建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009一2001局部修訂條文及條文說明3.1荷載分類和荷載代表值3.2荷載組合對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：（-1）式中γG——永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按第條采用；

γQi——第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，其中γQ1為可變荷載Q1的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按第條采用；

SGk——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

SQik——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qik計(jì)算的荷載效應(yīng)值，其中SQ1k為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者；ψci——可變荷載Qi的組合值系數(shù)，應(yīng)分別按各章的規(guī)定采用；n——參與組合的可變荷載數(shù)。2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合：（-2）注：1基本組合中的設(shè)計(jì)值僅適用于荷載與荷載效應(yīng)為線性的情況。2當(dāng)對(duì)SQ1k無法明顯判斷時(shí)，逐次以各可變荷載效應(yīng)為SQ1k，選其中最不利的荷載效應(yīng)組合。3（取消此注）?；窘M合的荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采用：1.永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)：1）當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)—對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；—對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；2）當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)的組合，應(yīng)取1.0。2.可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)：—一般情況下應(yīng)取1.4；—對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1.3。3.對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。4樓面和屋面活荷載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)，應(yīng)按表4.1.1的規(guī)定采用。表4.1.1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)項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)ψc頻遇值系數(shù)ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)ψq1（1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園（2）教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門診室2.00.70.50.60.40.52食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53（1）禮堂、劇場(chǎng)、電影院、有固定座位的看臺(tái)（2）公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54（1）商店，展覽廳，車站，港口，機(jī)場(chǎng)大廳及其旅客等候室（2）無固定座位的看臺(tái)3.53.50.70.70.60.50.50.35（1）健身房，演出舞臺(tái)（2）舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）書庫，檔案庫，貯藏室（2）密集柜書庫5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房，電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫：（1）單向板樓蓋（板跨不小于2m）客車消防車（2）雙向板樓蓋(板跨不小于6m×6m）和無梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m）客車消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.69廚房（1）一般的（2）餐廳的2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、盥洗室：（1）第1項(xiàng)中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門廳、樓梯：（1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅（2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部（3）當(dāng)人流可能密集時(shí)2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽臺(tái)：（1）一般情況（2）當(dāng)人群有可能密集時(shí)2.53.50.70.60.5注：1.