建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范講解課件

1、1建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載本章講述了建筑結(jié)構(gòu)承受的各種作用，包本章講述了建筑結(jié)構(gòu)承受的各種作用，包括直接作用和間接作用。主要講述了括直接作用和間接作用。主要講述了建筑結(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范構(gòu)荷載規(guī)范（GB 500092001）中的各種荷）中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定。載標(biāo)準(zhǔn)值的確定。 本章提要本章提要本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容1.1 荷載的分類荷載的分類1.2 荷載代表值荷載代表值1.3 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.4 樓面和屋面活荷載樓面和屋面活荷載1.5 雪荷載雪荷載1.6 風(fēng)荷載風(fēng)荷載1.1 荷載的分類荷載的分類在結(jié)

2、構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。永久荷載不隨時(shí)間變化，長(zhǎng)期作用在結(jié)構(gòu)上，在結(jié)構(gòu)上的作用位置也不變。 1.1.1 永久荷載永久荷載1.1.2 可變荷載可變荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等?？勺兒奢d的大小隨時(shí)間而變，作用位置可變，且像風(fēng)荷載、吊車荷載等能引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度。 1.1.3 偶然荷載偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。例如爆炸力、撞

3、擊力等。1.2 荷載代表值荷載代表值荷載規(guī)范規(guī)定：對(duì)永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。1.2.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，指結(jié)構(gòu)在使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（50年）最大荷載概率分布的某個(gè)分位值來(lái)確定，有永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（Gk)和可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（Qk）。 1.2.2 可變荷載組合值可變荷載組合值當(dāng)結(jié)構(gòu)同時(shí)承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，考慮到荷載同時(shí)達(dá)到最大值的可能性較小，因此除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大荷載效應(yīng)的荷載）仍以其標(biāo)準(zhǔn)值為

4、代表值外， 對(duì)其它伴隨荷載，可以將它們的標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個(gè)小于或等于1的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為可變荷載組合值，即 CCkQQ1.2.3 可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上時(shí)而或多次出現(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。其值等于可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以可變荷載頻遇值系數(shù)： ffkQQ1.2.4 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值一半（可以理解為總持續(xù)時(shí)間不低于25年）的荷載值，也就是經(jīng)常作用于結(jié)構(gòu)上的可變荷載。其值等于可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)： qqkQQ1

5、.3 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載主要包括構(gòu)件的自重、構(gòu)造層的自重等。恒荷載的變異性不大，故其標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)構(gòu)件或構(gòu)造層的設(shè)計(jì)尺寸和材料或構(gòu)件的單位自重確定。常見材料和構(gòu)件的單位自重見附表1。對(duì)于自重變異較大的材料和構(gòu)件（如現(xiàn)場(chǎng)制作的保溫材料、混凝土薄壁構(gòu)件等），自重的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值或下限值。 1.4 樓面和屋面活荷載樓面和屋面活荷載樓面活荷載是指作用在樓面上的人員、家具、設(shè)備等荷載。按樓面等效均布活荷載的確定方法，將實(shí)際荷載換算成為等效均布活荷載，再經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后，確定活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。民用建筑樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)見表1.1。 設(shè)計(jì)

6、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)對(duì)各層樓面的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。樓面活荷載折減系數(shù)見表1.2、表1.31.4.1 民用建筑樓面均布活荷載民用建筑樓面均布活荷載表表1.1民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù) 表表1.2樓面活荷載折減系數(shù)樓面活荷載折減系數(shù) 表表1.3活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù)活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù) 墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù) 123456892020計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù) 1.00(0.900.850.700.650.600.551.4.2 屋面均布活荷載屋面均布活荷載屋面上的活荷載因“

7、上人”和“不上人”而不同。上人的屋面承受人群和施工檢修等荷載；不上人的屋面只承受施工檢修時(shí)施工、檢修人員以及堆料等重力。屋面均布活荷載見表1.4。 表表1.4屋面均布活荷載屋面均布活荷載 項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)c頻遇值系數(shù)f準(zhǔn)永久值系數(shù)q1不上人的屋面 0.50.70.502上人的屋面 2.00.70.50.43屋頂花園 3.00.70.60.51.4.3 施工和檢修荷載及欄桿水平荷載施工和檢修荷載及欄桿水平荷載設(shè)計(jì)屋面板、檁條，鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，施工或檢修集中荷載（人和小工具的自重）應(yīng)取1.0kN，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算。（1） 對(duì)于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)

