建筑結(jié)構(gòu)荷載

1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，包括直接作用和間接作用。主要講述了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載標準值的確定。

本章提要本章內(nèi)容1.1

荷載的分類1.2

荷載代表值1.3

永久荷載標準值1.4

樓面和屋面活荷載1.5

雪荷載1.6

風荷載1.1荷載的分類在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，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、預應(yīng)力等。永久荷載不隨時間變化，長期作用在結(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1.1.2可變荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等。可變荷載的大小隨時間而變，作用位置可變，且像風荷載、吊車荷載等能引起結(jié)構(gòu)振動，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度。1.1.3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)時間很短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。1.2荷載代表值

《荷載規(guī)范》規(guī)定：對永久荷載應(yīng)采用標準值作為代表值。對可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標準值、組合值、頻遇值或準永久值作為代表值。對偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點確定其代表值。1.2.1荷載標準值

荷載標準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。荷載標準值統(tǒng)一由設(shè)計基準期（50年）最大荷載概率分布的某個分位值來確定，有永久荷載標準值（Gk)和可變荷載標準值（Qk）。1.2.2可變荷載組合值當結(jié)構(gòu)同時承受兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮到荷載同時達到最大值的可能性較小，因此除主導荷載（產(chǎn)生最大荷載效應(yīng)的荷載）仍以其標準值為代表值外，對其它伴隨荷載，可以將它們的標準值乘以一個小于或等于1的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為可變荷載組合值，即1.2.3可變荷載頻遇值

在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它相當于在結(jié)構(gòu)上時而或多次出現(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標準值。其值等于可變荷載標準值乘以可變荷載頻遇值系數(shù)：1.2.4可變荷載準永久值在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準值一半（可以理解為總持續(xù)時間不低于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準值乘以可變荷載準永久值系數(shù)：1.3永久荷載標準值

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，故其標準值可根據(jù)構(gòu)件或構(gòu)造層的設(shè)計尺寸和材料或構(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。對于自重變異較大的材料和構(gòu)件（如現(xiàn)場制作的保溫材料、混凝土薄壁構(gòu)件等），自重的標準值應(yīng)根據(jù)對結(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，將實際荷載換算成為等效均布活荷載，再經(jīng)統(tǒng)計分析后，確定活荷載的標準值。民用建筑樓面均布活荷載的標準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)見表1.1。設(shè)計墻、柱及基礎(chǔ)時應(yīng)對各層樓面的樓面活荷載標準值進行折減。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表1.1民用建筑樓面均布活荷載標準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)表1.2樓面活荷載折減系數(shù)表1.3活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù)墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù)12~34~56~89~20＞20計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上的活荷載因“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1.4屋面均布活荷載項次類別標準值(kN/m2)組合值系數(shù)ψc頻遇值系數(shù)ψf準永久值系數(shù)ψq1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設(shè)計屋面板、檁條，鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預制小梁時，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)在最不利位置處進行驗算。

（1）對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當施工荷載超過上述值時，應(yīng)按實際情況驗算，或采用加墊板、支撐等臨時設(shè)施承受。

（2）當計算挑檐、雨篷承載力時，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個集中荷載；在驗算挑檐、雨篷傾覆時，應(yīng)沿板寬每隔2.5~3.0m取一個集中荷載。

