荷载分类、代表值定义与各规范荷载组合

建筑荷载规范建筑荷载规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

本规范仅对荷载作出规定。

本规范采用的设计基准期为50年。

建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准的规定。

建筑荷载分类和荷载代表值结构上的荷载，可分为下列三类: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、雪荷载等。

3.偶然荷载,例如爆炸力、撞击力等。

注：自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。

建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

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、组合值或准永久值作为代表值。

对偶然荷载，应根据试验资料，结合工程经验确定其代表值。

永久荷载标准值：对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定；对常用材料和构件，其自重可参照本规范附录一采用；对于某些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。

注:对常用材料和构件可参考本规范附录A采用。

可变荷载标准值，应按本规范各章中的规定采用。

承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按短期效应组合设计，应采用组合值作为可变荷载的代表值。

可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合系数。

正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用频遇值,准永久值作为可变荷载的代表值:按准永久组合设计时,应采用准永久值作为可变荷载代表值。

可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。

可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。

荷载代表值指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。

荷载都存在变异性，是随机变量。

结构设计时，为了适应不同的极限状态下的设计要求，《建筑结构荷载规范》（GB 500092001）给出了各类荷载的代表值。

对永久荷载采用标准值为代表值；对可变荷载则应根据设计要求分别采用标准值，频遇值，准永久值或组合值为代表值。

（1）荷载标准值。

荷载标准值是结构设计时采用的荷载基本代表值，荷载的其他代表值是以其为基础乘以适当的系数后得到的。

荷载的标准值为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如众值、均值、中值或某个分位值）。

（2）永久荷载的标准值。

永久荷载变异性不大，一般以平均值作为荷载标准值，即可按结构设计规定的尺寸和材料的平均密度确定。

（3）可变荷载的标准值。

可变荷载的标准值由数理统计方法确定，通常要求有95%的保证率。

由于已有资料的不足，目前有些可变荷载的标准值主要由历史工程经验而定。

（4）可变荷载频遇值。

对可变荷载，取在设计基准期内，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为频遇值。

其大小等于可变荷载标准值Qk乘以频遇值系数Ψf.（5）可变荷载准永久值。

对可变荷载，取在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值为准永久值。

其大小等于可变荷载标准值Qk乘以准永久系数Ψq.（6）可变荷载组合值。

当考虑两种或两种以上的可变荷载在结构上同时作用时，由于所有可变荷载同时达到其单独出现的最大值的可能性极小。

故除主导可变荷载仍以标准值为代表值外，其他伴随可变荷载应取其标准值乘以小于1的组合系数Ψc，得到可变荷载的组合值。

3荷载分类和荷载效应组合3.1荷载分类和荷载代表值3.1.1结构上的荷载可分为下列三类：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、雪荷载等。

3偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。

注：自重是指材料自身重量产生的荷载（重力）。

3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

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。

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永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。

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。

注：对常用材料和构件可参考本规范附录A采用。

3.1.4可变荷载的标准值，应按本规范各章中的规定采用。

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，对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。

可变荷载组合值，应为可变荷载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，应采用频遇值、准永久值作为可变荷载的代表值；按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变荷载的代表值。

可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数。

可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。

3.2荷载组合1.2.1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（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

2.2.2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（效应）组合，并应采用下列设计表达式进行设计：yoSWR（3.2.2）式中yo——结构重要性系数；S——荷载效应组合的设计值；R——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）。

中华人民共和国国标《建筑构造荷载规范》GB 50009一2023局部修订条文及条文阐明3.1 荷载分类和荷载代表值3.2 荷载组合对于基本组合，荷载效应组合旳设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定： 1）由可变荷载效应控制旳组合：∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ （-1）式中 γG ——永久荷载旳分项系数，应按第 条采用；γQ i ——第 i 个可变荷载旳分项系数，其中 γQ1 为可变荷载 Q 1 旳分项系数，应按第 条采用；S Gk ——按永久荷载原则值G k 计算旳荷载效应值；S Q i k ——按可变荷载原则值Q i k 计算旳荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψc i ——可变荷载Q i 旳组合值系数，应分别按各章旳规定采用； n ——参与组合旳可变荷载数。

2）由永久荷载效应控制旳组合：∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ （-2）注：1 基本组合中旳设计值仅合用于荷载与荷载效应为线性旳状况。

2 当对S Q1k 无法明显判断时，逐次以各可变荷载效应为S Q1k ，选其中最不利旳荷载效应组合。

3 （取消此注）。

基本组合旳荷载分项系数，应按下列规定采用：1.永久荷载旳分项系数：1）当其效应对构造不利时—对由可变荷载效应控制旳组合，应取1.2；—对由永久荷载效应控制旳组合，应取1.35；2）当其效应对构造有利时旳组合，应取1.0。

2. 可变荷载旳分项系数：—一般状况下应取1.4；—对原则值不不大于4kN/m2旳工业房屋楼面构造旳活荷载应取1.3。

3. 对构造旳倾覆、滑移或漂浮验算，荷载旳分项系数应按有关旳构造设计规范旳规定采用。

4 楼面和屋面活荷载民用建筑楼面均布活荷载旳原则值及其组合值，频遇值和准永久值系数，应按表4.1.1旳规定采用。

表4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载原则值及其组合值、频遇值和准永久值系数注：1. 本表所给各项活荷载合用于一般使用条件，当使用荷载较大或状况特殊时，应按实际状况采用。

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。