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廣告牌受風力計算,結構承載力數值?

2020-09-18

國際風力計算公式:
ωk=βzμsμzω0
 
 ωk-----風荷載標準值,kN/m2;
βz----z高度處的風振系數;
μs----風荷載體型系數;
μz----風壓高度變化系數;
ω0----基本風壓值,kN/m2。

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βz:風振系數是指風對建筑物的作用是不規則的,風壓隨風速、風向的紊亂變化而不停地改變。通常把風作用的平均值看成穩定風壓或平均風壓,實際風壓是在平均風壓上下波動的。平均風壓使建筑物產生一定的側移,而波動風壓使建筑物在該側移附近左右振動。對于高度較大,剛度較小的高層建筑,波動風壓會產生不可忽略的動力效應,在設計中必須考慮。目前采用加大風荷載的辦法來考慮這個動力效應,在風壓值上乘以風振系數。當房屋高度大于30m、高寬比大于1.5時,以及對于構架、塔架、煙囪等高聳結構,均考慮風振。( PS:對于30m以下且高寬比小于1.5的房屋建筑,可以不考慮脈動風壓影響,此時風振系數取βz=1.0)

風力等級表

μs:也稱空氣動力系數,它是風在工程結構表面形成的壓力(或吸力)與按來流風速算出的理論風壓的比值。它反映出穩定風壓在工程結構及建筑物表面上的分布,并隨建筑物形狀、尺度、圍護和屏蔽狀況以及氣流方向等而異。對尺度很大的工程結構及建筑物,有可能并非全部迎風面同時承受最大風壓。對一個建筑物而言,從風載體型系數得到的反映是:迎風面為壓力;背風面及順風向的側面為吸力;頂面則隨坡角大小可能為壓力或吸力。8.3.1房屋和構筑物的風載體型系數,可按下列規定采用:1 房屋和構筑物與表8.3.1  中的體型類同時,可按該表的規定采用;2  房屋和構筑物與表8.3.1  中的體型不同時,可參考有關資料采用;3 房屋和構筑物與表8.3.1  中的體型不同且無參考資料可以借鑒時,宜由風洞試驗確定;4   對于重要且體型復雜的房屋和構筑物,應由風洞試驗確定。

μz:從某一高度的已知風壓(如高度為10米的基本風壓),推算另一任意高度風壓的系數。風壓高度變化系數隨離地面高度增加而增大,其變化規律與地面粗糙度及風速廓線直接有關。設計工程結構時應 風荷載 在不同高度處取用對應高度的風壓值。
對于平坦或稍有起伏的地形,風壓高度變化系數應根據地面粗糙度類別按表8.2.1 確定。
地面粗糙度可分為A、B、C、D 四類:
——A 類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;
——B 類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;
——C 類指有密集建筑群的城市市區;
——D 類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區。

對于山區的建筑物,風壓高度變化系數可按平坦地面的粗糙度類別,由表8.2.1確定外,還應考慮地形條件的修正,修正系數η分別按下述規定采用:
1 對于山峰和山坡,其頂部B 處的修正系數可按下述公式采用:
式中tg α—山峰或山坡在迎風面一側的坡度;當tg α>0.3 時,取tg α=0.3;
k—系數,對山峰取3.2,對山坡取1.4;
H—山頂或山坡全高(m);
z—建筑物計算位置離建筑物地面的高度,m;當z>2.5H 時,取z=2.5H。
對于山峰和山坡的其他部位,可按圖8.2.2 所示,取A、C 處的修正系數ηA、ηC 為1,AB 間和BC 間的修正系數按η的線性插值確定。
2 山間盆地、谷地等閉塞地形η=0.75~0.85;
對于與風向一致的谷口、山口η=1.20~1.50。
1. 8.2.3對于遠海海面和海島的建筑物或構筑物,風壓高度變化系數可按A 類粗糙度類別,由表8.2.1 確定外,還應考慮表8.2.3 中給出的修正系數。
地面粗糙度
地面因障礙物形成影響風速的粗糙程度。風(氣流)在接近地面運動時,受到樹木、房屋等障礙物的摩擦影響,消耗了一部分動能,使風速逐漸降低。這種影響一般用地面粗糙度衡量。地面粗糙度愈大,同一高度處的風速減弱愈顯著。一般地面粗糙度可由小而大列為水面、沙漠、空曠平原、灌木、村、鎮、丘陵、森林、大城市等幾類。
風速廓線
風速隨高度的變化曲線(圖2)。風速通常隨離地面高度增大而增加。增加程度主要與地面粗糙度和溫度梯度有關。達到一定高度后,地面的摩擦影響可忽略不計,該高度稱為梯度風高度。梯度風高度隨地面粗糙度而異,一般約為300~500 米。梯度風高度以內的風速廓線一般可用指數曲線表示。


ω0:基本風壓與風剖面、重現期、離地高度等因素有關,對于不同設計安全度的荷載規范,其基本風壓亦有較大差別,如橋規與房屋風荷載規范中基本風壓明顯不同。由基本風壓計算離地面10m高度處風速,最根本的方法要經過兩次換算:首先, 基本風壓的計算 由規范基本風壓及其風剖面換算至大氣邊界層梯度高度處風速,再由該風速按工程場地處風剖面換算得出離地10m高度處風速。注意,規范規定某一地區風壓,給定的風剖面指數與梯度高度同該地區內工程場地相關參數可能有較大不同


廣告牌受力的實際計算要參考以下數值:

位置:沿海、郊區、市區。
樓高:離地面多少高底
受力面:畫面廣告以100%計算,發光字以50-60%計算。

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