问
题
一
《门刚规范》和《荷载规范》都有关于风荷载的规定，实际在布置风荷载时，两本规范该如何选择？
A：《门刚规范》总则中规定了其适用范围，其中“本规范适用于房屋高度不大于 18m，房屋高宽比小于1”主要是针对本规范的风荷载系数的要求而规定的，门刚规范的风荷载系数主要是根据美国金属房屋制造商协会 (MBMA) 低矮房屋的风压系数借鉴而来。
MBMA的《金属房屋系统手册2006》中的系数就是对高度不大于18m ，高宽比小1的单层房屋经风洞试验的结果。因此符合高度不大于18m、高宽比小1的单层房屋的风荷载完全可以采用《门刚规范》来布置。
当然也可以采用《荷载规范》，但超过此范围时则不适用《门刚规范》，应采用《荷载规范》；也就是《荷载规范》中的风荷载对结构尺寸没有要求，适用范围广泛，而《门刚规范》中的风荷载仅适用高度不大于18m、高宽比小1的单层房屋。
问
题
二
二维模块中，风荷载输入与修改中的“左风”和“右风”怎么理解？
A：二维程序中的“左风”和“右风”的意思分别是从左向右的风和从右向左的风，“左风”即风由左向右吹，风向其实是朝右的；“右风”即风由右向左吹，风向其实是朝左的，具体见下图。
问
题
三
如下图所示，根据《荷载规范》，左风工况下，右侧钢架柱的风荷载应该是-1.80kN/m（负数），为何程序生成的荷载图中却是1.80kN/m（正数）？
A：《荷载规范》中体型系数的正负是根据风对构件产生的是风压力还是风吸力来确定，风压力为正，风吸力则为负（见下图）。
对上图所示的结构而言，左风工况下右侧钢柱受到的是风吸力，体型系数为-0.5（负数），计算的风荷载为-1.80kN/m（负数）；但在程序中实现时则是不区分左风和右风工况，统一为风向右、向下为正，向左、向上为负，因此在程序中左风工况下，右侧钢柱虽受到的是风吸力，但方向是向右的，程序输出为1.80kN/m（正数）。以上规则同样适用钢梁的风荷载。
问
题
四
《荷载规范》中没有规定“部分封闭式”结构，为何程序会给出一个封闭形式为部分封闭式的选项？选择部分封闭式后的荷载系数是如何取值的？如下图。
A：查看《荷载规范》时确实没有找到关于“部分封闭式”的相关说明，程序是考虑《荷载规范》表8.3.1的第28项次前后纵墙半敞开双坡屋面的情况，将这类定义为部分封闭式。
因此对应的荷载系数也是依据《荷载规范》表8.3.1的第28项次来取值的，各构件的体型系数取值如下图所示，其中3号构件的体型系数为µs-0.3=-0.6-0.3=-0.9（屋面坡度5.71°，µs=-0.6），其余构件直接按规范取值。
问
题
五
按《门刚规范》生成的风荷载，为何会有左风1、左风2这样的风荷载工况？
A：根据《门刚规范》表4.2.2-1，对于封闭式房屋而言，荷载工况会区分（+i）内压为压力、（-i）内压为吸力，因此仅在左风工况下程序就会按照内压为压力和内压为吸力生成左风1和左风2这样两种工况。如果是敞开式房屋，屋面坡度角在10°到25°之间，则程序会生成左风1、左风2和左风3这样三种工况。《门刚规范》条文说明4.2.2解释了内压为压力、内压为吸力两种工况的由来。
问
题
六
《门刚规范》中没有给出女儿墙的风荷载体型系数，钢结构二维程序中对于布置了女儿墙的结构，按《门刚规范》取风荷载时女儿墙上的风荷载体型系数是怎么取的？
A：门式刚架房屋考虑到外立面或其他用途可能会增设女儿墙，但是《门刚规范》中并没有给出带女儿墙的房屋的风荷载体型系数，为了适应这种情况，在PKPM钢结构二维程序中，女儿墙的风荷载体型系数则按照《荷载规范》表8.3.1第15项次进行取值。
当然《荷载规范》中仅受风面有对应的体型系数，考虑到女儿墙柱在构型上接近于悬臂柱，所以程序中受风面和背风面均按受风面的体型系数取值。
问
题
七
请问敞开式门式刚架结构在计算主刚架风荷载时，由于1区和4区没有围护结构，为什么主刚架横向风荷载在1区和4区有系数？