本表所給各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載較大或情況特殊時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用。2.第6項(xiàng)書庫活荷載當(dāng)書架高度大于2m時(shí)，書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5kN/m2確定。3.第8項(xiàng)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(dāng)不符合本表的要求時(shí)，應(yīng)將車輪的局部荷載按結(jié)構(gòu)效應(yīng)的等效原則，換算為等效均布荷載。4.第11項(xiàng)樓梯活荷載，對(duì)預(yù)制樓梯踏步平板，尚應(yīng)按1.5kN集中荷載驗(yàn)算。5.本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。對(duì)固定隔墻和自重應(yīng)按恒荷載考慮，當(dāng)隔墻位置可靈活自由布置時(shí)，非固定隔墻的自重可取每延米墻重（kN/m）的1/3作為樓面活載的附加值（kN/m2）計(jì)入，附加值不小于1.0kN/m2。7.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓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)ωk=βzμsμzω0（-1）式中ωk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù)；μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)；μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；ω0———基本風(fēng)壓（kN/m2）。2當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)ωk=βgzμs1μzω0（-2）式中βgz——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；μs1——局部風(fēng)壓體型系數(shù)。7.3風(fēng)荷載體型系數(shù)驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1：一、外表面1.正壓區(qū)按表采用；2.負(fù)壓區(qū)—對(duì)墻面，取-1.0；—對(duì)墻角邊，取-1.8；—對(duì)屋面局部部位（周邊和屋面坡度大于10°的屋脊部位），取-2.2；—對(duì)檐口、雨篷、遮陽板等突出構(gòu)件，取-2.0。注：對(duì)墻角邊和屋面局部部位的作用寬度為房屋寬度的0.1或房屋平均高度的0.4，取其小者，但不小于1.5m。二、內(nèi)表面對(duì)封閉式建筑物，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。注：上述的局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體系系數(shù)μs1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體系系數(shù)μsμs1(A)=μs1(1)＋[μs1(10)－μs1(1)]logA7.4順風(fēng)向風(fēng)振和風(fēng)振系數(shù)對(duì)于高度大于30m且高寬度比大于1.5的房屋和基本自振周期T1大于0.25s的各種高聳結(jié)構(gòu)以及大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，均應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。風(fēng)振計(jì)算應(yīng)按隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行，結(jié)構(gòu)的自振周期應(yīng)按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算。注：近似的基本自振周期T1可按附錄E計(jì)算。7.5陣風(fēng)系數(shù)計(jì)算直接承受風(fēng)壓的幕墻構(gòu)件(包括門窗)風(fēng)荷載時(shí)的陣風(fēng)系數(shù)應(yīng)按表7.5.1確定。對(duì)其他屋面、墻面構(gòu)件陣風(fēng)系數(shù)取1.0。表陣風(fēng)系數(shù)βgz離地面高度(m)地面粗糙度類別ABCD51.691.882.303.21101.631.782.102.76151.601.721.992.54201.581.691.922.39301.541.641.832.21401.521.601.772.09501.511.581.732.01601.491.561.691.94701.481.541.661.89801.471.531.641.85901.471.521.621.811001.461.511.601.781501.431.471.541.672001.421.441.501.602501.401.421.461.553001.391.411.441.517.6橫風(fēng)向風(fēng)振對(duì)圓形截面的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按下列規(guī)定對(duì)不同雷諾數(shù)Re的情況進(jìn)行橫風(fēng)向風(fēng)振(旋渦脫落)的校核：1當(dāng)Re＜3×105且結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速υH大于υcr時(shí)，可發(fā)生亞臨界的微風(fēng)共振。