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第三章 建筑结构荷载

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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。

2对于正常使用极限状态：正常使用极限状态按下列表达式进行设计：C S ≤，其中C 为结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值。

（1） 对标准组合：∑=++=ni Qikci k Q Gk S S S S 21ϕ（2） 对频遇组合：∑=++=ni Qikqi k Q f Gk S S S S 211ϕϕ式中：1f ϕ－可变荷载Q 1的频遇值系数；qiϕ－可变荷载Qi 的准永久值系数。

（3） 对准永久组合：∑=+=ni Qikqi Gk S S S 1ϕ例：一工业建筑屋面，其自重标准值2.90kN/m 2（沿水平面），屋面均布活荷载标准值2.00 kN/m 2（沿水平面），ci ϕ＝0.7，1f ϕ＝0.5，qi ϕ＝0.4 屋面积灰荷载标准值0.50 kN/m 2（沿水平面），ci ϕ＝0.9，1f ϕ＝0.9，qi ϕ＝0.8，雪荷载标准值0.40 kN/m 2（沿水平面），ci ϕ＝0.7，1f ϕ＝0.6，qi ϕ＝0.2，计算其承载能力状态下和正常使用极限状态下的设计荷载。

解：1承载能力状态下： G k =2.90kN/m 2,Q 1=2.00 kN/m 2, ci ϕ＝0.7，1f ϕ＝0.5，qi ϕ＝0.4Q 2=0.50 kN/m 2，ci ϕ＝0.9，1f ϕ＝0.9，qi ϕ＝0.8， Q 3=0.40 kN/m 2，ci ϕ＝0.7，1f ϕ＝0.6，qi ϕ＝0.2， 取基本组合（1）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＝1.2×2.90＋1.4×2.00＋1.4×（0.50×0.9＋0.40×0.7）＝7.30 kN/m2（2）由永久荷载效应控制的组合：∑=+=ni Qikci Qi Gk G S S S 1ϕγγ＝1.35×2.90＋1.4×（2.00×0.7＋0.50×0.9＋0.40×0.7） ＝6.90 kN/m2取0γ＝1.1，故承载能力状态下：最不利荷载组合设计值为1.1×7.30＝8.03 kN/m 2按简化规则（1）由可变荷载效应控制的组合：k Q Q G k G S S S 11γγ+=＝1.2×2.90＋1.4×2.00 ＝6.28 kN/m2（2）由永久荷载效应控制的组合：∑=+=ni QikQi Gk G S S S 19.0γγ＝1.35×2.90＋0.9×1.4×（2.00＋0.50＋0.40）＝7.57 kN/m2取0γ＝1.1，故简化规则中承载能力状态下：最不利荷载组合设计值为1.1×7.57＝8.33kN/m 2正常使用极限状态下：（1）标准组合∑=++=ni Qikci k Q Gk S S S S 21ϕ＝2.90＋2.00＋（0.9×0.5+0.7×0.4） ＝5.63 kN/m 2（2）频遇组合∑=++=ni Qik qi k Q f Gk S S S S 211ϕϕ＝2.90＋0.5×2.00＋（0.8×0.5＋0.2×0.4） ＝4.38 kN/m 2（3） 准永久组合：∑=+=ni Qikqi Gk S S S 1ϕ＝2.90＋（0.4×2.00＋0.8×0.5＋0.2×0.4） ＝4.18 kN/m 2故正常使用极限状态下最不利荷载组合设计值为5.63 kN/m 2四 楼面和屋面活荷载民用建筑楼面活荷载：按表1取。

表1：民用建筑楼面均布活荷载的标准值、组合值、频遇值、准永久值系数：设计楼面梁时，上表应乘以折减系数：1） 第1（1）项当楼面梁从属面积超过25m 2时，应取0.9； 2） 第1（2）～（7）项当楼面梁从属面积超过50m 2时，应取0.9；3） 第8项对单向板楼盖额达次梁和槽形板的纵肋应取0.8；对单向板楼盖的主梁应取0.6；对双向板楼盖的梁应取0.8；4） 第（9）～（12）项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

设计墙、柱和基础时上表应乘以折减系数： 1） 第1（1）项应按表2规定采用；2） 第1（2）～（7）项应采用与其楼面梁相同的折减系数； 3） 第8相对单向板楼盖应取0.5；对双向板楼盖和无梁楼盖应取0.8 4） 第（9）～（12）项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。

