第五版建筑施工手冊-2-《常用結構計算》

2常用結構計算

2-1荷載與結構靜力計算表

2-1-1何載

1.結構上的荷載結構上的荷載分為下列三類

（1）永久荷載如結構自重、土壓力、預應力等。

（2）可變荷載如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪活載

等。

（3）偶然荷載如爆炸力、撞擊力等。建筑結構設計時，對不同荷載應采用不同的

代表值。對永久荷載應采用標準值作為代表值。對可變荷載應根據(jù)設計要求，采用

標準值、組合值、頻遇值或準永久值作為代表值。對偶然荷載應按建筑結構使用的

特點確定其代表值。

2.荷載組合建筑結構設計應根據(jù)使用過程中在結構上可能同時出現(xiàn)的荷載，按承載

能力極限狀態(tài)

和正常使用極限狀態(tài)分別進行荷載（效應）組合，并應取各自的最不利的效應組合進行設

計。

對于承載能力極限狀態(tài)，應按荷載效應的基本組合或偶然組合進行荷載（效應）組合。

Y（）SWR（2-1）

式中Yo——結構重要性系數(shù)；S-

一荷載效應組合的設計值；R

——結構構件抗力的設計值。

對于基本組合，荷載效應組合的設計值S應從下列組合值中取最不利值確定：

（1）由可變荷載效應控制的組合

s=>GSGK+/QISQIK+￡yQ@CZSQZK

i=2（2-2）

式中YG——永久荷載的分項系數(shù)；

YQi——第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中YQI為可變荷載Q,的分項系數(shù)；

SGK-按永久荷載標準值GK計算的荷載效應值；

SQiK一按可變荷載標準值Qk計算的荷載效應值，其中SQIK為諸可變荷載效應中起

控制作用者；

▽5——可變荷載Qi的組合值系數(shù)；

n——參與組合的可變荷載數(shù)。

（2）由永久荷載效應控制的組合

n

S=/G§GK+A7QtWciSQiK

￡=1（2-3）

（3）基本組合的荷載分項系數(shù)1）永久荷載

的分項系數(shù)當其效應對結構不利時：對由可

變荷載效應控制的組合，應取1.2；對由永久

荷載效應控制的組合，應取1.35；當其效應

對結構有利時：

一般情況下應取L0;對結構的傾覆、滑移或

漂浮驗算，應取0.9。2）可變荷載的分項系

數(shù)

一般情況下應取1.4；

對標準值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構活荷載應取1.3。對于偶然組合，荷載效應

組合的設計值宜按下列規(guī)定確定：偶然荷載的代表值不乘分

項系數(shù)；與偶然荷載同時出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗采用適當?shù)拇碇怠?/p>

3.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)（見表2-1）

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2-1

2

項標準值組合值系數(shù)頻遇值系數(shù)準永久值系數(shù)

類別

(kN/m2)

次VcVf%

(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院

0.50.4

病房、托兒所、幼兒園

1

(2)教室、試驗室、閱覽室、會議室、

2.00.70.60.5

醫(yī)院門診室

2食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.5

(1)禮堂、劇場、影院、有固定座位的

3.00.70.50.3

3看臺

(2)公共洗衣房3.00.70.60.5

(1)商店、展覽廳、車站、港口、機場

3.50.70.60.5

4大廳及其旅客等候室

(2)無固定座位的看臺3.50.70.50.3

(1)健身房、演出舞臺4.00.70.60.5

5

(2)舞廳4.00.70.60.3

(1)書庫、檔案庫、貯藏室5.0

60.90.90.8

(2)密集柜書庫12.0

7通風機房、電梯機房7.00.90.90.8

汽車通道及停車庫：

(1)單向板樓蓋(板跨不小于2m)

客車4.00.70.70.6

消防車35.00.70.70.6

8

(2)雙向板樓蓋和無梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸

不小于6mX6m)

客車2.50.70.70.6

消防車20.00.70.70.6

廚房(1)一般的2.00.70.60.5

9

(2)餐廳的4.00.70.70.7

浴室、廁所、盟洗室：

10(1)第1項中的民用建筑2.00.70.50.4

(2)其他民用建筑2.50.70.60.5

走廊、門廳、樓梯：

(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房托兒所、幼

2.00.70.50.4

11兒園、住宅

(2)辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部2.50.70.60.5

(3)消防疏散樓梯，其他民用建筑3.50.70.50.3

陽臺：

12(1)一般情況2.5

0.70.60.5

(2)當人群有可能密集時3.5

注：1.本表所給各項活荷載適用于一般使用條件，當使用荷我較大或情況特殊時，應按實際情況采用。

2.第6項書庫活荷載當書架高度大于2m時，書庫活荷載尚應按每米書架高度不小于2.5kN/m2確

定。

3

3.第8項中的客車活荷載只適用于停放載人少于9人的客車；消防車活荷載是適用于滿載總重為

300kN的大型車輛；當不符合本表的要求時，應將車輪的局部荷載按結構效應的等效原則，換算為等效

均布荷載。

4.第11項樓梯活荷載，對預制樓梯踏步平板，尚應按1.5kN集中荷載驗算。

5.本表各項荷載不包括隔墻自重利二次裝修荷載。對固定隔墻的自重應按恒荷載考慮，當隔墻位

置可靈活自由布置時，非固定隔墻的自重應取每延米長墻重(kN/m)的1/3作為樓面活荷載的附加值

(kN/m2)計入，附加值不小于1.0kN/tn2o

設計樓面梁、墻、柱及基礎時，表2-1中的樓面活荷載標準值在下列情況下應乘以規(guī)