此時(shí)，可在構(gòu)造上采取防振措施，或控制結(jié)構(gòu)的臨界風(fēng)速υcr不小于15m／s。2當(dāng)Re≥3.5×106且結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速υH的1.2倍大于υcr時(shí)，可發(fā)生跨臨界的強(qiáng)風(fēng)共振，此時(shí)應(yīng)按第條考慮橫風(fēng)向風(fēng)荷載引起的共振效應(yīng)。3當(dāng)雷諾數(shù)為3×105≤Re＜3.5×106時(shí)，則發(fā)生超臨界范圍的風(fēng)振，可不作處理。4雷諾數(shù)Re可按下列公式確定：Re＝69000υD(-1)式中υ——計(jì)算所用風(fēng)速，可取υcr值；D——結(jié)構(gòu)截面的直徑(m)。5臨界風(fēng)速υcr和結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速υH可按下列公式確定： (-2) (-3)式中Ti——結(jié)構(gòu)振型i的自振周期，驗(yàn)算亞臨界微風(fēng)共振時(shí)取基本自振周期T1；St——斯脫羅哈數(shù)，對(duì)圓截面結(jié)構(gòu)取0.2；μH——結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)壓高度變化系數(shù)；ω0——基本風(fēng)壓（kN/m2）；ρ——空氣密度（kg/m3）。6當(dāng)結(jié)構(gòu)沿高度截面縮小時(shí)(傾斜度不大于0.02)，可近似取2／3結(jié)構(gòu)高度處的直徑?？缗R界強(qiáng)風(fēng)共振引起在z高處振型j的等效風(fēng)荷載可由下列公式確定： (-1)式中——計(jì)算系數(shù)，按表確定；——在z高處結(jié)構(gòu)的j振型系數(shù)，由計(jì)算確定或參考附錄F；——第j振型的阻尼比；對(duì)第1振型，鋼結(jié)構(gòu)取0.01，房屋鋼結(jié)構(gòu)取0.02，混凝土結(jié)構(gòu)取0.05；對(duì)高振型的阻尼比，若無實(shí)測(cè)資料，可近似按第1振型的值取用。表中的臨界風(fēng)速起始點(diǎn)高度H1，可按下式確定： (-2)式中：α——地面粗糙度指數(shù)，對(duì)A、B、C和D四類分別取0.12、0.16、0.22和0.30；υH——結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速(m/s)。注：校核橫風(fēng)向風(fēng)振時(shí)所考慮的高振型序號(hào)不大于4，對(duì)一般懸臂型結(jié)構(gòu)，可只取第1或第2個(gè)振型。表λj計(jì)算用表結(jié)構(gòu)類型振型序號(hào)H1／H00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0高聳結(jié)構(gòu)12341.560.830.520.301.550.820.480.331.540.760.320.021.490.600.06-0.201.420.37-0.19-0.231.310.09-0.300.031.15-0.16-0.210.160.94-0.330.000.150.68-0.380.20-0.050.37-0.270.23-0.180000高層建筑121.560.731.560.721.540.631.490.451.410.191.28-0.111.12-0.360.91-0.520.65-0.530.35-0.3600條文說明3.2荷載效應(yīng)組合當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，則稱此特定狀態(tài)為結(jié)構(gòu)對(duì)該功能的極限狀態(tài)。設(shè)計(jì)中的極限狀態(tài)往往以結(jié)構(gòu)的某種荷載效應(yīng)，如內(nèi)力、應(yīng)力、變形、裂縫等超過相應(yīng)規(guī)定的標(biāo)志為依據(jù)。根據(jù)設(shè)計(jì)中要求考慮的結(jié)構(gòu)功能，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)在總體上可分為兩大類，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。對(duì)承載能力極限狀態(tài)，一般是以結(jié)構(gòu)的內(nèi)力超過其承載能力為依據(jù)；對(duì)正常使用極限狀態(tài)，一般是以結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、振動(dòng)參數(shù)超過設(shè)計(jì)允許的限值為依據(jù)。在當(dāng)前的設(shè)計(jì)中，有時(shí)也通過結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制來保證結(jié)構(gòu)滿足正常使用的要求，例如地基承載應(yīng)力的控制。對(duì)所考慮的極限狀態(tài)，在確定其荷載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)對(duì)所有可能同時(shí)出現(xiàn)的諸荷載作用加以組合，求得組合后在結(jié)構(gòu)中的總效應(yīng)。