ASCE 7-22设计学习笔记第十一期——27章:一款适用所有建筑高度的主抗风系统计算法
- 2026-03-25 14:08:04
风荷载学习chapter 27
首先可以明确的是，27章是计算MWFRS（主抗风系统）的两大主要计算方法之一：也是适用所有标高的计算方法（28章仅可适用于low-rise）。
27的两个最主要的内容，就是如何计算封闭、部分封闭和部分开放建筑的风荷载27.3.1节（Enclosed, Partially Enclosed, and Partially Open Buildings and Flexible Buildings）和开放建筑的风荷载27.3.2节（Open Buildings）。
首先根据规范中给的流程找到需要确定的所有风荷载参数：
|
27.3.1封闭、部分封闭、部分开放的建筑的核心计算公式
|
注意：所有的参数来自26章节，同时不同的屋面形式决定Cp值的选取，详见Figure27.3-1~27.3.7，下面是以最常见的封闭建筑为例的参数设置： |
Wall Pressure coefficients，Cp |
Roof Pressure coefficients，Cp，for use with qh（平均高度）
|
27.3.2开放建筑的核心计算公式
|
27.3.3屋顶悬挑的风荷载计算
|
27.3.4女儿墙的风荷载计算
|
27.3.5风荷载工况
这部分很复杂，case 1和case 2从对称加载到偏心加载，case 2模拟了实际风场的不均匀性；case 1~2和case 3~4是从单方向到双向同时作用，考虑斜向风的作用。
荷载模式： 100%风压，对称施加→这是基础工况，风从正向吹，压力均匀分布 所有的建筑都必须算这个工况 | |
| 荷载模式： 75%风压+扭转力矩→考虑风压不均匀或偏心导致的扭矩 适用不对称的建筑 |
| 荷载模式： 75%风压（X向Y向）同时作用→考虑斜向风（两个方向同时出现） 适用高层建筑、复杂体系建筑 |
| 荷载模式： 荷载模式3的75%风压+扭转力矩→考虑斜向风+扭转组合，是最不利的情况 适用角部效应显著的建筑 |
扭转力矩的满足规范允许的条件下可以只计算Case 1和Case 3，具体条文见附录D.1~D.5。
| |
| D.2 - 低矮建筑豁免（最常用）条件：单层建筑，高度 h≤9.2m （30ft）；或两层及以下轻建筑；或两层及以下采用柔性隔板（Flexible Diaphragm）的建筑 工程意义：低矮建筑风荷载小，扭转效应不敏感；柔性隔板（如你的檩条屋面）允许变形协调，会自然释放扭矩。 D.3 - 地震控制豁免 条件（需同时满足）：建筑在地震作用下是"规则"的（Regular，见12.3.2节）每层地震剪力 ≥1.5 倍该层风剪力 工程意义：如果地震比风大很多（1.5倍以上），即使考虑风扭转，也不会控制设计，因此可以豁免。 D.4 - 扭转规则建筑豁免 条件：建筑满足"风荷载下扭转规则"（Torsionally Regular under Wind Load）的定义（见26.2节）工程意义：质量和刚度分布高度对称的建筑（如正方形平面、均匀布置的抗侧力构件），天然抵抗扭转，无需额外考虑。 D.5 - 柔性隔板 + 增大风压条件：采用柔性隔板（Flexible Diaphragm）设计风压（Case 1 和 Case 3）放大 1.5倍 工程意义：用增大静力荷载的方式包络扭转效应，适用于无法精确计算扭矩但隔板柔性较大的情况（如檩条屋面）。 |
下一期会开始拆解28章内容
有需要加群一起交流的可以关注公众号并私信
获取群二维码
其他内容导航：
持续更新的SAP2000实例笔记：美标SAP2000实例笔记