A：根据《门刚规范》2.1.8条，敞开式房屋是指各墙面都至少有80%面积为孔口的房屋，因此规范规定的敞开式房屋不等于无围护结构房屋，其风荷载体型系数按照的规范中对于“敞开式房屋”的体型系数取值，风荷载标准值则按照实际的迎风宽度（不是构件的挡风面积）来计算。
问
题
八
请问风振系数应该如何取值呢？
A：
风振系数仍然可以按照《建筑结构荷载规范》计算。此外，对于刚度较大的结构，风振系数可以参考阵风系数取值；细长、柔性的重要结构，建议进行风洞试验。
荷载规范作为技术标准，其内容经受了长期的工程实践考验，所以风振系数仍然可以按照荷载规范的规定进行计算。只是风振系数计算值低于1.2的，需要提高取值。原先不考虑风振系数的，需要考虑乘以不小于1.2的风振系数。
在荷载规范未修订以前，对于刚度较大、荷载规范规定可以不考虑风振的结构，其风振效应可以只考虑“背景分量”造成的荷载放大，即将阵风系数乘以0.85当作风振系数来使用。而对于荷载规范无法涵盖的重要复杂结构或者重要的柔性建筑结构，建议进行风洞试验。
问
题
九
请问敞开式门式刚架结构在计算主刚架风荷载时，由于1区和4区没有围护结构，为什么主刚架横向风荷载在1区和4区有系数？
A：根据《门刚规范》2.1.8条，敞开式房屋是指各墙面都至少有80%面积为孔口的房屋，因此规范规定的敞开式房屋不等于无围护结构房屋，其风荷载体型系数按照的规范中对于“敞开式房屋”的体型系数取值，风荷载标准值则按照实际的迎风宽度（不是构件的挡风面积）来计算。
问
题
十
具体情况具体分析，需要以门刚规范编制组的意见为准。通用规范的风荷载放大系数，是考虑风荷载脉动的增大效应，在平均风荷载基础上的放大系数。因此，主刚架的放大系数应该如何取值，取决于门刚规范风荷载计算公式的物理含义。如果该系数是在平均风荷载基础上、考虑风荷载脉动的放大系数，则1.1低于1.2的最低限值，需要提高该系数取值；而如果该系数只是考虑门刚属于风敏感结构而对基本风压进行调整，则计算得到的仍然是平均风荷载，还需要另行乘以通用规范规定的“风荷载放大系数”。但需再次强调，1.2并不是一般性的取值依据，所以既不是将1.1改为1.2即可，也不是将二者连乘就行，需要具体情况具体分析。
在《通规》颁布以后，对《门规》和《荷规》各自都有什么影响？两本规范在计算屋面围护结构风荷载标准值时又有什么区别？
注：《门刚》即《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015，《荷规》即《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，《通规》即《工程结构通用规范》GB55001-2021。
|
《门刚》 |
《荷规》 |
|
|
计算屋面围护结构时风荷载标准值计算公式 |
wk=βμwμzw0 |
wk=βgzμs1μzw0 对比这两个公式，区别在于阵风系数和体型系数的选取两个方面。后面内容将分为两个方面介绍：1.阵风系数；2.μs |
|
β：系数。 (1) 《门刚》计算檩条、墙梁、屋面板和墙面板即其连接时，取1.5。计算围护结构时，脉动风相当于放大系数1.5来考虑。 (2) 《通规》4.6.5第2条，围护结构的风荷载放大系数应根据地形特征，脉动风特性和流场特征等因素确定，且不应小于 表1 系数β（根据《通规》公式计算） 由表1可见，通规计算所得β的均大于1.5，故当采用《门规》计算围护结构风荷载标准值时，应采用通规计算风荷载放大系数β。 |
βgz：高度Z处的阵风系数，围护结构通过对阵风系数的考虑来反映脉动风。表2为《荷规》计算所得的阵风系数βgz。 《通规》4.6.5第2条，围护结构的风荷载放大系数应根据地形特征，脉动风特性和流场特征等因素确定，且不应小于 由于《通范》属于强条，因此我们在对围护结构风荷载计算时，必须按《通规》规定计算脉动风的增大系数，并综合考虑《荷规》的阵风系数，取最大值。 表2 阵风系数βgz（《荷规》表8.6.1摘录） 由表1和表2的对比可知：B类粗糙度下两者放大系数是相同的；A类粗糙度下，《通规》的放大系数较大；C，D粗糙度下《荷规》放大系数的取值比《通规》取值大。 |
