风力系数又称体型系数。起重机结构所承受的实际风力与理论计算风力的比值。与结构的构造、体型和尺 寸有关,由风洞或实物试验确定。用来计算结构上的风载荷。
风力系数指风作用于结构上与结构体型有关的系数。基本风压是自由气流在基本风速下所产生的压力,并不 是作用在结构上的作用力。该风压力作用在结构 上,不同的结构体型将受到不同的作用力,而且同 一物面上各处分布也不相同,其值通常由风洞试验求得,也可根据实测而求得。工程上为了应用方便,同一类型面积上的风压取各处不均匀风压值以相应面积进行加权平均,其平均值即为该面上的风载体型系数。
目前采用风洞试验方法来确定建筑物表面风压实际大小和分布,仍是最常用的方法。风在建筑物表面引起的实际压力或吸力与来流风压的比值,常用下式来表示:
风力系数
在我国规范中,上述实际压力与来流风压的比值常称为风载体型系数。在一些国家规范中,也常将针对结构某一表面或某一部分所得到的比值,成为压力系数,对结构整体而得到的比值,称为力系数或风力系数。
计算方法
风力系数(风荷载体型系数)是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力(或吸力)与来流风的速度压的比值,它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律,主要与建筑物的体型和尺度有关,也与周围环境和地面粗糙度有关。由于它涉及的是关于固体与流体相互作用的流体动力学问题,对于不规则形状的固体,问题尤为复杂,无法给出理论上的结果,一般均应由试验确定。鉴于真型实测的方法对结构设计的不现实性,目前只能才相似原理,在边界层风洞内对拟建的建筑物模型进行测试。
结构物体型不同,实际风压与气象台站中所得结果亦不相同,且各处分布也不均匀。为了得出各种建筑物表面的风压实际大小和分布,有几种方法可以来确定。
(1)试验法:通过试验是最基本的方法,这种研究有两种途径,一是在实际建筑物上测定表面压力分布,二是将建筑物做成缩小比例的模型,在风洞试验室中进行试验。在实际建筑物上测定表面压力分布一般认为是最可靠的,所得数据被认为是最有参考价值的,但是由于实物量测耗时耗资甚大,在实际中较少应用,因此按风洞试验来确定风压的实际大小和分布是目前最常用的。鉴于近地风具有显著的紊乱性和随机性,在风洞试验中模拟实际情况也可能有很大出入,因而风洞试验结果的准确度也存在一定的问题,最好能与实测结果相比照。据一些资料说明,在建筑物某些部位,风洞试验的结