2018二级建筑师建筑结构与设备辅导资料第一章
来源 :中华考试网 2017-11-24
中风荷载是建筑结构上的一种主要的直接作用,对高层建筑尤为重要。
风压随高度而增大,且与地面的粗糙度有关;建筑物体型与尺寸不同,作用在建筑物表画上的实际风压力(或吸力)不同;风压不是静态压力,实际上是脉动风压,对于高宽比较大的房屋结构,应考虑风的动力效应。
1.风荷载标准值及基本风压
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算:
(1)当计算主要承重结构时
(1-2)
式中Wk——风荷载标准值(kN/㎡);
βz——高度z处的风振系数;
μS——风荷载体型系数;
μZ——风压高度变化系数;
ω0——基本风压(kN/㎡)。
(2)当计算围护结构时
(1-3)
式中βgz——高度z处的阵风系数。
μS1——局部风压体型系数,其值见《荷载规范》第8.3.3条;
基本风压应按《荷载规范》附录E.5中附表E.5给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/㎡:,
全国基本风压标准值范围为0.3~0.9kN/㎡。
对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。
2.地面粗糙度与风压高度变化系数μZ
对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表1-6确定。
地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:
(1)A类指近海海面和海岛、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和城市郊区;
(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。
从表中,可以看出:
1)当地面粗糙度类别相同时,离地面越高,μZ值越大,但当达到一定高度后,μZ越接近以至相同;
2)对同一高度,μZ则A区>B区>C区>D区,但当≥450m后,其值相同;
3)表中μZ变化为从0.62至3.12,当离地面5~l0m高,B类时,μZ=1.0。
3.风荷载体型系数μs
风速只是代表在自由气流中各点的风速。气流以不同形式在房屋表面绕过,房屋对气流形成某种干扰,因此房屋设计时不能直接以自由气流的风速作为结构荷载。
风压在建筑物各表面上的分布是不均匀的,设计上取其平均值采用。
一般地,在房屋的迎风墙面上,墙面受正风压(压力);在背风墙面上受负风压(吸力);在侧墙面上受负风压;在屋面上,因屋面形状的不同,风压可表现为正风压或负风压。
《荷载规范》规定的房屋风荷载体型系数可按表1-7采用。
表1-7中未列入的房屋类别,详见《荷载规范》。
4.风振系数βZ
《荷载规范》规定,对于基本自振周期T1大于0.25s的工程结构,如房屋、屋盖及各种高耸结构,以及高度大于30m且高宽比大于1.5的高耸建筑,均应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
顺风向风振系数值大于1。其值与脉动增大系数、脉动影响系数、振型系数有关。其值计算详见《荷载规范》的规定。
六、常用材料和构件自重
常用材料和构件自重见表1—8。
例:
1.下列对楼梯栏杆顶部水平荷载的叙述,何项正确? ( )
A .所有工程的楼梯栏杆顶部都不需要考虑
B .所有工程的楼梯栏杆顶部都需要考虑
C .学校等人员密集场所楼梯栏杆顶部需要考虑,其他不需要考虑
D .幼儿园、托儿所等楼梯栏杆顶部需要考虑,其他不需要考虑
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 ( GB 50009 一 2012 )第 5 . 5 . 2 条。
答案: B
2.当隔墙位置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重应取()。
A.每延长米墙重( kN / m )的1/3作为楼面活荷载的附加值计入
B.每延长米墙重( kN / m )的1/3作为楼面活荷载的附加值计入但附加值不小于1 . 0kN /m2
C .恒荷载考虑
D .不考虑
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 ( GB 50009 一 2012 )第 5 . 1 . 1 条。
答案: B
3 .某办公楼设计中将楼面混凝土面层厚度由原来的 50mm调整为 100mm,调整后增加的楼面荷载标准值与下列何项最为接近(混凝土容重按 20kN /m2计算) ? ( )
A . 0 . 5kN / m2
B . 1 . 0kN /m2
C . 1 . 5kN /m2
D . 2 . 0kN /m2
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 ( GB50009 一 2012 )第 3 . 1 . 3 条。
答案: B
4.在下列荷载中,哪一项为活荷载? ( )
A .风荷载
B .土压力
C .结构自重
D .结构的面层作法
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 ( GB 50009 一 2012 )第 3 . 1 . 1 条。
答案: A
5 .地面粗糙度是指风在到达结构物以前吹越过()范围内的地面时,描述该地面不规则障碍物分布状况的等级。
A . 1 . 6km
B . 1 . 5km
C . 2 . 0km
D . 2 . 2km
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 ( GB 50009 一 2012 )第 2 . 1 .23条。
答案: C
6.对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,确定基本风压的重现期应为( )年。
A . 10
B . 25
C . 50
D . 100
提示:参见 《 建筑结构荷载规范 》 (GB50009 一 2001 ) ( 2006 年版)第 7 . 1 . 2 条。
答案: D .
7.以下论述中哪项完全符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)?
I.人防所受的爆炸力是可变荷载
Ⅱ.土压力是永久荷载
Ⅲ.楼梯均布活荷载是永久荷载
Ⅳ.直升机停机坪上直升机的等效荷载是可变荷载
(A)I、Ⅱ
(B)Ⅱ、Ⅲ
(C)I、Ⅳ
(D)Ⅱ、Ⅳ
【答案】D
【说明】参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)3.1.1条。荷载可分为下列三类:①永久荷载,例如结构自重、土压力、预应力等。②可变荷载,例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。③偶然荷载,例如爆炸力、撞击力等。爆炸力属于偶然荷载,故I错误,楼梯均布活荷载属于可变荷载,故Ⅲ错误。
8.下列情况对结构构件产生内力,试问何项为直接荷载作用?
(A)温度变化
(B)地基沉降
(C)屋面积雪
(D)结构构件收缩
【答案】C
【说明】温度变化、地基沉降、结构构件收缩在结构中产生的内力均通过变形间接产生。
9下列构件中哪一种超过承载能力极限状态( )。
A.构件在荷载作用下产生较大变形而影响使用
B.构件在动力荷载作用下产生较大的振动
C.构件受拉区混凝土出现裂缝
D.构件因过度的塑性变形而不适于继续承载
【答案】D