（3）樓梯、看臺、陽臺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：

①住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取0.5kN/m；

②學校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育場，應(yīng)取1.0kN/m。當采用荷載準永久組合時，可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。1.4.垃4荷載動瞧力系數(shù)結(jié)構(gòu)受動攔力作用時收，應(yīng)將荷減載增大，賽這個增大允系數(shù)就叫荷載動力像系數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)蔥設(shè)計的動墻力計算，別在有充分組依據(jù)時，裂可將重物伯或設(shè)備的爸自重乘以緞動力系數(shù)祥后，按靜聰力計算進矩行設(shè)計。陳搬運和冒裝卸重君物以及礙車輛起裳動和剎妖車時的吳動力系脆數(shù)，可大采用表1.1搬~1.結(jié)3，其動校力荷載吳只傳至忍樓板和業(yè)梁。1.5雪荷載雪荷載是指房屋驕上由積雪蹄而產(chǎn)生的筍荷載。雪荷載魄是作用名在屋面喪上的?！逗奢d規(guī)酬范》規(guī)定，屋范面水平投陰影面上的嚷雪荷載標離準值，應(yīng)懇按下式計駛算：基本雪良壓是雪荷顛載的基騰準壓力棒，一般悲按當?shù)仄瓶諘缙杰囂沟孛娉戏e雪錯自重的傅觀測數(shù)津據(jù)，經(jīng)躺概率統(tǒng)拜計得出50年一遇澆最大值倉確定。舊屋面上紐奉的雪荷映載標準愈值不等漁于基本打雪壓，分而應(yīng)將司基本雪窄壓乘以輔屋面積軟雪分布懲系數(shù)μr。屋面積貨雪分布峽系數(shù)μr的意義是基本父雪壓換局算為屋墻面水平犯投影面亂上的雪好荷載的攤換算系腫數(shù)。具馬體數(shù)值見表1.5。設(shè)計建浮筑結(jié)構(gòu)泳及屋面像的承重噴構(gòu)件時縣，可按下倆列規(guī)定物考慮積六雪的分秤布情況敢：①屋面板和性檁條按積部雪不均勻瓦分布的最盛不利情況返考慮；②屋架可分姓別按積雪貸全跨和半棒跨均勻分真布的情況杜考慮；③框架和柱弱可按積雪緊全跨均勻賄分布情況糟考慮。雪荷載的今組合值系固數(shù)可取0.7；頻遇值視系數(shù)可取0.6；準永賤久值系賢數(shù)應(yīng)按合雪荷載慶分區(qū)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的不同，縫分別取0.5、0.2、0；雪荷置載分區(qū)壇應(yīng)按規(guī)普范中的翁規(guī)定采映用。表1.5屋面積辣雪分布留系數(shù)μr風荷載慕的大小暢與基本風壓工、風壓高麻度變化系似數(shù)、風荷倍載體型系匹數(shù)和風振霜系數(shù)有關(guān)?！逗奢d規(guī)范》規(guī)定，滋垂直于煮建筑物梢表面上打的風荷綿載標準澤值，應(yīng)限按下述飾公式計響算：（1）當計算主紙要承重結(jié)扶構(gòu)時（2）當計算核圍護結(jié)盒構(gòu)時1.6風荷載1.6接.1基本風壓基本風壓是風荷載走的基準壓灰力，一般繪按當?shù)乜正R曠平坦地徐面上10m高度處10mi奇n平均的翅風速觀蔑測數(shù)據(jù)剩，經(jīng)概獎率統(tǒng)計廳得出50年一遇最喊大值確定寒的風速，忘再考慮相顫應(yīng)的空氣需密度，按劈燕公式w0=1/轉(zhuǎn)2pv02確定的風嬸壓值?；撅L壓吼可從《荷載規(guī)俱范》附錄中查鑒得。風荷載的忙組合值、承頻遇值和諒準永久值隙系數(shù)可分泛別取0.6、0.4、0。1.6.慈2風壓高叛度變化店系數(shù)風速是組隨距地攪面的高畜度增加塔而增加忍的，故準風壓也追是隨離叛地面高媽度增加脊而增加硬的。風曾速隨高癢度的變電化規(guī)律濤主要取勁決于地嘉面的粗尊糙程度仗。但當葬離地面450m以上時，瘦風速即不味受地面粗廉糙程度的聲影響，風筒壓高度變哨化系數(shù)為晴常數(shù)。地面粗糙志度是指風蔽在到達句結(jié)構(gòu)物捐以前吹雁越過2km范圍內(nèi)的么地面時，勢描述該地敗面上不規(guī)永則障礙物終分布狀況嗎的等級。扒規(guī)范將地精面粗糙度冬分為A、B、C、D四類。A類——指近海海懶面和海島企、海岸、充湖岸及沙招漠地區(qū)；氏B類——指田野、幫鄉(xiāng)村、叢員林、丘陵液以及房屋嶺比較稀疏昌的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和稿城市郊區(qū)胞；C類——指有密集軋建筑群的妥城市市區(qū)枯；D類——指有密集究建筑群且洪房屋較高棉的城市市扮區(qū)。1.6.間3風荷載體踐型系數(shù)風荷載體奸型系數(shù)是指風蘋作用在疏建筑物紡表面上低所引起借的實際收壓力（攝或吸力怎）與來盒流風壓庸的比值葬，它描以述的是視建筑物左表面在站穩(wěn)定風醉壓作用談下的靜坐態(tài)壓力沙的分布裕規(guī)律，斯主要與鑼建筑物斤的體型生和尺度精有關(guān)，延也與周掉圍環(huán)境交和地面惰粗糙度椅有關(guān)。幾種常墳見體型障建筑物具的風荷勒載體型碗系數(shù)見表1.6。表1.6常見建筑乏物的風荷渾載體型系固數(shù)μs1.6.童4風振系數(shù)《荷載規(guī)范》規(guī)定，析以風振賤系數(shù)βz來描述鐵動力反退應(yīng)的影籃響。規(guī)定對搶于高度大蕉于