表2：活荷载按楼层的折减系数工业建筑楼面活荷载：不包括设备时取2.0kN/m2。

屋面活荷载：按表3取。

表3：屋面均布活荷载注意：屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。

我们直升机停机坪荷载应根据直升机总重安局部荷载考虑，同时其等效均布荷载不低于5.0kN/m2.局部荷载应安直升机实际最大起飞重量确定，一般可分轻型、中型、重型三类：（1）轻型，最大起飞重量2t，局部荷载标准值去20kN，作用面积0.20m×0.20m；（2）中型，最大起飞重量4t，局部荷载标准值去40kN，作用面积0.25m×0.25m；（3）重型，最大起飞重量6t，局部荷载标准值去60kN，作用面积0.30m×0.30m；荷载组合值系数取0.7，频遇值系数取0.6，准永久值系数取0。

屋面积灰荷载：按表4取。

表4：屋面积灰荷载施工和检修荷载五吊车荷载吊车竖向荷载标准值：应采用吊车最大轮压或最小轮压。

吊车纵向水平荷载标准值：应按作用再一边轨道上的所有的刹车轮的最大轮压之和的10％取。

吊车横向水平荷载标准值：应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度：1） 软钩吊车：－当额定起重量不大于10t 时，取12％；－当额定起重量为16～50t 时，取10％； －当额定起重量不小于75t 时，取8％；2）硬钩吊车：取20％。

多台吊车的组合六 雪荷载1．雪荷载标准值：0s s r k μ=其中：s k －雪荷载标准值（kN/m 3）； r μ－屋面积雪分布系数，按表5取； s 0－基本雪压（kN/m 3）；2．基本雪压：应按表6的50年一遇的雪压采用。

对雪荷载敏感的结构，（如充气式膜结构），基本雪压应适当提高。

表5：屋面积雪分布系数表6：全国各城市50年一遇的雪压和风压七 风荷载风荷载标准值：当计算主要承重结构时：0w w z s z k μμβ=其中：k w －风荷载标准值（kN/m 2）；z β－高度z 处的风振系数；s μ－风荷载体型系数；z μ－风压高度变化系数；0w －基本风压；按表6取当计算维护结构时：0w w z s gz k μμβ=其中：gz β－高度z 处的阵风系数；当计算高层建筑、高耸结构及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高。

风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0。

风压高度变化系数：见《建筑结构荷载规范》P25、26注：－A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；－B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；－C类指有密集建筑群的城市市区；－D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

对山区的建筑物，风压高度系数应乘以修正系数η，b其中：αtg＝0.3；tg>0.3时，取αtg－山峰或山坡在迎风面一侧的坡度；当αk－系数，对山峰取3.2，对山坡取1.4；H－山顶或山坡全高（m）z－建筑物计算位置离建筑物地面的高度，（m）;当z>2.5H时，取z=2.5H。

对山峰和山坡的其他位置，可取A、C处的修正系数为1，AB间和BC间的修正系数按线性插值确定。

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第三章 建筑结构荷载

第三章 建筑结构荷载

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 Gk 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。

高层建筑设计理论第3章

高层建筑设计理论第3章

❖ 第4.2.2条：基本风压应按照现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009 的规定采用。对于安全等级为一 级的高层建筑以及对风荷载比较敏感的高层建筑，承 载力设计时应按基本风压值的1.1倍采用。（强条）
2、风压高度变化系数 μ Z 风速大小不仅与高度有关，一般越靠近地面风速越小，
愈向上风速越大，而且风速的变化与地貌及周围环境有直 接关系。
风压高度变化系数
表 3-7 风压高度变化系数 z
风压的高度变化
单位面积风荷载标准值
(1)当计算主要承重结构时
wk z s z w0
式中 wk ——风荷载标准值(kN/m2)； w0 ——基本风压(kபைடு நூலகம்/m2)；
s ——风压高度变化系数； z ——风荷载体型系数； z ——z 高度处的风振系数。
(2)当计算围护结构时
wk gz s z w0
式中 gz ——高度 z 处的阵风系数。
基本风压
作用在建筑物上的风压力与风速有关，可表示为：
0

1 2
2
式中 0 ——用于建筑物表面的风压(N／m2)； ——空气的密度，取 =1.25k9／m3； ——平均风速(m／s)。
全国l0年、50年和l00年一遇的风压标准值可由《建筑结 构荷载规范》(GB50009--2012)附表中查得。
屋面活荷载
屋面活荷载一般可按下述方法进行取值： 1.房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载的标准值 及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值，不应小于 表3-3的规定。 2．屋面直升机停机坪荷载应按局部荷载考虑，或根据局部荷载换 算为等效均布荷载考虑，其等效均布荷载不应低于5.0kN/m2。
2.风力受建筑物周围环境影响较大，处于高层建筑群中的高层建筑，有时会 出现受力更为不利的情况。例如，由于不对称遮挡而使风力偏心产生扭转；相邻 建筑物之间的狭缝风力增大，使建筑物产生扭转等等。在这些情况下要适当加大 安全度。
高层建筑 第三章荷载作用与组合

