结构设计中,风荷载是必须考虑的荷载工况之一,无论是单层、多层、高层建筑物,或者幕墙、告示牌、围挡、烟囱等构筑物,乃至灌木树木(稳定验算)等。
承载力计算取50年一遇、对风荷载敏感的*1.1倍放大系数,如:建筑高度>60m;舒适度验算取10年一遇。这是结构师常用乃至可以脱口而出的取值原则。
以上对设计使用年限为50年的常规项目而言,是没有异议的。但是,实际生活中,还是存在很多设计使用年限<50年的建构筑物的,比如年限≤2年的临时样板房或售楼部,使用年限5、10或30年的简易宿舍、仓库、安置房等等,也是按50年一遇的取值原则吗?看过很多设计,都是直接套用50年一遇的基本风压的,并未对此进行深入的思考和分析。风载重现期>>设计使用年限?感觉不太匹配也不太合理。
规范对此真的没有相关规定吗?经仔细查阅,在《荷载规范》3.2.5条提到了关于活荷载考虑设计使用年限的调整问题,如下图所示:
《荷载规范》3.1.1条明确,风荷载也属于活荷载,同理也可以根据设计使用年限的不同进行调整。3.2.5的条文说明中,其实也把风荷载列入了对比表的。
再仔细查看《荷载规范》的正文,3.2.5的第2小点,明确了“取重现期为设计使用年限,按附录E3.3条确定基本风压”的规定,为设计细化取值提供了规范依据和具体操作方法。
以广州城区、深圳城区为例,按规范公式计算统计如下:
从上图表可知,n=2年时,基本风压为n=50年的约20%;n=5年时,基本风压为n=50年的约40%等。
综上分析,设计优化建议如下:
对于设计使用年限<50年的建构筑物,无需取50年一遇的基本风压;可按实际使用年限合理取值,从而大幅降低风载效应,在保证安全的前提下达到优化设计、节省成本的目的。
知识点:风荷载重现期与设计使用年限
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具体项目基本风压的插值选取优化具体项目基本风压的插值选取优化 风荷载是结构设计必须考虑的荷载工况,基本风压w0是其中最重要的参数。作为前处理菜单中的一个系统性参数,基本风压取值对整体结构布置、构件截面设计、外围护设计(如:幕墙、门窗)等的影响都是广泛全面的,对成本造价的影响也远超后续施工图阶段中部分构件的截面配筋优化,值得对其进行全面及深入的分析研究。《风荷载重现期和设计使用年限》一文论述了从时间角度考虑对基本风压进行了优化取值,另外从空间角度出发也可以对基本风压w0进行优化,以下将展开具体论述。
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