考慮荷載出現(xiàn)的變化性質(zhì)，包括出現(xiàn)的與否和不同的方向，這種組合可以多種多樣，因此還必須在所有可能組合中，取其中最不利的一組作為該極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)于承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合，可按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，根據(jù)所考慮的設(shè)計(jì)狀況，選用不同的組合；對(duì)持久和短暫設(shè)計(jì)狀況，應(yīng)采用基本組合，對(duì)偶然設(shè)計(jì)狀況，應(yīng)采用偶然組合。在承載能力極限狀態(tài)的基本組合中，公式(-1)和(3.2.3-2)給出了荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值的表達(dá)式，建立表達(dá)式的目的是在于保證在各種可能出現(xiàn)的荷載組合情況下，通過設(shè)計(jì)都能使結(jié)構(gòu)維持在相同的可靠度水平上。必須注意，規(guī)范給出的表達(dá)式都是以荷載與荷載效應(yīng)有線性關(guān)系為前提，對(duì)于明顯不符合該條件的情況，應(yīng)在各本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)此作出相應(yīng)的補(bǔ)充規(guī)定。這個(gè)原則同樣適用于正常使用極限狀態(tài)的各個(gè)組合的表達(dá)式中。在應(yīng)用公式(-1)時(shí)，式中的SQ1K為諸可變荷載效應(yīng)中其設(shè)計(jì)值為控制其組合為最不利者，當(dāng)設(shè)計(jì)者無法判斷時(shí)，可輪次以各可變荷載效應(yīng)SQiK為SQ1K，選其中最不利的荷載效應(yīng)組合為設(shè)計(jì)依據(jù)，這個(gè)過程建議由計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行來完成。與原規(guī)范不同，增加了由公式(-2)給出的由永久何載效應(yīng)控制的組合設(shè)計(jì)值，當(dāng)結(jié)構(gòu)的自重占主要時(shí)，考慮這個(gè)條件就能避免可靠度偏低的后果；雖然過去在有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，也曾為此專門給出某些補(bǔ)充規(guī)定，例如對(duì)某些以自重為主的構(gòu)件采用提高重要性系數(shù)、提高屋面活荷載的設(shè)計(jì)規(guī)定，但在實(shí)際應(yīng)用中，總不免有掛一漏萬的顧慮。采用公式(3.2.3-2)后，在撤消這些補(bǔ)漏規(guī)定的同時(shí)，也避免了安全度可能不足之后果。在應(yīng)用(-2)的組合式時(shí)，對(duì)可變荷載，出于簡(jiǎn)化的目的，也可僅考慮與結(jié)構(gòu)自重方向一致的豎向結(jié)構(gòu)，而忽略影響不大的橫向荷載。此外，對(duì)某些材料的結(jié)構(gòu)，可考慮自身的特點(diǎn)，由各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范自行規(guī)定，可不采用該組合式進(jìn)行校核。與原規(guī)范不同，在考慮組合時(shí)，摒棄了“遇風(fēng)組合”的慣例，要求所有可變荷載當(dāng)作為伴隨荷載時(shí)，都必須以其組合值為代表值，而不僅僅限于有風(fēng)荷載參與組合的情況。至于對(duì)組合值系數(shù)，除風(fēng)荷載仍取ψc=0.6外，對(duì)其他可變荷載，目前建議統(tǒng)一取：ψc=0.7，但為避免與以往設(shè)計(jì)結(jié)果有過大差別，在任何情況下，暫時(shí)建議不低于頻遇值系數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)一般排架和框架時(shí)，為便于手算的目的，仍允許采用簡(jiǎn)化的組合規(guī)則，也即對(duì)所有參與組合的可變荷載的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，乘以一個(gè)統(tǒng)一的組合系數(shù)，但考慮到原規(guī)范中的組合系數(shù)0.85在某些情況下偏于不安全，因此將它提高到0.9；同樣，也增加了由公式(-2)給出的由永久荷載效應(yīng)控制的組合設(shè)計(jì)值。必須指出，條文中給出的荷載效應(yīng)組合值的表達(dá)式是采用各項(xiàng)可變荷載小于疊加的形式，這在理論上僅適用于各項(xiàng)可變荷載的效應(yīng)與荷載為線性關(guān)系的情況。當(dāng)涉及非線性問題時(shí)，應(yīng)根據(jù)問題性質(zhì)，或按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用其他不同的方法。荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值中，荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)根據(jù)荷載不同的變異系數(shù)和荷載的具體組合情況(包括不同荷載的效應(yīng)比)，以及與抗力有關(guān)的分項(xiàng)系數(shù)的取值水平等因素確定，以使在不同設(shè)計(jì)情況下的結(jié)構(gòu)可靠度能趨于一致。但為了設(shè)計(jì)上的方便，GB50068—2001將荷載分成永久荷載和可變荷載兩類，相應(yīng)給出兩個(gè)規(guī)定的系數(shù)γG和γQ。