建筑结构-荷载和设计方法-3-4
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3.4 建筑设计和建筑结构的规则性
3.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。
3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
当存在表3.4.2-所列举的平面不规则类型或表3.4.2-2所列举的竖向不规则类型时,应符合本章第3.4.3 条的有关规定。
表3.4.2-1 平面不规则的类型
表3.4.2-2 竖向不规则的类型
3.4.3 不规则的建筑结构,应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:
1 平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:
1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍。
2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。
2 平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求: 1)竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25~1.5的增大系数;
2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
3 平面不规则且竖向不规则的建筑结构,应同时符合本条1、2款的要求。
3.4.4 砌体结构和单层工业厂房的平面不规则性和竖向不规则性,应分别符合本规范有关章节的规定。
3.4.5 体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元。
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第3章荷载计算
结构上的荷载可分为三类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。永久荷载包括结构自重、土压力、预应力等;可变荷载有楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载等;偶然荷载包括爆炸力、撞击力等。
荷载有四种代表值,即标准值、组合值、频遇值和准永久值。对永久荷载应采用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。标准值是荷载的基本代表值,是结构在使用期间,在正常情况下可能出现的具有一定保证率的偏大荷载值,其他三种代表值由标准值乘以相应的系数得出。组合值由可变荷载的组合值系数乘以可变荷载的标准值得到,采用荷载组合值是使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致。频遇值由可变荷载的频遇值系数乘以可变荷载的标准值得到,荷载频遇值是在设计基准期内可变荷载超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。准永久值由可变荷载的准永久值系数乘以可变荷载的标准值得到,荷载准永久值是在设计基准期内,可变荷载超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。
作用在多层框架结构上的荷载,通常由永久荷载中的结构自重、可变荷载中的活荷载、风荷载和雪荷载组成,对于抗震设防的建筑,还需要考虑地震作用。
1.1永久荷载计算
作用在多层框架上的永久荷载,通常包括结构构件、围护构件、面层及2
装饰、固定设备、长期储物的自重。结构自重标准值等于构件的体积乘以材料单位体积的自重,或等于构件面积乘以材料的单位面积自重。对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等),自重的标准值应根据对结构的不利状态,取上限值或下限值。常用材料单位体积(面积)自重如表3-1所示
常用材料的自重1
名称 自重「
相称 自事
例筋混龊土 24-25kN/m3 钢材 78.5kN/H
水泥砂装 20kN/m3 程合砂黎 1TkN/m4
普通阵 1Al9kN,Hf «« 25.6kN/m3
新版《建筑结构荷载规范》主要修订
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012主要修订内容简介
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的修订从2009年开始,到2012年5月28日发布,同年10月1日实施,再到10月中旬正式上架,经历的时间是够长的。结合这次新版规范的培训,查阅相关资料以及个人的理解进行总结,仅供大家参考。
一、 扩充荷载规范的涵盖范围和内容
第1.0.4条,规范编制依据由《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001改为《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008,以便扩大设计范畴。
第1.0.4条,建筑结构设计中设计的作用包括直接作用(荷载)和间接作用。前者是指分布或集中作用中结构上的力,习惯称之为荷载,如恒载、活荷载、风雪荷载等,后者是指引起结构变形的原因,如温度、收缩和徐变等。现行荷载规范只涵盖直接作用,这次增加了温度作用后,规范内容覆盖了直接作用和间接作用。根据工程建设标准体系,荷载规范属于通用设计标准,名称为“建筑结构荷载和间接作用规范”。但本着尊重习惯、方便使用的原则,新的荷载规范名称保持不变。
修订后的荷载规范共有10章、10个附录。其中增加l了“永久荷载”、“温度作用”和“偶然荷载”3章,增加了“消防车荷载考虑覆土厚度的折减系数”、“横风向及扭转风振的等效风荷载”和“高层建筑顺风向和横风向风振加速度计算”等3个附录。
二、 荷载分类和组合
1. 增加可变荷载考虑设计使用年限的调整系数
设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期。
主要体现在调整荷载设计值和耐久性两个方面。
《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008)规定的建筑结构的设计使用年限如下表:
类别 设计使用年限(a) 示 例
1 5 临时性建筑结构 2 25 易替换的结构构件
3 50 普通房屋和构造物
4 100 标志性建筑和特别重要的建筑结构
精品文档
精品文档 4 荷载计算及计算简图
4.1 竖向荷载
表4.1.1 梁自重计算
项 目 梁宽
(m) 梁高
(m) 板厚
(m) 材料重
(3/mKN) 均布梁重(mKN/)
纵轴线主梁 0.3 0.6 0.12 25 3.6
横轴线主梁 0.3 0.6 0.12 25 3.6
次梁 0.25 0.45 0.12 25
2.063
表4.1.1 柱自重计算
层 数 柱截面宽
(m) 柱截面高
(m) 柱高
(m) 材料重
(3/mKN) 柱重
(KN)
1 0.60 0.60 3.9 25 38.844
2~8 0.60 0.60 3.3 25 32.826
表4.1.3 竖向荷载计算汇总
位 置 项 目 荷载大小
屋 面 屋面均布恒载 6.442/mKN
屋面均布活载 0.52/mKN
楼 面 楼面均布恒载 3.772/mKN
办公室、厕所活载 2.02/mKN
走廊、楼梯活载 2.52/mKN
墙 体 标准层外纵墙自重 3.363mKN/
标准层内横墙或纵墙自重 5.616mKN/
标准层AB.CD跨山墙自重 6.048mKN/
标准层BC跨山墙自重 3.363mKN/
底层外纵墙自重 4.295mKN/
底层内横墙或纵墙自重 6.864mKN/
底层AB.CD跨山墙自重 7.392mKN/
底层BC跨山墙自重 4.707mKN/
男女卫生间隔墙 5.928mKN/
女儿墙 4.86mKN/
梁 纵轴线主梁 3.6mKN/
横轴线主梁 3.6mKN/ 精品文档
精品文档 次梁 2.063mKN/
楼、屋面荷载按照图4.1.1所示导荷方式传递到相应框架梁上。
图4.1.1 荷载传导方式
4.2 楼、屋面恒载计算
4.2.1 作用在顶层框架梁上的线荷载标准值