 编者按 钢结构因其经济和技术的优越性、低碳减排、循环经济以及可工业化、产业化发展，而被广泛应用。《钢结构（中英文）》自创刊以来，即以推动钢结构领域学术水平的提升和发展，加快钢结构产业的进步和繁荣为目标，坚持以技术方针政策和技术发展趋向的指导性、推动科技工作发展的针对性、解决生产建设中重大技术问题的实用性和促进技术进步的创新性为宗旨，以引领钢结构科技发展的未来与方向。随着科学技术的飞速发展，信息资源开发利用的理念、技术和方法都发生了重大变化。为了充分利用互联网信息海量、方便、快捷的特点,更好地发挥学术期刊的权威性和技术优势, 从2020年第2期开始，由《钢结构（中英文）》编辑部和土木吧微信公众号联手推出“钢结构热点探析”栏目, 就实际工作中遇到的有关钢结构的热点问题展开讨论，并给出简明建议, 以实现平面媒体与网络媒体的互动, 全方位、多途径、多层次地开发利用期刊、网络等重要资源, 为读者服务。也希望广大读者朋友踊跃参加讨论，积极投稿,将论坛办得有生气、有意义、有价值，为钢结构事业的蓬勃发展贡献力量。 欢迎关注、投稿并参与讨论！ 问题引入 GB 55001—2021《工程结构通用规范》(以下简称《通用规范》) 第 4.6.5 条规定,当采用风荷载放大系数的方法考虑风荷载脉动的增大效应时,风荷载应乘以放大系数,而 GB 51022—2015 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(以下简称《门刚规范》)第 4.2.1 条也规定了放大系数 β,计算主刚架时取 β = 1.1,计算檩条、墙梁、屋面板和墙面板及其连接时,取 β = 1.5。上述两个放大系数需要连乘不? 网友讨论 1 结构人生 《门刚规范》规定了门刚主体结构的风荷载放大系数为 1.1,《通用规范》规定的最小值为 1.2,不存在连乘问题。 2 sunday 程 门式刚架结构,计算主体刚架时,风荷载放大系数应连乘,为 1.1 × 1.2 = 1.32,计算围护结构时,风荷载放大系数在 1.7 以上。 3 小范 根据 GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》(以下简称《荷载规范》) 第 8.4.1 条规定,门刚房屋不需考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响,故不用满足《通用规范》第 4.6.5 条,即不用乘以 1.2。 4 远林 个人认为,《通用规范》 第 4.6.5 条规定的是考虑风荷载脉动增大效应(即风振系数) 时,放大系数最小值为 1.2(因为《荷载规范》给出了计算方法但没有规定最小值) ,所以执行这一条的前提是考虑风振作用,但《通用规范》规定无论如何必须执行这一条。而且关于围护结构的规定,《荷载规范》采用的是阵风系数,没有风振系数,《通用规范》规定的是风振系数。这两者的区别和联系我说不清楚,是不是等同的我也不清楚。但是有些人认为两者要同时考虑,我也不认同,因为这个说法否定了《荷载规范》的正确性,意思是《荷载规范》只考虑阵风系数,不考虑风振系数是错误的。 5 君 早明确了,计算主体刚架时,风荷载放大系数要连乘,计算围护结构时,按《通用规范》 和 《门刚规范》取大值,不用大不连乘。 6 知耕楼主 门刚连考虑脉动的资格都不具备,肯定不用执行《通用规范》,风荷载再放大 1.2 倍。 7 晚风 《荷载规范》规定,对于高度大于 30 m 且高宽比大 于 1.5 的房屋, 以及基本自振周期 T1 大于0.25 s 的各种高耸结构,应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响,对于门刚结构,一般达不到这个条件,所以不用考虑脉动增大系数 1.2。 8 宋谦 从官方的解释和规范条文的解读来看是需要连乘的,《门刚规范》规定的系数 1.1 是风敏感因素,《通用规范》规定的 1.2 系数是风振因素,因此需要连乘。但是《 通用规范》这一条我感觉非常的不合理,按这意思,一个 3 × 3 m 的小门卫也要考虑风振了? 我在大马路上插面旗子是不是也要考虑风振了? 9 刘松 门刚主体不存在风振效应,不管是实验还是理论分析都能验证,《门刚规范》规定的系数 1.1 是对荷载规范风敏结果增强的回应。《通用规范》说的是如果结构存在风振最小不得小于 1.2。就像《门刚规范》规定,计算檩条、墙梁、屋面板和墙面板及其连接时,取 β = 1.5,就是对老规范风敏结构及风振的统一增强系数。 10 马争春 对主体结构要考虑风振系数连乘即 1.1×1.2 =1.32,对围护结构要考虑阵风系数即 1.5,不再增大,概念上是这样。 11 顺顺他爸 看《通用规范》的条文说明,这个 1.2 就是放大系数,不应该与《门刚规范》规定的系数 1.1 连乘。 问题分析 3.1 《通用规范》中“主要受力结构风荷载放大系数”就是《荷载规范》中的“风振系数” 风荷载是随时间变化的。说得直白一点,就是风像浪一样,是一阵一阵的;说得专业一点,就是如脉搏跳动,是节律性的,有波峰和波谷,这种特点就是风压的脉动。对于某些主体结构(高度 >30 m 且高宽比 > 1.5 的房屋、基本自振周期 > 0.25s 的各种高耸结构)来说,除了考虑波峰和波谷的静压作用之外,还需要考虑风压的节律性作用所引起的结构振动,即风振响应。