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疑问
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如何理解和应用《工程结构通用规范》GB 55001-2021第4.6.5条规定的风荷载放大系数?
回答
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《工程结构通用规范》GB 55001-2021中的风荷载放大系数是风振系数与阵风系数的统称,用于反映风荷载脉动对结构响应的放大效应。其核心作用是通过在平均风荷载基础上叠加动态风振分量,避免仅依赖准静态分析低估结构抗风安全性。对主要受力结构(如框架、刚架)需同时考虑风场特性和结构动力特性,放大系数不应小于1.2;对围护结构(如墙体、屋面)仅需考虑风场特性,放大系数由风压高度变化系数和阵风系数综合确定。
问答
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2.2如何理解和应用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015第4.2.1条中的系数β?它与《工程结构通用规范》GB 55001-2021第4.6.5条规定的风荷载放大系数有何区别和联系?
答:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015第4.2.1条中的系数(取1.1)是针对门式刚架(门刚)对风荷载敏感性的调整系数,用于提高基本风压,而非直接考虑风振效应。其核心目的是通过放大基本风压来反映门刚结构的风敏感特性。对常规门刚(高度≤18m、高宽比<1)直接采用=1.1;对非常规门刚(如高度>18m或高宽比≥1)需结合结构周期等参数,按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012风振公式计算。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015中的仅调整基本风压,未包含风振效应;《工程结构通用规范》GB 55001-2021风荷载放大系数需在平均风荷载基础上乘以风振系数或阵风系数,反映风荷载脉动放大效应,且所有结构均需考虑。门刚因风荷载系数已包含风振影响(基于美国MBMA风洞试验),无需额外乘以风荷载放大系数1.2;而其他结构(如高层建筑)按规范计算的不应小于风荷载放大系数1.2。 两本规范均旨在提升风荷载的安全性,但侧重点不同。考虑到《工程结构通用规范》GB 55001-2021风荷载放大系数是《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012风振系数及阵风系数的下限,属于提高风振响应的保底措施。尽管《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015的也考虑了风振响应,但从结构可靠度的角度出发,其风振响应也应有所提高。经查PKPM门式刚架模块中风荷载调整系数默认为1.2,正好印证这一理解。
2.3对于高度大于30m且高宽比小于1.5的房屋,如何考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响?
答:根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第8.4.1条规定“对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响”。根据该条条文说明,T<0.25s的结构和高度小于30m或高宽比小于1.5的房屋,一般来说,不考虑风振响应不会影响这类的抗风安全性,此时风振系数可取1.0。但对风荷载敏感的结构,即使高度小于30m或高宽比小于1.5,若结构刚度较低,仍需通过风洞试验或简化方法计算风振影响。例如,当柔性屋盖结构的跨度>36m时需考虑风振效应。对需进行风振计算的情况,如:结构第一自振周期>0.25s,高层建筑存在平面凹凸不规则、弱连接等抗风或抗震敏感因素,项目所在地风环境复杂(如与风向一致的谷口、山口),应根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012公式计算风振系数,且不应小于1.2。
2.4《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021取消《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第4.2.2条和《工程结构通用规范》GB 55001-2021取消《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第8.1.2条后,是否还需要考虑结构对风荷载敏感性?
答:《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第4.2.2条要求对风荷载敏感的高层建筑按基本风压的1.1倍采用,现该条款已非强制性条文,但《工程结构通用规范》GB 55001-2021通过其他条款间接强化了风荷载敏感性控制。对主要受力结构,需按《工程结构通用规范》GB 55001-2021第4.6.5条,风荷载放大系数不应小于1.2(即风振效应叠加后的最低求);对高度>60m的高层建筑仍需同时考虑风荷载脉动增大效应(风振系数)和基本风压放大系数(如1.1倍),否则可能违反强制性规范。《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第8.1.2条要求对风敏感结构提高基本风压,现改为通过《工程结构通用规范》GB 55001-2021第4.6.1条统一要求为所有高层建筑、高耸结构及风敏感结构,均需在基本风压基础上考虑风荷载脉动的增大效应,而不再区分高度或高宽比限制。计算风荷载标准值时,先按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012确定风振系数,再与《工程结构通用规范》GB 55001-2021的1.2倍放大系数比较取大值。对高度≤60m且高宽比<1.5的常规混凝土结构,风振系数可取1.0,但需确保层间位移角等舒适度指标满足要求;对大跨度钢结构、高耸结构,可适当提高风振系数(如1.5〜2.0);对特殊结构(如高度>100m或造型复杂),需补充风洞试验验证风振效应,避免保守或不足。
来源:《贵阳市建设工程施工图设计审查疑难问题技术指南(试行)》(筑建通〔2025〕219号)
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