8、施工荷載超過上述值時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算，或采用加墊板、支撐等臨時(shí)設(shè)施承受。（2） 當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載；在驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔2.53.0m取一個(gè)集中荷載。 （3） 樓梯、看臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用： 住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取0.5kN/m； 學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育場(chǎng)，應(yīng)取1.0kN/m。當(dāng)采用荷載準(zhǔn)永久組合時(shí)，可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。 1.4.4 荷載動(dòng)力系數(shù)荷載動(dòng)力系數(shù)結(jié)構(gòu)受動(dòng)力作用時(shí)，應(yīng)將荷載增大，這個(gè)增大系數(shù)就叫荷載動(dòng)力系數(shù)。建筑結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)力計(jì)算，在有充分依據(jù)時(shí)，可將重物或設(shè)備的自重乘以動(dòng)力系數(shù)后，按靜力計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)。搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛起動(dòng)和剎車時(shí)的動(dòng)力系數(shù)，可采用表1.11.3，其動(dòng)力荷載只傳至樓板和梁。 1.5 雪荷載雪荷載雪荷載是指房屋上由積雪而產(chǎn)生的荷載。雪荷載是作用在屋面上的。荷載規(guī)范規(guī)定，屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算：基本雪壓是雪荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔戏e雪自重的觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)得出50年一遇最大值確定。 0krSS屋面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值不等于基本雪壓，而應(yīng)將基本雪壓乘以屋面積雪分布系數(shù)r。屋面積雪分布系數(shù)r的意義是基本雪壓換算為屋面水平投影面上的雪荷載的換算系數(shù)。具體

10、數(shù)值見表1.5。 設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時(shí)，可按下列規(guī)定考慮積雪的分布情況： 屋面板和檁條按積雪不均勻分布的最不利情況考慮； 屋架可分別按積雪全跨和半跨均勻分布的情況考慮； 框架和柱可按積雪全跨均勻分布情況考慮。雪荷載的組合值系數(shù)可取0.7；頻遇值系數(shù)可取0.6；準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)按雪荷載分區(qū)、和的不同，分別取0.5、0.2、0；雪荷載分區(qū)應(yīng)按規(guī)范中的規(guī)定采用。 表表1.5屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù)r 風(fēng)荷載的大小與基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)有關(guān)。荷載規(guī)范規(guī)定，垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計(jì)算：（1） 當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)（2） 當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)

11、構(gòu)時(shí) 1.6 風(fēng)荷載風(fēng)荷載0kzsz 0kgzsz 1.6.1 基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓是風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)得出50年一遇最大值確定的風(fēng)速，再考慮相應(yīng)的空氣密度，按公式w0=1/2pv02確定的風(fēng)壓值。 基本風(fēng)壓可從荷載規(guī)范附錄中查得。 風(fēng)荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分別取0.6、0.4、0。 1.6.2 風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)速是隨距地面的高度增加而增加的，故風(fēng)壓也是隨離地面高度增加而增加的。風(fēng)速隨高度的變化規(guī)律主要取決于地面的粗糙程度。但當(dāng)離地面450m以上時(shí)，風(fēng)速即不受地面粗糙程度的影響，風(fēng)壓

12、高度變化系數(shù)為常數(shù)。地面粗糙度是指風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過2km范圍內(nèi)的地面時(shí)，描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級(jí)。規(guī)范將地面粗糙度分為A、B、C、D四類。 A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 1.6.3 風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面上所引起的實(shí)際壓力（或吸力）與來(lái)流風(fēng)壓的比值，它描述的是建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺度有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。 幾種常見體型建筑物的風(fēng)荷載體型系數(shù)見表1.6。 表表1.6常見建筑物的風(fēng)荷載體型系數(shù)常見建筑