按《荷载规范》要求,风振响应要用结构动力学方法计算;对于仅需考虑第一振型影响的结构,可以用放大系数的办法进行简化计算,这个放大系数就是风振系数。可见: 1) 并不是所有结构均需考虑风压脉动,如对于门刚结构,除非高度 > 30 m 且跨度 < 20 m (这种门刚太少见),其他门刚结构不需要考虑风压的脉动,也就没有风振系数一说了。 2) 《通用规范》4.6.5 条的表述为: “当采用风荷载放大系数的方法考虑风荷载脉动的增大效应时,主要受力结构的风荷载放大系数……不应小于1.2”。也就是说,乘以风荷载放大系数的目的是为了考虑风压的脉动,与《荷载规范》中的风振系数同义。《荷载规范》只说了风振系数用公式(8.4.3) 计算,没有规定下限。现在《通用规范》明确了:且不应小于 1.2。 3.2 《通用规范》中“围护结构的风荷载放大系数”就是《荷载规范》中的“阵风系数” 阵风系数和风振系数都是对风压脉动的考虑。因为围护结构的刚度比较大,结构效应中的振动分量可以忽略不计,所以阵风系数主要考虑的是瞬时峰值风压和集中分布,局部量值可能很大,但依然是静力属性。由《荷载规范》表 8.6.1 可以看出,阵风系数只与离地高度和地面粗糙度有关,与结构自身的动力特性(如周期、振型、阻尼等)无关;而且,离地越高,阵风系数越小,说明阵风系数不是对结构振动的考虑。《通用规范》4.6.5 条规定了该系数的最小值:  由于围护结构的负荷面积小,阵风的集中分布对围护结构的影响很敏感,所以阵风系数比较大。 《通用规范》将“主体结构的风振系数”和“围护结构的阵风系数”合称为“风荷载放大系数”。由此揣测:风振系数和阵风系数这两个术语可能即将“退伍”。 下表是《通用规范》中“围护结构风荷载放大系数”的最小值 表 1 《通用规范》和《荷载规范》的阵风系数对比  可以发现: 1) 对于 B 类地面粗糙度,《通用规范》的放大系数最小值与《荷载规范的》阵风系数一模一样。 2) 对于 A 类地面粗糙度,放大系数最小值与阵风系数非常接近。 3) 对于 C 类和 D 类地面粗糙度,《荷载规范》的阵风系数大于《通用规范》的最小值。这也说明,《通用规范》并不是修改《荷载规范》,而是为《荷载规范》设定下限。 4) 离地越高,阵风系数越小,而且越接近最小值, 符合离地越高风压越均匀、脉动越小的规律。 3.3 风敏感是通过调整基本风压的重现期来考虑的 《荷载规范》8.1.2 条文解释说得很明白:对风荷载比较敏感的高层建筑和高耸结构,以及自重较轻的钢木主体结构(如门刚),这类结构风荷载很重要,计算风荷载的各种因素和方法还不十分确定,因此基本风压应适当提高。如何提高基本风压值,仍可由各结构设计规范,根据结构的自身特点作出规定,没有规定的可以考虑适当提高其重现期来确定基本风压。对于此类结构物中的围护结构,其重要性与主体结构相比要低些,可仍取 50 年重现期的基本风压。对于其他设计情况,其重现期也可由有关的设计规范另行规定,或由设计人员自行选用,附录E给出了不同重现期风压的换算公式(实际上附录E给出的是不同重现期的风压值表, 不是换算公式) 。 对于风敏感,《高规》和《高钢规》均有体现: 1) 《高规》 4.2.2 中规定:基本风压应按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定采用。对风荷载比较敏感的高层建筑, 承载力设计时应按基本风压的 1.1 倍采用。 2) 《高钢规》 5.2.4 中规定:基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定采用。对风荷载比较敏感的高层民用建筑,承载力设计时应按基本风压的 1.1 倍采用。 高层钢结构和高层钢筋混凝土结构,均以高度大于 60 m 为考虑风敏感的判断标准。 3.4 关于连乘 风荷载的计算式共两个: 1) 体结构: wk = βzusμzw0 ; 连乘的系数为: 风振系数 × 高度变化系数 ×体型系数 × 风敏感系数 2) 护结构: wk= βgzus1μzw0 ; 连乘的系数为: 阵风系数 × 高度变化系数 ×局部体型系数 由《荷载规范》的条文解释可知: 1) 风振系数和风敏感系数,只有对需要考虑风压脉动的结构才存在连乘的问题; 2) 阵风系数和风敏感系数不存在连乘的问题。 3.5 关于门刚 1) 《门刚规范》的适用范围为 “高度不大于18 m” ,所以《门刚规范》适用范围内的门刚,均无需考虑风压脉动的影响,也就与《通用规范》的“风荷载放大系数 1.2”无关,也就不存在连乘的问题了。 2) 《门刚规范》中主体结构的风荷载系数 1.1 是风敏感系数,等于基本风压按重现期为 100 年取值。 3) 《门刚规范》中围护结构的风荷载系数,也就是《荷载规范》中的阵风系数,统一取为 1.5,小于《荷载规范》和《通用规范》。但是,门刚结构具有明显的自身特点,体型系数、侧移限值、围护构件挠度限值等都自成一派,且屋面和墙面负风压都比《荷载规范》 大得多。所以说,要不要将门刚的 1.5 再加大, 我们无法揣测, 静等《门刚规范》修订时明确。 表 2 《门刚规范》和《荷载规范》体系系数对比  作者： 张利军(北京交大建筑勘察设计院有限公司) 邹安宇(天津大学建筑设计规划研究总院有限公司) 来源： 本文刊登于《钢结构（中英文）》2022年37卷第6期，71-73页。
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