這兩個(gè)分項(xiàng)系數(shù)是在荷載標(biāo)準(zhǔn)值已給定的前提下，使按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)所得的各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)，與規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)之間，在總體上誤差最小為原則，經(jīng)優(yōu)化后選定的?！督ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》原編制組曾選擇了14種有代表性的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；針對(duì)恒荷載與辦公樓活荷載、恒荷載與住宅活荷載以及恒荷載與風(fēng)荷載三種簡(jiǎn)單組合情況進(jìn)行分析，并在γG=1.1、1.2、1.3和γQ=1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6共3×6組方案中，選得一組最優(yōu)方案為γG=1.2和γQ=1.4。但考慮到前提條件的局限性，允許在特殊的情況下作合理的調(diào)整，例如對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN／m2的工業(yè)樓面活荷載，其變異系數(shù)一般較小，此時(shí)從經(jīng)濟(jì)上考慮，可取γQ=1.3。分析表明，當(dāng)永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)相比很大時(shí)，若仍采用γG=1.2，則結(jié)構(gòu)的可靠度遠(yuǎn)不能達(dá)到目標(biāo)值的要求，因此，在式(-2)中給出由永久荷載效應(yīng)控制的設(shè)計(jì)組合值中，相應(yīng)取γG=1.35。分析還表明，當(dāng)永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)異號(hào)時(shí)，若仍采用γG=1.2，則結(jié)構(gòu)的可靠度會(huì)隨永久荷載效應(yīng)所占比重的增大而嚴(yán)重降低，此時(shí)，γG宜取小于1的系數(shù)。但考慮到經(jīng)濟(jì)效果和應(yīng)用方便的因素，建議取γG=1。在傾覆、滑移或漂浮等有關(guān)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算中，永久荷載效應(yīng)一般對(duì)結(jié)構(gòu)是有利的，荷載分項(xiàng)系數(shù)一般應(yīng)取小于1.0。但是，目前在大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，實(shí)際上仍沿用經(jīng)驗(yàn)的單一安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。即使是采用分項(xiàng)系數(shù)，在取值上也不可能采用統(tǒng)一的系數(shù)。因此，在本規(guī)范中對(duì)此原則上不規(guī)定與此有關(guān)的分項(xiàng)系數(shù)的取值，以免發(fā)生矛盾。當(dāng)在其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮的驗(yàn)算有具體規(guī)定時(shí)，應(yīng)按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)沒有具體規(guī)定時(shí)，對(duì)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按工程經(jīng)驗(yàn)采用。4樓面和屋面活荷載4.1民用建筑樓面均布活荷載在《荷載暫行規(guī)范》規(guī)結(jié)1—58中，民用建筑樓面活荷載取值是參照當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)荷載規(guī)范并結(jié)合我國(guó)具體情況，按經(jīng)驗(yàn)判斷的方法來確定的?！豆I(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9—74修訂前，在全國(guó)一定范圍內(nèi)對(duì)辦公室和住宅的樓面活荷載進(jìn)行了調(diào)查。當(dāng)時(shí)曾對(duì)4個(gè)城市(北京、蘭州、成都和廣州）的606間住宅和3個(gè)城市(北京、蘭州和廣州)的258間辦公室的實(shí)際荷載作了測(cè)定。按樓板內(nèi)彎矩等效的原則，將實(shí)際荷載換算為等效均布荷載，經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，分別得出其平均值為1.051kN/m2和1.402kN/m2，標(biāo)準(zhǔn)差為0.23kN/m2和0.219kN/m2；按平均值加兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)準(zhǔn)荷載定義，得出住宅和辦公室的標(biāo)準(zhǔn)活荷載分別為1.513kN/m2和1.84kN/m2。但在規(guī)結(jié)1—58中對(duì)辦公樓允許按不同情況可取1.5kN/m2或2kN/m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且較多單位根據(jù)當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)取1.5kN/m2，而只對(duì)兼作會(huì)議室的辦公樓可提高到2kN/m2。對(duì)其他用途的民用樓面，由于缺乏足夠數(shù)據(jù)，一般仍按實(shí)際荷載的具體分析，并考慮當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在原規(guī)范的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整后確定?