高层建筑 第三章荷载作用与组合


(3) 偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现， 其量值很大且持续时间较短的荷载。如地 震、爆炸力、撞击力等。 按作用方向：(1) 竖向荷载：荷载作用方向沿垂直方向的 荷载。如结构自重、楼屋面活荷载等。 (2)水平荷载：荷载作用方向沿水平方向的荷 载。如风荷载、水平地震作用等。 与多层建筑相比，高层建筑层数多、高度较大，其竖向荷 载的影响是与建筑高度成正比的线性关系，而水平作用所 产生的作用效应随建筑高度成非线性的增长。并逐渐成为 设计控制指标。 三、荷载代表值 荷载代表值是指为了方便设计给荷载规定以一定的量值。 包括：标准值、组合值、频遇值和准永久值。 其中标准值指正常情况下在设计基准期（如50年）内可能 出现的最不利荷载值，是荷载的基本代表值，而其他代表
离地面或海 平面高度
A 5 1.09 1.00 0.65 10 1.28 1.00 0.65 20 1.52 1.23 0.74 30 1.67 1.39 0.88 40 1.79 1.52 1.00 50 1.89 1.62 1.10 60 1.97 1.71 1.20 70 2.05 1.79 1.28 80 2.12 1.87 1.36 90 2.18 1.93 1.43 100 2.23 2.00 1.50 150 2.46 2.25 1.79 200 2.64 2.46 2.03
值是采用相应的系数乘以其标准值得出。系数查现行《建 筑结构荷载规范》（GB50009-2012）。 永久荷载应采用标准值作为代表值；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；偶然荷载应按建筑结构使用特点确定其代表值。 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效应组合进行设计。 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶 然组合进行荷载组合。对于正常使用极限状态，应根据不 同的设计要求，采用荷载的标准组合或偶然组合、频遇组 合或准永久组合进行荷载组合。
高层建筑结构设计 第三讲 高层建筑结构荷载

高层建筑结构设计 第三讲 高层建筑结构荷载

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回顾-地震作用的知识点
地震效应: 地面运动产生的结构反应,包括加速度、速度、位移 反应。 地面运动特性的特征量（三要素）：强度、频谱和持续时间。
建筑物本身的动力特性对建筑破坏程度有很大的影响，建筑物的 动力特性：主要指建筑物的自振周期、振型和阻尼。 抗震设防是对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震措施，以达 到结构抗震的效果和目的。 抗震设防的目标：(三水准)
高层建筑结构设计
第三讲 高层建筑结构荷载
高层建筑主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用。本章的主要 任务是介绍上述荷载的汇集方法。
3.1 竖向荷载
永久荷载（恒荷载）：结构及装饰材料自重、固定 设备自重。 竖向荷载分为 可变荷载（活荷载）：楼面均布活荷载、雪荷载、 积灰荷载及施工检修荷载。 恒荷载标准值可由《建筑结构荷载规范》GB50009提供的各种材 料自重标准值及构件和装饰物等截面尺寸进行计算，固定设备自重 由有关专业人员提供。 活荷载标准值应按《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定 采用。
“小震不坏，中震可修，大震不倒”
通过二阶段设计法来实现上述“三水准”抗震设计目标。
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3.3 地震作用
一、地震作用的有关规定 1.建筑物重要性分类 甲类——指重大建筑工程和地震作用时可能发生严重次生灾 害的建筑。 乙类——指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。 丙类——指一般高层民用建筑。
（1）甲类建筑：应按高于本地区设防烈度计算； （2）乙、丙建筑，应按本地区设防烈度计算。 抗震措施不同，具体抗震措施要求看《规范》。
在计算高层建筑楼面活荷载引起的内力时，一般可不考虑楼 面活荷载不利布置，因为高层建筑楼面活荷载标准值一般为 2kN/m2 ，而高层建筑全部竖向荷载标准值一般为12～16kN/m2， 楼面活荷载最不利布置对内力影响较小，为简化计算，可不考虑 楼面活荷载不利布置，按活荷载满布进行计算，然后对梁跨中弯 矩乘以1.1～1.3的放大系数。 当楼面活荷载大于4kN/m2时，应考虑活荷不利布置。