定的折減系數(shù)。

(1)設計樓面梁時的折減系數(shù)

1)第1(1)項當樓面梁從屬面積超過25m2時，應取0.9；

2)第1(2)?7項當樓面梁從屬面積超過50m2時應取0.9；

3)第8項對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應取0.8；對單向板樓蓋的主梁應取0.6；

對雙向板樓蓋的梁應取0.8；

4)第9?12項應采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。

(2)設計墻、柱和基礎時的折減系數(shù)

1)第1(1)項應按表2-2規(guī)定采用；

2)第1(2)?7項應采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)；

3)第8項對單向板樓蓋應取0.5；對雙向板樓蓋和無梁樓蓋應取0.8；

4)第9?12項應采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。注：樓面梁的從屬面積應按梁

兩側各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實際面積確定。

活荷載按樓層的折減系數(shù)表2-2

墻、柱、基礎計算截面以上的層數(shù)12?34?56?89?20>20

1.00(0.90

計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)0.850.700.650.600.55

)

注：當樓面梁的從屬面積超過25m2時，應采用括號內(nèi)的系數(shù)。樓面結構

上的局部荷載可換算為等效均布活荷載。4.屋面活荷載

水平投影面上的屋面均布活荷載，按表2-3采用。屋面均布活荷載，不應與雪荷載同

時組合。

4

屋面均布活荷載表2-3

標準值組合值系數(shù)頻遇值系數(shù)準永久值系數(shù)

項次類別

(kN/m2)

Vb117f%

1不上人的屋面0.50.70.50

2上人的屋面2.00.70.50.4

3屋頂花園3.00.70.60.5

注：1.不上人的屋面，當施工或維修荷載較大時，應按實際情況采用；對不同結構應按有關設計規(guī)范

的規(guī)定，將標準值作0.2kN/m2的增減。

2.上人的屋面，當兼作其他用途時，應按相應樓面活荷載采用。

3.對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應采取構造措施加以防止；必要時.，應按積水

的可能深度確定屋面活荷載。

4.屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。

5.施工和檢修荷載及欄桿水平荷載

(1)設計屋面板、檀條、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)應取LOkN,并應在最不利位置處進行驗算。

注：①對于輕型構件或較寬構件，當施工荷載超過上述荷載時，應按實際情況驗算，或采用加墊板、

支撐等臨時設施承受。

②當計算挑檐、雨篷承載力時，應沿板寬每隔1.0m取一個集中荷載；在驗算挑檐、雨篷傾覆時，

應沿板寬每隔2.5~3.0m取一個集中荷載。

(2)樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載，應按下列規(guī)定采用：

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

2)學校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育館，應取1.0kN/mo

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。6.動力系

數(shù)

建筑結構設計的動力計算，在有充分依據(jù)時，可將重物或設備的自重乘以動力系數(shù)后

按靜力計算進行。

搬運和裝卸重物以及車輛起動和剎車的動力系數(shù)，可采用1.1~1.3,其動力作用只考慮

傳至樓板和梁。

直升飛機在屋面上的荷載，也應乘以動力系數(shù)，對具有液壓輪胎起落架的直升飛機可

取1.4；其動力荷載只傳至樓板和梁。

7.雪荷載

5

屋面水平投影面上的雪荷載標準值，按下式計算:

釬益（2-4）

式中Sk—雪荷載標準值（kN/m2）；

2

Ur----屋面積雪分布系數(shù)（表2-4）；s0----基本雪壓（kN/m）

O

基本雪壓可按全國基本雪壓圖（圖2-1）近似確定。

6

古建

050

0.40.

.50

0.60A1.00

0.70：

0.60

0.70。貽爾濱

忠於」0.20"

綏芬河1

7、則

>.6d

020/,二連浩特

-7(.30<0.70

丹東。

小0.50

呼和施學

銀川

00.40

\。石家莊'

