風(fēng)是空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動而形成的。氣流遇到結(jié)構(gòu)物的阻塞,就會形成壓力氣幕,即風(fēng)壓。在實際測量中,一般記錄的都是風(fēng)速,而工程計算中通常用到的都是風(fēng)壓,所以要將風(fēng)速轉(zhuǎn)換成風(fēng)壓。
風(fēng)速的大小是一個隨機(jī)變量,不同的時間、同一次風(fēng),風(fēng)速不一樣;同時風(fēng)速又隨建筑所在的地貌條件、測量高度、觀測時間等因素改變而改變,所以有必要對風(fēng)速作一定的規(guī)定,以便不同地區(qū)風(fēng)速與風(fēng)壓進(jìn)行比較。在規(guī)定的地貌條件、測量高度、測量時距及規(guī)定的概率條件下確定的風(fēng)速稱為基本風(fēng)速,相應(yīng)的風(fēng)壓稱為基本風(fēng)壓。
基本風(fēng)壓值是對所在地區(qū)平均風(fēng)強(qiáng)度的一個基本度量。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50-2001規(guī)定:基本風(fēng)壓是根據(jù)當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦的地面,在離地10m高度處,統(tǒng) 計50年一邊的10分鐘年最大平均風(fēng)速所得到的最大平均風(fēng)速值,按式(8-7)計算得出的風(fēng)壓值。
由于實際結(jié)構(gòu)的受風(fēng)面積較大,體型又各不相同,風(fēng)壓在其上的分布是不均勻的,所以結(jié)構(gòu)上的風(fēng)壓除了由最大風(fēng)速決定外,還和風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)有關(guān)。因此,作用在高層建筑任意高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值叭,可按下式計算
上述系數(shù)可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 5僅朋-2001或《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程>(IGJ 99→8)的有關(guān)規(guī)定采用,F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的風(fēng)荷載,對一般建筑結(jié)構(gòu)的重現(xiàn)期為50年,并規(guī)定對高層建筑采用的重現(xiàn)期可適當(dāng)提高,對于特別重要和有特殊要求的高層建筑,重現(xiàn)期可取100年,基本風(fēng)壓乘以系數(shù)1.1計之。
當(dāng)高層建筑主體結(jié)構(gòu)頂部有突出的小體型建筑(如電梯機(jī)房等)時,應(yīng)計人鞭梢效應(yīng)。一般可根據(jù)小體型建筑作為獨立體時的自振周期Tu與主體建筑的基本周期TI的比例,分別按下列規(guī)定處理:①當(dāng)k÷刊,可假定主體建筑為等截商并沿高度延伸至小體型建筑的頂部,以此計算風(fēng)振系數(shù);②當(dāng)T〉iT1時,其風(fēng)振系數(shù)宜按風(fēng)振理論計算。
當(dāng)鄰近有高層建筑產(chǎn)生互相干擾時,對風(fēng)荷載的影響是不容忽視的。鄰近建筑的影響是一個復(fù)雜問題,這方面的試驗資料還較少,最好的辦法是用建筑群模擬,通過邊界層風(fēng)洞試驗確定。一般說來,無論鄰近有無高層建筑,高度超過200m的建筑物風(fēng)荷載,應(yīng)按風(fēng)洞試驗確定。特別是周圍環(huán)境復(fù)雜、體型無資料可以借鑒、外形極不規(guī)則以及高度較大的越高層建筑,要特別慎重考慮鄰近高層建筑的相互影響。