荷载与结构设计第3章g
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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1注:更多材料和构件自重见现行国家标准《建筑结构荷载规范》附录A1.2可变荷载计算作用在多层框架结构上的可变荷载,通常包括活荷载、雪荷载和风荷载,本节和下节分别介绍它们的计算方法。
3.2.1民用建筑楼面均布活荷载1)民用建筑楼面均布活荷载取值民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数的最小值,应按表3.2的规定取用民用■疑楼面均布活荷载标准值及其组含值%独遇值和准永久值系敷>>2注:1.本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,成按实际情况采用。
《工程结构荷载及可靠度设计》课程笔记第一章:荷载类型1.1 荷载与作用荷载是指作用在结构上的各种力,它们可以导致结构的变形、位移或破坏。
荷载通常分为两类:直接作用和间接作用。
1. 直接作用:指直接施加在结构上的力,如人的重量、家具、车辆等。
这些力可以直接作用在结构的某个部分,导致该部分产生应力、应变和变形。
2. 间接作用:指不是直接施加在结构上的力,但会通过结构的一部分传递到另一部分,如温度变化、地震等。
这些力不会直接导致结构产生应力,但会通过结构的变形和位移产生影响。
1.2 作用的分类荷载作用可以分为以下几类:1. 恒载:指在结构使用过程中始终存在的荷载,如结构自重、固定设备等。
恒载的大小和作用点一般不会发生变化。
2. 活载:指在结构使用过程中可能变化的荷载,如人的活动、车辆的行驶等。
活载的大小和作用点可能会随着时间发生变化。
3.偶然荷载:指在结构使用过程中可能发生,但发生概率较小的荷载,如意外事故、爆炸等。
偶然荷载的大小和作用点通常难以预测。
4.地震作用:指地震时地面的震动对结构产生的影响。
地震作用是一种特殊的偶然荷载,其大小和作用点取决于地震的强度和震中距离。
5.风荷载:指风对结构产生的影响。
风荷载的大小和作用点取决于风速、风向和地形等因素。
6.温度作用:指温度变化对结构产生的影响。
温度作用可能导致结构产生膨胀或收缩,从而产生应力、应变和变形。
7.变形作用:指由于地基沉降、结构老化等原因导致结构产生的变形。
变形作用可能会导致结构的应力、应变和位移发生变化。
8.爆炸作用:指由于爆炸事故对结构产生的影响。
爆炸作用通常会导致结构产生局部破坏或整体破坏。
9.浮力作用:指由于水的浮力对结构产生的影响。
浮力作用通常发生在水下结构或浮体结构中。
10.制动力、牵引力与冲击力:指由于车辆行驶、机械运动等原因对结构产生的影响。
这些力可能会导致结构产生振动、噪声和疲劳损伤。
11.预加力:指在施工过程中预先施加在结构上的力,如预应力混凝土结构中的预应力钢筋。
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。