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9—87根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ68—84對(duì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的定義，重新對(duì)住宅、辦公室和商店的樓面活荷載做了調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，并考慮荷載隨空間和時(shí)間的變異性，采用了適當(dāng)?shù)母怕式y(tǒng)計(jì)模型。模型中直接采用房間面積平均荷載來代替等效均布荷載，這在理論上雖然不很嚴(yán)格(參見原規(guī)范的說明)，但對(duì)其結(jié)果估計(jì)不會(huì)有嚴(yán)重影響，而對(duì)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)工作卻可得到很大的簡(jiǎn)化。樓面活荷載按其隨時(shí)間變異的特點(diǎn)，可分持久性和臨時(shí)性兩部分。持久性活荷載是指樓面上在某個(gè)時(shí)段內(nèi)基本保持不變的荷載，例如住宅內(nèi)的家具、物品，工業(yè)房屋內(nèi)的機(jī)器、設(shè)備和堆料，還包括常住人員自重，這些荷載，除非發(fā)生一次搬遷，一般變化不大。臨時(shí)性活荷載是指樓面上偶爾出現(xiàn)短期荷載，例如聚會(huì)的人群、維修時(shí)工具和材料的堆積、室內(nèi)掃除時(shí)家具的集聚等。對(duì)持久性活荷載Li的概率統(tǒng)計(jì)模型，可根據(jù)調(diào)查給出荷載變動(dòng)的平均時(shí)間間隔τ及荷載的統(tǒng)計(jì)分布，采用等時(shí)段的二項(xiàng)平穩(wěn)隨機(jī)過程(圖-1)。圖-1對(duì)臨時(shí)性活荷載Lr由于持續(xù)時(shí)間很短，要通過調(diào)查確定荷載在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)次數(shù)的平均率及其荷載值的統(tǒng)計(jì)分布，實(shí)際上是有困難的。為此，提出一個(gè)勉強(qiáng)可以代替的方法，就是通過對(duì)用戶的查詢，了解到最近若干年內(nèi)一次最大的臨時(shí)性荷載值，以此作為時(shí)段內(nèi)的最大荷載Lrs，并作為荷載統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)。對(duì)Lr也采用與持久性活荷載相同的概率模型(圖-2)。圖-2出于分析上的方便，對(duì)各類活荷載的分布類型采用了極值I型。根據(jù)Lr和Lrs的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，分別求出50年最大荷載值LiT和LrT的統(tǒng)計(jì)分布和參數(shù)。再根據(jù)Tukstra的組合原則，得出50年內(nèi)總荷載最大值LT的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。在1977年以后的三年里，曾對(duì)全國(guó)某些城市的辦公室、住宅和商店的活荷載情況進(jìn)行了調(diào)查，其中：在全國(guó)25個(gè)城市實(shí)測(cè)了133棟辦公樓共2201間辦公室，總面積為63700m2，同時(shí)調(diào)查了317棟用戶的搬遷情況；對(duì)全國(guó)10個(gè)城市的住宅實(shí)測(cè)了556間，總為7000m2，同時(shí)調(diào)查了229戶的搬遷情況；在全國(guó)10個(gè)城市實(shí)測(cè)了21家百貨商店共214個(gè)柜臺(tái)，總面積為23700m2表全國(guó)部分城市建筑樓面活荷載統(tǒng)計(jì)分析表辦公室住宅商店μστμστμστLiLrs0.3860.3550.1780.24410年0.5040.4680.1620.25210年0.5800.9550.3510.4281年LiTLrTLT0.6100.6611.0470.1780.2440.3020.7070.7841.2880.1620.2520.3004.6502.2612.8410.3510.4280.553LKαp(％)1.51.592.11.50.779.13.51.288.5表中的Lk系指GBJ9—87中給出的活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年內(nèi)荷載最大值分布的某一個(gè)分位值。雖然沒有對(duì)分位值的百分?jǐn)?shù)作具體規(guī)定，但對(duì)性質(zhì)類同的可變荷載，應(yīng)盡量使其取值在保證率上保持相同的水平。從表4.1.1中可見，若對(duì)辦公室而言，Lk=1.5kN／m2，它相當(dāng)于LT的均值μLT加1.5倍的標(biāo)準(zhǔn)差σLT，其中1.5系數(shù)指保證率系數(shù)α。若假設(shè)LT的分布仍為極值I型，則與α對(duì)應(yīng)的保證率為92.1％，也即LK取92.1％的分位值。以此為標(biāo)準(zhǔn)，則住宅的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值就偏低較多。鑒于當(dāng)時(shí)調(diào)查時(shí)的住宅荷載還是偏高的實(shí)際情況，因此原規(guī)范仍保持以往的取值。但考慮到工程界普遍的意見，認(rèn)為對(duì)于建設(shè)工程量比較大的住宅和辦公樓來說，其荷載標(biāo)準(zhǔn)值與國(guó)外相比顯然偏低，又鑒于民用建筑的樓面活荷載今后的變化趨勢(shì)也難以預(yù)測(cè)，這次修訂，決定將樓面活荷載的最小值規(guī)定為2.0kN／m2。