:
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=βz】μsμzω0 】 《 — (4.2.1)】
式中ω!k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/—m2);
—
—。 ω0?基本风压(》kN/m《。2)取值不得小于】0.:35kN/m2【;
【 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1】。0m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 50】009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 】50:009?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 《50009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1.2《0~1.50
!
4.2.5】 沿海海面和【海岛的10m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μz
—
:
】 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2km《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≥!18m时为D类;9!m<<18m—时为C类;》≤,9,m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μs
—
【
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μzω0d】2≥0.02的情】况D以m计;ω0为!基本风压以k—N/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μzω0》d2≤0.》002时μs—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【zω0d2≥0.0!15时μs值—应按角钢塔架的整】体体:型系数μs值乘【以0.6采用;【
《
【 c)当0.0!02<μzω0d2!<,0,.,01:5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μs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 μ【s,n、: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《μsp?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μ【s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μsn
】
:
注【μsn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ω!p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?.,02
【
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μzω0d2!≥0.02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,-1:0 :。 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-【1,2,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μs】。。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.】2.7-13 】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.《7-14《。的规定取《值
!。。
?
,图4.2.7-【11 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
】
?
— 12? , 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《4.2.7-1【2 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4.2.7-1】。3(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、μsY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β?z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ε!1
【
:
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ε!2
《
》
?
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β:z(z)=1.6;!
! 2)当钢桅】。杆高度大于1—50m时
》
《
【式中g峰值因子取】2.5?;
?
?
: I1010—m高:紊流度A类》、B类、C类—、D类地貌分别为1!2%、14》%、2?3%、3《9%;?
?
α风剖面!指,数A类?、B类、C类、D】类地貌分别为0【.12、0.1【5、0.2》2、0?.30;
》
— ξj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150m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—。;
》
εq【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.?2.10 》 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】
:。
《4.2.1》2 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:R,e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Re、临!。界风速?υcr、《结构顶部风速υ【H
《
,
式!中υc?rj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=υcr—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;?
?
S】t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】);
!。 , μH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《<3×105且【υ,H>υcrj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15《m/s?;
》
,
【2,)当:。雷诺数?R,。e≥3.5》。×106且1.2】υ,H,>,υcrj时应验【算共振?响,应横向共振引起的等!效静风荷载ωLd】。j(: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;
】
:。 υc?rj第j振型的共】振临界风速(—m/s)按公—式(4.2.1【2-2)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》。.12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!×10?5,≤R:e<3.《5×1?。06: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《(4.2.1—2-1)~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.【15;
》
,
:
: 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μL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,;
?。
?
: S?D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10m处并增!加10%考虑水面影!响再增?加1:0%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330!kV及以《。下大跨越高》塔的基本风速不【低于25m/—s50?0kV、±400k!V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.》1,6 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
【
,