2/3/20231第2章結構上的荷載

及其取值2.1建筑結構設計基本規(guī)定2.2建筑結構荷載及其分類2.3永久荷載代表值2.4可變荷載代表值2/3/202322.1建筑結構設計基本規(guī)定2.1.1結構的安全等級

安全等級一級破壞后果很嚴重重要的房屋二級破壞后果嚴重一般的房屋三級破壞后果不嚴重次要房屋2/3/20233同一建筑物內各種構件宜與整個結構采用相同的安全等級升一級：額外費用少，減少破壞降一級：該構件破壞不影響整個結構或相鄰構件安全等級在設計中體現結構重要性系數0

重要性系數取值安全等級一級：0=1.1；安全等級二級：0=1.0；安全等級三級：0=0.9。2/3/202342.1.2結構設計基準期結構設計基準期荷載統(tǒng)計分析的時間參數建筑結構設計基準期50年50年一遇的風雪荷載橋梁結構設計基準期100年100年一遇的風、雪、洪水2/3/202352.1.3結構的設計使用年限結構設計規(guī)定的一個時期。在規(guī)定時期內只要進行正常的維護而不需要進行大修就能按預期目的使用1類5年臨時性結構2類25年易于替換的結構構件3類50年普通房屋和構筑物4類100年標志性建筑和特別重要的建筑結構普通房屋，結構設計基準期和使用年限都是50年。2/3/202362.2建筑結構荷載及其分類作用Action使結構產生效應（內力、變形、裂縫）的各種原因。直接施加于結構上的集中力或分布力直接作用荷載引起結構外加變形或約束變形的原因間接作用作用地基變形、混凝土收縮、焊接變形、溫度變化、地震等作用2/3/202372.2.1按隨時間的變異分類荷載永久荷載可變荷載偶然荷載2/3/20238永久荷載（permanentload）定義在結構使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載。類型

結構自重=恒荷載（恒載）土壓力，預應力水位不變時水壓力水的浮力統(tǒng)計參數與時間無關2/3/20239可變荷載（variableload）定義在結構使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。特點統(tǒng)計規(guī)律與時間參數有關隨機過程模型類型樓面、屋面活荷載、積灰荷載風荷載、雪荷載吊車荷載2/3/202310偶然荷載（accidentalload）定義在結構使用期間不一定出現，一旦出現，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載特點設計基準期內可能不出現一旦出現量值很大，持續(xù)時間很短類型爆炸力撞擊力地震是間接作用=偶然作用偶然荷載2/3/2023112.2.2按空間位置的變異分類荷載固定荷載自由荷載空間位置固定不變數量值是隨機變量一定空間上任意分布位置和量值都具有隨機性固定設備荷載屋頂水箱重力樓面上的自由荷載稱為活荷載，活載2/3/2023122.2.3按結構的反應特點分類荷載靜態(tài)荷載動態(tài)荷載使結構產生的加速度可忽略不計使結構產生的加速度不可忽略不計動態(tài)荷載需用結構動力學進行分析可按靜態(tài)荷載處理的動態(tài)荷載（乘系數）吊車制動荷載預制構件的吊裝搬運風荷載2/3/2023132.3永久荷載代表值永久荷載對結構不利取上限平均值最大值（上限）最小值（下限）單位重量變異尺寸變異標準值Gk或gk為代表值一般取平均值為標準值變異較大時對結構有利取下限驗算極限狀態(tài)所采用的量值2/3/202314自重線荷載標準值gk=單位體積自重截面面積gk=單位面積自重荷載寬度構件自重面積荷載標準值單位面積自重=單位體積自重厚度自重合力標準值Gk=單位體積自重體積Gk=單位面積自重荷載面積單位體積自重和單位面積自重見表2-32/3/202315例題2-1樓面做法為：硬木地板，20mm厚水泥砂漿找平層，80mm厚鋼筋混凝土現澆樓板，鋼絲網抹灰吊頂。試求板的恒載標準值（面積荷載）。解自重面積荷載標準值=0.2+200.02+250.08+0.45=3.05kN/m2

2/3/202316例題2-2矩形截面鋼筋混凝土梁，寬b=300mm，高h=600mm，梁的底面和側面用石膏砂漿抹灰、20mm厚，求梁自重線荷載標準值gk。解gk=250.30.6+12(0.3+0.62+0.022)0.02=4.5+0.37=4.87kN/m2/3/2023172.4可變荷載代表值2.4.1可變荷載代表值的概念可變荷載與時間參數有關，隨時在變化，屬于隨機過程可變荷載代表值可變荷載標準值可變荷載組合值可變荷載頻遇值可變荷載準永久值2/3/202318可變荷載標準值qk(或Qk)可變荷載的基本代表值其他代表值均由標準值計算得到設計基準期內最大荷載統(tǒng)計分布的特征值對于有足夠資料的可變荷載，取最大荷載統(tǒng)計分布特征值風、雪荷載，習慣上以平均重現期來定義標準值（50年一遇、100年一遇）對于資料不充分的可變荷載，根據工程經驗確定。2/3/202319可變荷載組合值定義組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率，能與該荷載單獨出現時的相應概率趨于一致的荷載。兩種及其以上的可變荷載同時作用于結構上時，所有可變荷載都達到最大值的概率很小，除主導荷載取標準值外，其他伴隨荷載只能取組合值為代表值。取值可變荷載組合值=組合值系數c標準值2/3/202320可變荷載頻遇值定義在設計基準期內，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率，或超越概率為規(guī)定頻率的荷載值。設計基準內，被超越的總時間為50年中的一小部分的荷載。取值可變荷載頻遇值=頻遇值系數f標準值2/3/202321可變荷載準永久值定義在設計基準期內，其超越的總時間約為設計基準期一半的荷載值。經常可以達到或被超過的荷載，對結構的影響類似于永久荷載。取值可變荷載準永久值=準永久值系數q標準值2/3/2023222.4.2可變荷載取值民用建筑樓面均布活荷載樓面活荷載標準值（kN/m2）按表2-4采用：住宅、宿舍、旅館、醫(yī)院、辦公樓2.0教室、食堂、餐廳、一般資料室2.5禮堂、劇院、公共洗衣房3.0商店、展覽廳、車站、機場大廳3.5健身房、舞臺、舞廳、運動場4.0組合值系數、頻遇值系數、準永久值系數見表2-4活荷載可按樓層折減2/3/202323屋面活荷載屋面分類不上人屋面上人屋面屋頂花園屋頂運動場屋面活載標準值不上人屋面：0.5（施工、檢修荷載）上人屋面：2.0屋頂花園：3.0屋頂運動場：4.0組合值系數、頻遇值系數、準永久值系數見表2-62/3/202324吊車荷載吊車豎向荷載標準值：采用最大輪壓和最小輪壓以出廠規(guī)格為準吊車水平荷載制動慣性力取重量乘系數橫向有左右之分縱向有前后之別組合值、頻遇值和準永久值系數見表2-72/3/202325雪荷載雪荷載標準值按屋面水平投影面積計算單位面積上的雪荷載標準值（kN/m2）為基本雪壓s0空曠地帶最大積雪深度統(tǒng)計分析得到的50年一遇的最大雪壓值北京0.40，南京0.65成都0.10，沈陽0.50雪荷載的其他代表值組合值系數0.7頻遇值系數0.6準永久值系數，與分區(qū)有關0.5、0.2、0屋面積雪分布系數雪荷載與屋面活荷載不同時出現！2/3/202326風荷載風荷載標準值wk（kN/m2）垂直于建筑物表面迎面壓力，背風面吸力（方向與風向同）動力荷載靜力法處理基本風壓w0空