關(guān)于其他類別的荷載，由于缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)資料，仍按以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并參考1986年頒布的《居住和公共建筑的使用和占用荷載》ISO2103而加以確定。對(duì)藏書庫和檔案庫，根據(jù)70年代初期的調(diào)查，其荷載一般辦3.5kN／m2左右，個(gè)別超過4kN／m2，而最重的可達(dá)5.5kN／m2(按書架高2.3m，凈距0.6m，放7層精裝書籍估計(jì))。GBJ9—87修訂時(shí)參照IS02103的規(guī)定采用為5kN／m2，現(xiàn)又給出按書架每米高度不少于2.5kN／m2的補(bǔ)充規(guī)定，并對(duì)于采用密集柜的無過道書庫規(guī)定荷載標(biāo)準(zhǔn)值為12kN／m2。停車庫及車道的活荷載僅考慮由小轎車、吉普車、小型旅行車(載人少于9人)的車輪局部荷載以及其他必要的維修設(shè)備荷載。在IS02103中，停車庫活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取2.5kN／m2。按荷載最不利布置核算其等效均布荷載后，表明該荷載值只適用于板跨不小于6m的雙向板或無梁樓蓋。對(duì)國(guó)內(nèi)目前常用的單向板樓蓋，當(dāng)板跨不小于2m時(shí)，應(yīng)取4.0kN／m2比較合適。當(dāng)結(jié)構(gòu)情況不符合上述條件時(shí)，可直接按車輪局部荷載計(jì)算樓板內(nèi)力，局部荷載取4.5kN，分布在0.2m×0.2m的局部面積上。該局部荷載也可作為驗(yàn)算結(jié)構(gòu)局部效應(yīng)的依據(jù)(如抗沖切等)。對(duì)其他車的車庫和車道，應(yīng)按車輛最大輪壓作為局部荷載確定。對(duì)于20～30t的消防車，可按最大輪壓為60kN，作用在0.6m×0.2m的局部面積上的條件確定；但是對(duì)于消防車不經(jīng)常通行的車道，也即除消防站以外的車道，其荷載的頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可適當(dāng)降低。這次修訂，對(duì)不同類別的樓面均布活荷載，除個(gè)別項(xiàng)目有調(diào)整外，大部分的標(biāo)準(zhǔn)值仍保持原有水平。對(duì)民用建筑樓面可根據(jù)在樓面上活動(dòng)的人和設(shè)施的不同狀況，不妨將其標(biāo)準(zhǔn)值分成七個(gè)檔次：(1)活動(dòng)的人很少 Lk=2.0kN／m2；(2)活動(dòng)的人較多且有設(shè)備 Lk=2.5kN／m2；(3)活動(dòng)的人很多或有較重的設(shè)備 Lk=3.0kN／m2；(4)活動(dòng)的人很集中，有時(shí)很擠或有較重的設(shè)備 Lk=3.5kN／m2；(5)活動(dòng)的性質(zhì)比較劇烈 Lk=4.0kN／m2；(6)儲(chǔ)存物品的倉(cāng)庫 Lk=5.0kN／m2；(7)有大型的機(jī)械設(shè)備 Lk=6～7.5kN／m2。對(duì)于在表中沒有列出的項(xiàng)目可對(duì)照上述類別選用，但當(dāng)有特別重的設(shè)備時(shí)應(yīng)另行考慮。作為辦公樓的荷載還應(yīng)考慮會(huì)議室、檔案室和資料室等的不同要求，一般應(yīng)在2.0～2.5kN／m2范圍內(nèi)采用。對(duì)于洗衣房、通風(fēng)機(jī)房以及非固定隔墻的樓面均布活荷載，均系參照國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容酌情增添的。其中非固定隔墻的荷載應(yīng)按活荷載考慮，可采用每延米長(zhǎng)度的墻重(kN／m)的1／3作為樓面活荷載的附加值(kN／m2)，該附加值建議不小于1.0kN／m2，但對(duì)于樓面活荷載大于4.0kN／m2的情況，不小于0.5kN／m2。走廊、門廳和樓梯的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般應(yīng)按表中的規(guī)定或按相連通房屋的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值采用，但對(duì)有可能出現(xiàn)密集人流的情況，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于3.5KN/m2。7風(fēng)荷載7.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓對(duì)于主要承重結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的表達(dá)可有兩種形式，其一為平均風(fēng)壓加上由脈動(dòng)風(fēng)引起導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)振的等效風(fēng)壓；另一種為平均風(fēng)壓乘以風(fēng)振系數(shù)。由于在結(jié)構(gòu)的風(fēng)振計(jì)算中，一般往往是第1振型起主要作用，因而我國(guó)與大多數(shù)國(guó)家相同，采用后一種表達(dá)形式，即采用風(fēng)振系數(shù)βz，它綜合考慮了結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，其中包括風(fēng)速隨時(shí)間、空間的變異性和結(jié)構(gòu)的阻尼特性等因素。