设计风荷载!可根据行业的—具体:情况:确定并?应符合下列规—定
【 1 【输电高塔《设计基?本风速的重现期取】值应按国家现行【标准有关规》定确定
! 2 位于!山地上的高塔—的基本风速应符合】下列规定
】
》 1)宜—采用统?计分析?和,对,比,。。观,测等方法由临—近地区气象台、站】。的气象资料推—算并:应结合实际运行经】验确定;
【
》 ? 2)当无可—。靠资:料时:宜将:附近平原地区的统】计值提高10—%
—
》3,。 大跨《越高塔的基本风速】应符合下《列规定
【
: , 》1)当无可靠—资料时宜将》。附,近陆:上相同电压等—级输电线路》的,风速统计值换—算到:跨,越处历年大》风季节平均最—低,水位以?上1:0m:处并增加10%考】虑水面?影响再?。增加10《%后选用《;
》
》 2)大跨越】高塔的基本风速不应!低于相连接的—陆上输电线路的【基本风?速且3?30kV《。及以:下,大跨越高塔的基本风!速不低?于25m/》s500kV、【±400kV—及以上大跨越—高,塔的:基本风?速不低于3》。0m/s;》
!。 3)》必要:时尚宜按稀有风速】条件进行验算
!
4.2.【16 对》于,。处于地形条》件复杂或几》何形状?复杂的高耸结—构可通过风洞试验或!数值模?拟来:确定风荷载计算参数!
: