荷载分类、代标准表格值定义及各规范荷载组合.doc
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荷载标准组合荷载标准组合是指在工程设计中,根据不同的荷载情况,将各种可能出现的荷载按照一定的组合方式进行计算和考虑,以保证工程结构的安全性和稳定性。
荷载标准组合的合理性和准确性对工程设计和施工具有重要意义。
本文将对荷载标准组合的概念、分类和应用进行详细介绍。
首先,荷载标准组合的概念。
荷载标准组合是指将各种可能作用于工程结构上的荷载按照一定的组合方式进行计算和考虑,以确定工程结构的设计荷载。
这些荷载包括恒载、活载、风载、地震作用等,它们可能同时作用于工程结构上,因此需要进行合理的组合计算,以确保工程结构的安全性和稳定性。
其次,荷载标准组合的分类。
按照国家标准的规定,荷载标准组合可以分为常规组合和特殊组合两大类。
常规组合是指按照规定的组合系数将各种荷载进行组合计算,包括常用的组合工况,如恒载与活载的组合、恒载与风载的组合等。
特殊组合是指针对特定工程结构或特殊荷载情况而设定的组合工况,需要根据实际情况进行灵活的组合计算。
再次,荷载标准组合的应用。
荷载标准组合在工程设计和施工中具有重要的应用价值。
首先,通过合理的组合计算,可以确定工程结构的设计荷载,为结构设计提供准确的依据。
其次,荷载标准组合可以指导工程施工,确保工程结构在施工和使用过程中的安全性和稳定性。
此外,荷载标准组合也是工程质量控制的重要手段,有助于提高工程结构的抗震、抗风等能力。
综上所述,荷载标准组合是工程设计和施工中不可或缺的重要环节。
合理的组合计算可以为工程结构的设计、施工和使用提供可靠的保障,对于确保工程质量和安全具有重要意义。
因此,在工程设计和施工中,应严格按照国家标准的规定进行荷载标准组合的计算和应用,以确保工程结构的安全可靠。
3 荷载分类和荷载组合荷载分类和荷载代表值结构的荷载可分为以下三类:1,永久荷载,例如结构自重、土压力、预应力等。
2,可变荷载,例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
3,偶然荷载,例如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采纳不同的代表值。
对永久荷载应采纳标准值作为代表值。
对可变荷载应依照设计要求采纳标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
对偶然荷载应按建筑结构利用的特点确信其代表值。
确信可变荷载代表值时应采纳50年设计基准期。
荷载的标准值,应按本标准各章的规定采纳。
承载能力极限状态设计或正常利用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采纳荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
正常利用极限状态按频遇组合设计时,应采纳可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采纳可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值柔以准永久值系数。
荷载组合建筑结构设计应依照利用进程中在结构上可能同时显现的荷载,按承载能力极限状态和正常利用极限状态别离进行荷载组合,并应取各自的最不利的组合进行设计。
关于承载能力极限状态,应按荷载的大体组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采纳以下设计表达式进行设计:d d R S ≤0γ 式中:γ0——结构重要性系数,应按各有关结构设计标准的规定采纳;S d ——荷载组合的效应设计值;R d ——结构构件抗力的设计值,应按各有关建筑结构设计标准的规定确信。
荷载大体组合的效应设计值S d ,应从以下荷载组合值中取用最不利的效应设计值确信:1,由可变荷载操纵的效应设计值,应按下式进行计算:∑∑==++=mjniQik ci Li Qi k Q L Q Gjk Gj d S S S S 12111ψγγγγγ 式中:γGj——第j 个永久荷载的分项系数,应按本标准第条采纳;γQi ——第i 个可变荷载的分项系数,其中γQ1为主导可变荷载Q 1的分项系数,应按本标准第条采纳;γLi ——第i 个可变荷载考虑设计利用年限的调整系数,其中γL1为主导可变荷载Q 1考虑设计利用年限的调整系数;S Gjk ——按第j 个永久荷载标准值G jk 计算的荷载效应值;S qik ——按第i 个可变荷载标准值Q ik 计算的荷载效应值,其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起操纵作用者;ψcj ——第i 个可变荷载Q i 的组合值系数; m ——参与组合的永久荷载数; n ——参与组合的可变荷载数。
中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范Load code for the design of building structuresGB 50009—2001主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2002年3月1日关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》的通知建标[2002]10号根据我部“关于印发《1997 年工程建设标准制订、修订计划的通知》”(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑结构荷载规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为 GB 50009-2001,自2002 年3月1日起施行。
其中,1.0.5、3.1.2、3.2.3、3.2.5、4.1.1、4.1.2、4.3.1、4.5.1、4.5.2、6.1.1、6.1.2、7.1.1、7.1.2 为强制性条文,必须严格执行。
原《建筑结构荷载规范》GBJ 9-87 于2002年12月31日废止。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部2002年1月10日前言本规范是根据建设部[1997]108 号文下达的“关于印发《1997 年工程建设标准制(修)订计划的通知》”的要求,由中国建筑科学研究院会同各有关单位对1987 年国家计委批准的《建筑结构荷载规范》GBJ9-87 进行的全面修订。
在修订过程中,修订组开展了专题研究,总结了近年来的设计经验,参考了国外规范和国际标准的有关内容,并以各种方式广泛征求了全国有关单位的意见,经反复修改通过审定后定稿。
本规范共分7 章和7 个附录,这次修订的主要内容如下:1.按修订后的《建筑结构可靠度设计统一标准》修改组合规则,并摈弃“遇风组合”的旧概念;对荷载基本组合增加由永久荷载效应控制的组合;在正常使用极限状态设计中,对短期效应组合分别给出标准和频遇两种组合,同时增加了可变荷载的频遇值系数;对所有可变荷载的组合值给出各自的组合值系数。
第三章建筑结构荷载《建筑结构荷载规范》GB50009-2001一荷载分类1、永久荷载:结构自重、土压力、预应力2、可变荷载:楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载3、偶然荷载:爆炸力、撞击力例:工业厂房屋盖自重荷载:防水层(八层作法)标准值0.35kN/m2(沿屋面坡向)找平层(2cm厚水泥砂浆)标准值0.40kN/m2(沿屋面坡向)保温层(10cm沥青珍珠岩)标准值0.30 kN/m2(沿屋面坡向)预应力钢筋混凝土大型屋面板标准值1.40 kN/m2(沿屋面坡向)屋架自重(包括支撑)标准值0.45 kN/m2(沿水平面)例:工业厂房屋盖活荷载:使用荷载标准值0.70 kN/m2(沿水平面)雪荷载标准值0.45 kN/m2(沿水平面)例:常用材料自重(kN/m3):钢-78.5;钢筋混凝土-25;普通砖-18;焦渣空心砖-10;瓷砖-19.8;木材-4~9;水泥-16;水泥砂浆-20二荷载代表值1、永久荷载采用标准值作为代表值;2、活荷载采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值;3、偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定代表值三 荷载效应组合1、对于承载能力极限状态:包括基本组合、偶然组合;设计表达式:R S ≤0γ其中:0γ-结构重要性系数;1.1、1.0、0.9S -荷载效应组合的设计值; R -结构构件抗力的设计值;◎基本组合由可变荷载效应控制的组合∑=++=ni Qikci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ϕγγγ式中:Gγ-永久荷载的分项系数;Qi γ-第i 个可变荷载的分项系数;S Gk -按永久荷载G k 计算的荷载效应值; S Qik -按可变荷载Q ik 计算的荷载效应值;ci ϕ-可变荷载Q i 的组合值系数由永久荷载效应控制的组合∑=+=ni Qikci Qi Gk G S S S 1ϕγγ注:1.基本组合中的设计值仅用于荷载与荷载效应为线性的情况;2.当对S Q1k 无法明显判断时,轮次以可变荷载效应为S Q1k ,取最不利荷载组合效应;3.当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载对一般的排架、框架结构,基本组合可采用简化规则:对可变荷载效应控制的组合:取下列两式的不利值kQ Q G k G S S S 11γγ+= ∑=+=ni QikQi Gk G S S S 19.0γγ对永久荷载效应控制的组合不变 基本组合的荷载分项系数按下列规定采用永久荷载分项系数:当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合取1.2;对永久荷载效应控制的组合取1.35当其效应对结构有利时:一般情况下取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算时取0.9 可变荷载的分项系数:一般情况下取1.4;对标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3偶然组合偶然荷载的代表值不乘分项系数,按有关规定进行。
建筑结构荷载规范[附条文说明] GB 50009-2012建筑结构荷载规范Load code for the design of building structuresGB 50009-20123 荷载分类和荷载组合3.1 荷载分类和荷载代表值3.1.1 建筑结构的荷载可分为下列三类:1 永久荷载,包括结构自重、土压力、预应力等。
2 可变荷载,包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。
3 偶然荷载,包括爆炸力、撞击力等。
3.1.2 建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值:1 对永久荷载应采用标准值作为代表值;2 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;3 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3.1.3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
3.1.4 荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。
3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。
3.2 荷载组合3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合,并应取各自的最不利的组合进行设计。
3.2.2 对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采用下列设计表达式进行设计:式中:γ0——结构重要性系数,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用;Sd——荷载组合的效应设计值;Rd——结构构件抗力的设计值,应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。
分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值荷载代表值:设计中用以验算极限状态所用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值、准永久值。
组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。
频遇值:对可变荷载,在设计基准期内,其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:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
标准值:荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值、或某个分位值)。
在设计时除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,即荷载代表值,荷载可根据不同的设计要求规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计中的特点。
荷载规范中给出4种代表值:标准值、组合值、频遇值、准永久值。
对永久荷载应该用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。
荷载标准值是荷载的基本代表值,其他代表值都可以在标准值的基础上乘以相应的系数后得出。
由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载亦是随机变量,可以用其统计分布来描述,按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的规定,标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定(但未具体规定分位值,此为数理统计概念,可以简单理解为符合正态分布),设计基准期统一为50年。
当对荷载有足够的资料而有可能对其统计分布作出合理的估计时,取分位值作为荷载的代表值,原则上可取分布的特征值。
目前并非所有的荷载都能取得充分的的资料,根据工程实践协议一个公称值(Nominal value)作为代表值,以上两种方式确定的代表值统称为荷载标准值。
砼结构设计规范中主要谈谈材料方面的问题。
首先,砼强度等级的确定原则为:砼强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差(保证率为95%,实际就是符合正态分布)。
荷载分类及取值
荷载分类类型代表值
永久荷载例如结构自重、土压力,预应力等。
标准值
例如爆炸力、撞击力等(自重是指材料自身重量产生的标准值、组合值、频
偶然荷载
荷载(重力))遇值或准永久值
例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、按建筑结构使用的特
可变荷载
风荷载、雪荷载等点确定
荷载代表值定义
荷载代表值定义
标准值荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载分布的特征值
对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计金准期内的超越概率,能与该荷载组合值单独出现是的相应概率趋于一致的荷载值,或使组合后的结构具有统一规定
的可靠指标的荷载值。
组合值=标准值×组合系数
对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越概频遇值
率为规定频率的荷载值
对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载准永久值
值
注:设计基准期,为确定设计可变荷载代表值而选定的时间参数。
建筑结构设计所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为 50 年确定的,如设计时所采用其他设计基准期,则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
设计使用年限,设计使用年限是设计规定的一个时期,在这一规定的时期内,只需要进
行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能,即房屋建筑在正常设
计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。
荷载组合
荷基本组合永久荷载+可变荷载的组合
承载能力
载永久荷载 +可变荷载 +一个偶然荷载,以及偶然事件发生后受极限状态偶然组合
组损结构整体稳定性验算时,永久荷载+可变荷载的组合
1
合标准组合采用标准值或组合值为荷载代表值的组合
正常使用
频遇组合对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合极限状态
准永久组合对可变荷载采用准永久值为代表值的组合
使用状态、设计组合、适用计算及分项系数
荷载效应抗力取值验算状态适用计算规范
组合分项系数
地基承载力特征
按地基承载力确定基底面积及埋深;
值或单桩承载力
标准组合按单桩承载力确定桩数;
正常使用特征值
极限状态验算基础裂缝宽度
地基变形(含沉降、差异沉降、倾斜)
准永久组合分项系数
(不计风荷载和地震作用);地基
挡墙、地基或滑坡稳定;基础
分项系数
基础抗浮稳定 3.0.5
确定基础或桩基承台高度;
承载能力
基本组合确定支挡结构截面;
极限状态
计算基础或支挡结构内力,确定配筋相应分项系数
和验算材料强度;
挡土墙压力及滑坡推力
正常使用基桩或复合基桩桩基标准组合按单桩承载力确定桩数或布桩;
极限状态承载力特征值 3.1.7 2
v1.0可编辑可修改
准永久组合
承载能力
基本组合极限状态
标准组合正常使用
极限状态
准永久组合承载能力计算水平地震作用、风荷载作用下的
桩基水平位移;
验算坡地、岸边建筑桩基整体稳定(抗
震设防区,应采用地震作用效应和荷
载效应标准自合);
承台和桩基裂缝控制验算
桩基沉降或水平位移;
承台和桩基裂缝控制验算
计算桩基结构承载力、确定桩基尺寸
和配筋;
按地基承载力确定支护结构或构件的
基桩或复合基桩
基础底面积及埋深;
承载力特征值
按单桩承载力确定桩数;
计算锚杆面积、锚杆杆体与砂浆的锚
固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固
长度;
计算支护结构抗裂;边坡计算支护结构变形、锚杆变形及地基 3.3.2 沉降(不计风荷载和地震作用)(相应
限值为支护结构、锚杆或地基变形的
允许值)
确定支护结构截面、基础高度、计算
基本组合基础或支护结构内力、确定配筋和验分项系数极限状态
算材料强度
3。