對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于其剛性一般較大，在結(jié)構(gòu)效應(yīng)中可不必考慮其共振分量，此時(shí)可僅在平均風(fēng)壓的基礎(chǔ)上，近似考慮脈動(dòng)風(fēng)瞬間的增大因素，原則上可通過局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1和陣風(fēng)系數(shù)βgz來計(jì)算其風(fēng)荷載。對(duì)于房屋中直接承受風(fēng)壓的幕墻構(gòu)件(包括門窗)，按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)荷載都是考慮脈動(dòng)響應(yīng)，應(yīng)按第條的規(guī)定采用相應(yīng)的陣風(fēng)系數(shù)；對(duì)非直接承受風(fēng)壓的幕墻構(gòu)件，陣風(fēng)系數(shù)可適當(dāng)降低。對(duì)于其他的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，出于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)荷載可僅通過局部風(fēng)壓體型系數(shù)予以增大而不考慮陣風(fēng)系數(shù)。7.3風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)力作用在高層建筑表面，與作用在一般建筑物表面上一樣，壓力分布很不均勻，在角隅、檐口、邊棱處和在附屬結(jié)構(gòu)的部位(如陽臺(tái)、雨篷等外挑構(gòu)件)，局部風(fēng)壓會(huì)超過按表7.3.1所得的平均風(fēng)壓。局部風(fēng)壓體型系數(shù)是考慮建筑物表面風(fēng)壓分配不均勻而導(dǎo)致局部部位的風(fēng)壓超過全表面平均風(fēng)壓的實(shí)際情況作出的調(diào)整。根據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)資料和一些實(shí)測(cè)結(jié)果，并參考國(guó)外的風(fēng)荷載規(guī)范，對(duì)負(fù)壓區(qū)可根據(jù)不同部位分別取體型系數(shù)為-1.0～-2.2。對(duì)封閉式建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別孔口和縫隙，以及機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓，參照國(guó)外規(guī)范，大多取±(0.2～0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2。由于局部部位面積的大小不同，修正的程度也應(yīng)有所不同，本規(guī)范參考國(guó)外規(guī)范的資料給出插值公式以予適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。7.4順風(fēng)向風(fēng)振及風(fēng)振系數(shù)參考國(guó)外規(guī)范及我國(guó)抗風(fēng)振工程設(shè)計(jì)和理論研究的實(shí)踐情況，當(dāng)結(jié)構(gòu)基本自振周期T≥0.25s時(shí)，以及等于高度超過30m且高寬比大于1.5的高柔房屋，由風(fēng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)比較明顯，而且隨著結(jié)構(gòu)自振周期的增長(zhǎng)，風(fēng)振也隨著增強(qiáng)，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮風(fēng)振的影響，而且在原則上還應(yīng)考慮多個(gè)振型的影響；對(duì)于前幾個(gè)頻率比較密集的結(jié)構(gòu)，例如桅桿、屋蓋等結(jié)構(gòu)，需要考慮的振型可多達(dá)10個(gè)及以上。對(duì)此都應(yīng)按結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于T＜0.25s的結(jié)構(gòu)和高度小于30m或高寬比小于1.5的房屋，原則上也應(yīng)考慮風(fēng)振影響，但經(jīng)計(jì)算表明，這類結(jié)構(gòu)的風(fēng)振一般不大，此時(shí)往往按構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)已有足夠的剛度，因而一般不考慮風(fēng)振影響也不至于會(huì)影響結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性。關(guān)于在設(shè)計(jì)中可以不考慮風(fēng)振系數(shù)的結(jié)構(gòu)，按以往的經(jīng)驗(yàn)，僅限于基本自振周期不大于0.25s的高聳結(jié)構(gòu)和高度不大于30m或高寬比不大于1.5的房屋。但是對(duì)大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)（包括懸挑屋蓋結(jié)構(gòu)）的風(fēng)振問題過去沒有明確，這次修訂予以補(bǔ)充，這里的大跨度屋蓋是指跨度在36m以上的屋蓋（不包括索結(jié)構(gòu)）。7.6橫風(fēng)向風(fēng)振當(dāng)建筑物受到風(fēng)力作用時(shí)，不但順風(fēng)向可能發(fā)生風(fēng)振，而且在一定條件下，也能發(fā)生橫風(fēng)向的風(fēng)振。橫風(fēng)向風(fēng)振都是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力形成，其性質(zhì)遠(yuǎn)比順風(fēng)向更為復(fù)雜，其中包括旋渦脫落Vortex-shedding、馳振Galloping、顫振Flutter