|
|
μw：风荷载系数 以常见的0°≤ θ ≤10°单跨双坡屋面封闭式房屋为例。表3、4为双坡屋面0°≤ θ ≤10°时，风荷载体型系数，用于围护结构和屋面板。 图1 双坡屋面和挑檐风荷载系数分区（0°≤ θ ≤10°） 注：a为计算围护结构构件时房屋边缘带宽度，取房屋最小水平尺寸的10%或0.4h之中较小值，但不得小于房屋最小尺寸的4%或1m。 表3 双坡屋面风荷载系数（风吸力） 表4 双坡屋面风荷载系数（风压力） 以双坡屋面风荷载系数（风吸力）为例，计算得到风荷载系数表5。 表5 风荷载系数（风吸力） 表6 风荷载系数（风压力） 注：A为有效风荷载面积（m2）。 图3 各区域下风荷载体型系数随受荷面积变化曲线 将表5及表8中的风荷载体型系数(风吸力）整理并绘制出图3。由于《荷规》中Ra、Rb、Rc区域与《门规》中角区，边区、中间区近似一致，故将其进行对比分析。对于角区（Ra）来说，当受荷面积2时，《门规》的风荷载体型系数大于《荷规》，反之，《荷规》风荷载体型系数更大。对于边区（Rb）来说，《荷规》风荷载体型系数大于《门规》。对于中间区（Rc）来说，当受荷面积2时，《荷规》风荷载体型系数大于《门规》，反之，《门规》风荷载体型系数更大。 |
μs1：风荷载局部体型系数 以封闭式矩形平面房屋的双坡屋面为例。 图2 封闭式矩形平面房屋的双坡屋面 风荷载系数分区 注：E应取2H和迎风宽度B中较小者 表7 封闭式矩形平面房屋的双坡屋面 风荷载局部体型系数 《荷规》8.3.4条，计算非直接承受风荷载的围护构件（如檩条等）风荷载时，局部体型系数μs1可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用： 1. 当从属面积不大于1m2时，折减系数取1.0； 2. 当从属面积大于或属于25m2时，对墙面的折减系数取0.8，对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6，对其他屋面区域折减系数取1.0； 3. 当从属面积大于1m2小于25m2时，墙面和绝对值大于1.0的屋面体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数： 《荷规》 8.3.5条，计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用： 1. 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 整理出坡度 α≤5°时封闭式矩形平面房屋的双坡屋面风荷载局部体型系数μs1见表8。 表8 风荷载局部体型系数μs1 各区风压力均为+0.2。 |
。
总结上述结论
1. 通规计算所得β的均大于1.5，故当采用《门规》计算围护结构风荷载标准值时，应采用通规计算风荷载放大系数β。
2. B类粗糙度下《门规》与《荷规》两者放大系数均相同的；A类粗糙度下，《通规》的放大系数较大；C，D粗糙度下《荷规》放大系数的取值比《通规》取值大。
3. 当地面粗糙度类别为B类，坡度α≤5°时封闭式矩形平面房屋的双坡屋面（风吸），对于角区（Ra）来说，当受荷面积对于边区（Rb）来说，选取《荷规》更为不利。对于中间区（Rc）来说，当受荷面积
本文来自公众号「结构号角」，不代表本站立场。
文章版权归作者结构号角所有，如需转载请先经得作者确认授权（可通过本站私信文章作者）。文中图片出处为水印文字，由文章作者整理上传，若有侵权请告知翻身猫处理。
