为什么计算时必须计入风荷载?

风荷载是作用在建筑表面的风压,主要受力结构和围护都要按规定计算。漏计会让侧向内力、锚固和幕墙龙骨全面偏小。

GB 50009-2012 第 8.1.1 条:主要受力结构 wk=βz μs μz w0;围护结构 wk=βgz μsl μz w0

更新于 2026-09-01

风吹过建筑物时,迎风面受压、侧面与背风面常出现吸力,垂直于表面的风压形成风荷载。它是可变荷载,但在基本组合里与恒载、活荷载等一起控制梁柱、支撑、基础抗倾覆以及围护构件的承载力与连接。

GB 50009 把计算分成两条线路。计算主要受力结构时,风荷载标准值:

wk=βzμsμzw0w_k=\beta_z\mu_s\mu_z w_0

式中 wkw_k 为风荷载标准值(kN/m²),βz\beta_z 为高度 zz 处的风振系数,μs\mu_s 为风荷载体型系数,μz\mu_z 为风压高度变化系数,w0w_0 为基本风压(kN/m²)。计算围护结构时:

wk=βgzμslμzw0w_k=\beta_{gz}\mu_{sl}\mu_z w_0

式中 βgz\beta_{gz} 为高度 zz 处的阵风系数,μsl\mu_{sl} 为风荷载局部体型系数。高层等结构还可能涉及顺风向、横风向及扭转风振的等效风荷载组合工况。

漏计风荷载或只算静风压不算风振与阵风,等于在侧向与局部吸力工况上自减一项:框架柱弯矩、支撑轴力、屋面锚固和幕墙连接都可能系统性偏小,极端风气候下先出现围护破坏或整体侧移过大。
学习某多层框架:基本风压 w0w_0 按荷载规范附录取值,体型系数 μs\mu_s 按建筑外形选取,风压高度变化系数 μz\mu_z 按地面粗糙度与高度取用,必要时计入风振系数 βz\beta_z,按 wk=βzμsμzw0w_k=\beta_z\mu_s\mu_z w_0 得到主要受力结构风荷载标准值,再进入基本组合。围护与门窗另按阵风系数与局部体型系数计算,不可把主体公式直接套到玻璃面板连接上。若计算模型根本没有风荷载工况,柱底弯矩与层间位移角在大风方向会明显小于真实包络。
计入风荷载与漏计或简化不当的差别
对比项按8.1.1分别计算漏计或混用公式
主体结构用 βz、μs、μz 与基本风压侧向弯矩与剪力系统性偏小
围护结构用阵风系数与局部体型系数门窗、幕墙、屋面板连接偏弱
高柔结构考虑风振及必要的横风、扭转工况只按静风压,动力放大未反映
后果基本组合包络风控工况大风下位移超限或围护先破坏
  • 基本风压 w0 是否按规范与场地取用
  • 主要受力结构是否按 βz μs μz w0 计算
  • 围护结构是否改用阵风系数与局部体型系数
  • 高柔或圆形等结构是否需补充横风向或扭转风振
  • 基本组合包络是否包含风荷载控制工况

规范依据

GB 50009-2012 第 8.1.1 条:主要受力结构 wk=βz μs μz w0;围护结构 wk=βgz μsl μz w0
GB 50009-2012 第 8.6.1 条:计算围护结构(包括门窗)风荷载时的阵风系数应按表取值
GB 50009-2012 第 8.5.6 条:顺风向、横风向风振及扭转风振等效风荷载宜按表考虑组合工况
GB 50009-2012 第 8.4.3 条:符合规定的结构可采用风振系数法计算顺风向风荷载

适用边界

雪荷载、活荷载是竖向可变作用,不能代替风荷载的侧向与吸力效应。内部压力对围护局部体型系数有影响时按相应条款计入。开敞式、复杂体型或超高层可能需风洞试验,不能只用标准体型系数凑合。施工阶段临时结构抗风另按施工方案与相关标准。

最容易错

主体与围护共用一个公式。忽略风振系数把高柔结构当刚性。只算迎风压力不算吸力。幕墙连接按主体平均风压设计。以为室内装修阶段可以取消风荷载验算。

和谁容易混

风荷载在 GB 50009 里用两套标准值公式分别服务主体与围护:主体走风振系数与体型系数,围护走阵风系数与局部体型系数,必要时还要组合横风与扭转等效风荷载。它刻画的是空气动力作用在表面上的压力与吸力,不是屋面雪压那种竖向面荷载。

还常问

主要受力结构风荷载标准值怎么算?

按 wk=βz μs μz w0 计算,分别计入风振系数、体型系数、风压高度变化系数和基本风压。

围护结构为什么公式不同?

围护更关心局部阵风与局部体型,规范规定按 wk=βgz μsl μz w0 计算,并按表取阵风系数。

什么时候要考虑风振?

对符合第8.4.3条等规定的结构,可采用风振系数法计算顺风向风荷载;高柔结构还可能涉及横风向与扭转。

风荷载和雪荷载能否互相替代?

不能。雪荷载主要是屋面竖向荷载,风荷载是表面风压与吸力,组合工况与控制部位都不同。

漏计风荷载会先出什么问题?

侧向构件内力与位移偏小,围护面板和连接在大风下可能先于主体出现破坏或坠落风险。

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