030

延安

0.30、々濟南

蘭州4。青島

必2t由交020

I寶雞°\\

上海

成都

020

重慶

.30

\X)60

0.40張沙30

0.：韶山。.20

0.2t廠他?.，價冉/

可東沙群島/

昆明貴陽

V海南島/

西沙群島

義、南^1—飛中沙群島

/萬箕卦YXLf

O百

南沙群島

I曾母暗沙

南海諸島

O】2鄉(xiāng)里

7

圖27全國基本雪壓分布圖（單位：kN/m2）

8

屋面積雪分布系數(shù)表2-4

9

項次類別屋面形式及積雪分布系數(shù)N，

單跨單坡屋面

~~Ifo-j30-I35-I40-I45-1^*11_

I1.0Io.sIo.6Io.4I0.2Io

均勻分布的情況11|J,

不均勻分布的情況0_754.______"2＞從

2單跨雙坡屋面

第一項規(guī)墟平用

〃，-⑨

拱形屋面（0.4《口tI。J\

3

L/1

1.0

均勻分布的情況!_____________________

帶天窗的屋面不均勻分布的情況盧UL.L-1氣

4

產(chǎn)）、\

均勻分布的情況II

不均勻分布的情況旦目叢丁

帶天窗布擋風

5

板的屋面

均勻分布的情況I

不均勻分布的倩曲t

多跨單坡屋面1k

6

（鋸齒形屋面）4書刊

10

第4、5項只適用于坡度aW25°的一般工業(yè)廠房屋面。

3.第7項雙跨雙坡或拱形屋面，當aW25°或f/LWO.l時，只采用均勻分布情況。

4.多跨層面的積雪分布系數(shù)，可參照第7項的規(guī)定采用。

設計建筑結構及屋面的承重構件時，可按下列規(guī)定采用積雪的分布情況：

（1）屋面板和檀條按積雪不均勻分布的最不利情況采用；

（2）屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分布情況、不均勻分布的情況和半跨的均勻分

布的情況采用；

（3）框架和柱可按積雪全跨的均勻分布情況采用。8.風荷

載垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，按下述公式計算：

（1）當計算主要承重結構時

耳邛聯(lián)&（2-5）

式中3k——風荷載標準值（kN/n?）；

Bz-高度z處的風振系數(shù)；

Us——風荷載體型系數(shù)；y—

一風壓高度變化系數(shù)；3?！?/p>

基本風壓（kN/m2）o

（2）當計算圍護結構時

與書卬2（2-6）

11

式中Bgz——高度z處的陣風系數(shù)。

基本風壓按《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)給出的50年一遇的風壓采用，但

不得小于0.3kN/m2o

2-1-2結構靜力計算表

1.構件常用截面的兒何與力學特征表(表2-5)

常用截面兒何與力學特征表表2-5

13

截面簡囪截面積截面邊緣至對主鈾的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序號1

4主鈾的距離），IW

/=_Lbh3W=_Lbh2i=0.289h

11J_JA=bhy=_Lh

2126

2.W,±bh2

Y/-3n?24

2AiiiiI=_Lbh3/=0.236h

36W土以2

12

1千立1+&l

(bl+2h)hb安d8二

Y/--3(bl劃

士(b+bl)h甘京?除黎7反+4m+發(fā)

(b+2bl)hbb

bG]§=

yz

14

截面積截面邊緣至對主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序截面簡圖

A主鈾的距離W

A=/d2-Qw^產(chǎn)，.：d

y嬴.c

扁豆二「2y=+cl/主(<d4-dn士丘可？

w±("3一手)i=

464?

A=BH-bhin/主/H3bh3)W±CBH3-bh3)....02o9BH3-bh3

66H"UeBH-bh

VV=O.口U*千)i-0.289..;一；可習

AI=_J_(a4-al)

12

15

截面積截面邊緣至對主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

截面簡圖

A主軸的距離

1bH2+(B-b)t2l

'?2Bt+bh

A囪+bhff

Y2=H-YI

H

(Bb)hy/W「BH3-(3-b)的古川]卜89)

2

Y2十/~[A葉

W.

(Bl-b)(2H-t,)tl1(

Y1

A=Bit1+13212+bhBhI+bh+B2t2B2-b

Y1=H-Y2J/

)(y2

-t2)3

m一(Bl-

X「時+(Bi-b)d+b)(yl-

LB"1+bh+B2i2tl)3]

16

春

II

截面積截面邊緣至對主軸的慣性矩截面抵抗矩|?|轉(zhuǎn)半徑

序截麗簡圖

主袖的距離），

Wbh3+(B-h)t3I..lb/n+(B-b)/3

11A=bh+(B-h)tI=![bh3+(B-b\t3]

126hIz-v*.<.o：-Abh+(B-b)t

12A=BH一(B-b)h+H古［臟-(B-b)h3]IW書[BH3-(B-b)加乂居=f

A=BH-(B-b)h土HBH3-(川的IW古[-b)h3]=lf

截面積截面邊緣至對主:鈾的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序曰截面簡圖

A主軸的距離），W

Y1=H-Y2

11?1By-(B-b)

懶Iw

14b)tY2=N-=-Jr

Yl1

XbH2+(B-b)t2Xv丫2-“3+byn

bH+(B-b)t

y

B/于（3去+1）W二年(31}+1)相

A=W(B+H)y，-2

15

H（3+1）

Y2-2"于Wr號(3+1)E

未立(時的健(HJh3),

2

X126Hi.=0.289JH2+Hh+h2

k=b(H-h)i3

生Iv(H-h)Wy虧(Hh)O'=0-289b

y12

19

截面積截面邊緣至對主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序截面簡圖

A主軸的距離y/W

1-0.591]

b1(hh3曠)一（亞曠）

A=bh-JL_d2YlTlx43-1