雪風和地震荷載計算方法

1、雪、風和地震荷載的計算方法1 雪荷載1.1 文獻2中國建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2001 »文獻2我國建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2001 »第6.1.1條規(guī)定，屋面水平投影面上的雪荷載標準值，應按下式計算：Sk=r So(1-1)式中：Sk為雪荷載標準值，kN/m2； N r為屋面積雪分布系數；So為基本雪壓，kN/m2。規(guī)范第6.1.2條規(guī)定，基本雪壓應按該規(guī)范附錄D.4中附表D.4給出的50年一遇的雪壓采用。高于 1989年同名規(guī)范30年一遇的標準。第 6.1.3是對規(guī)范沒有給出基本雪壓的地點取值方法的規(guī)定。第 6.1.4條是對山區(qū)基本雪壓的規(guī)定。屋面積

2、雪分布 系數匕根據屋面形狀按表 6.2.1確定。1.2 文獻7美國建筑及其它結構最小設計荷載1994年版文獻7美國建筑及其它結構最小設計荷載1994年版7.3規(guī)定，斜度小于1/12的平屋面的雪荷載按下式計算：Pf=：Ce Ct I pg(1-2)式中：Pf為雪荷載，lb/ft2; 3系數，美國本土為0.7,阿拉斯加為0.6; Ce為暴露系數；Ct為熱力系數；I為重要性系數，根 據表1及表20, 一般公用發(fā)電廠I=1.0； Pg為地面雪荷載。據規(guī)范解釋對7.2的說明，地面雪荷載系基于雪荷載超過的年概率為2% (即平均重現期 50年)的數值。1.3 文獻12火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程DL/

3、T5121-2000 »從上可見，文獻7考慮的系數更多。為了考慮與文獻12火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程DL/T5121-2000一致，采用文獻 的標準。因矩形煙風道為平頂，根據后者的表 6.2.1第1項取巴=1.0。2 風荷載2.1 文獻2中國建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2001 »文獻2第7.1.1條規(guī)定，垂直于建筑物表面的風荷載標準值，應按下述公式計算：當計算主要承重結構時Wk= z .L s .L z Wo（1-3）式中：Wk為風荷載標準值kN/m2； p z為高度z處的風振系數；N s為風荷載體型系數；Nz為風壓高度變化系數；w。為基本風壓，kN/m 2

4、。規(guī)范第7.1.2條規(guī)定，基本風壓應按該規(guī)范附錄D.4中附表D.4給出的50年一遇的風壓采用，但不得小于0.3kN/m 2。高于1989年同名規(guī)范30年一遇和不得小于 0.25 kN/m 2標準。第7.1.3條是對規(guī)范沒有給出基本風壓的地點取值方法的規(guī)定。第7.2.1至7.2.3條是對各種地形的風壓高度變化系數的規(guī)定。與1989年同名規(guī)范相比，這些條文都有變化，如地面粗糙度由分為三類變成分為四類。2.2 文獻7美國建筑及其它結構最小設計荷載1994年版文獻76.5.1規(guī)定，在z高度的風速壓力按下式計算：qz=0.00256 Kz（ IV ）2（1-4）式中：qz為風速壓力（類似文獻 的z與Wo

5、的乘積），lb/ft2; Kz為風速壓力暴露系數（類似文獻2的Nz）； I為重要性系數，根據表1及表5, 一般公用發(fā)電廠I=1.001.05； V為基本風速，mph（英里/時）。實際運用時，還要根據具體條件，再乘上 不同的受力系數 C （類似文獻 的人）和陣風響應系數（類似文獻的風振系數P z）。規(guī)范6.5.2要求使用的基本風速至少為70mph （31.3m/s ）;并且6.4.2.1還要求設計風荷載至少為 10lb/ft 2（0.48kN/m 2）。據規(guī)范解釋對6.5.2的說明，基本風速 V系基于風速超過的年概率為0.02 （即平均重現期 50年）的數值。從上可見兩規(guī)范基本相似，但文獻7標準

6、取值稍高于文獻2。2.3 文獻12火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程DL/T5121-2000 »本文考慮與文獻12 一致，采用文獻2的標準。風振系數P z：是考慮風壓脈動對高聳結構施加的間接影響，而在煙風道設計中考慮的是煙風道零件本身直接承受的風荷載效應，因此取P z=1。風荷載體型系數K：矩形煙風道按下列兩種情況一水平通道，與之最相近的建筑物是封閉式皮帶通廊,但文獻2條文說明“ 7.3風荷載體型系數”中明確指出取消了原第26項封閉式皮帶通廊的規(guī)定，正文的表7.3.1也刪去了相關內容， 但未解釋原因。為穩(wěn)妥起見，本文仍按1989年版規(guī)范表6.3.1中最相近的第26項封閉式皮帶通廊取

7、值。一 垂直通道，按文獻2表7.3.1中最相近的 第30項封閉式房屋和構筑物（a）正多邊形（包括矩形）平面 ”取值計算。3 地震荷載3.1 文獻3中國建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001 »文獻3我國建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001 »第5.2.1條規(guī)定，采用底部剪力法時，各樓層可僅考慮一個自由度，結構的水平地震作用標準值；應按下列公式確定：FEk=： 1 Geq（1-5）式中：FEk為結構總水平地震作用標準值；a 1為水平地震影響系數值，可取水平地震影響系數最大值Umax； Geq為結構等效總重力荷載，單質點應取總重力荷載代表值。表 5.1.4-1列出不同地震

8、烈度下水平地震影響系數最大值為：地震影響67189 1多遇地震0.040.08 (0.12)0.16 (0.24)0.32罕遇地震0.50 (0.72)0.90 (1.2)1.4注：括號中數值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)第5.3.1條規(guī)定，9度時的高層建筑，其豎向地震作用標準值應按按下列公式確定；樓層的豎向地震作用效應可按各構件承受的重力荷載代表值的比例分配，并乘以增大系數1.5。F Evk = - < v max G eq(16)式中：FEvk為結構總豎向地震作用標準值；Ctv max為豎向地震影響系數的最大值，可取水平地震影響系數最大值Ot max的65%

9、 ；Geq為結構等效總重力荷載，可取總重力荷載代表值的75%?？芍?.65M0.75之0.49即為豎向地震作用標準值與水平地震作用標準值之比。并從表 5.3.2可知僅地震烈度為 8和9度才考慮豎向地震作用。與1989年同名規(guī)范相比，對水平地震影響系數最大值增加了多遇地震和罕遇地震的劃分，對7和8度地震增加了設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的系數值。從而提高了設防標準。3.2 文獻5鋼制塔式容器 JB 4710-92 »文獻5鋼制塔式容器JB 4710-92 » 6.5.1規(guī)定，任意高度hK處的集中質量 mK引起的基本振型水平地震力為：Fki=Cz ： 1 K1 mK g(1-7)式中：Fki為基本振型水平地震力，N; Cz為綜合影響系數，取Cz=0.5 ; on為地震影響系數，就緊靠設備本身的約束而言0t1=0(max； “K1為基本振型參與系數，對于緊靠設備本身的約束“K1=1 ； mK為距地面hK處的集中