单元2 建筑结构荷载计算
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3 荷载计算3.1竖向荷载计算3.1.1楼面与屋面恒荷载楼面与屋面的恒荷载包括结构构件自重和构造层重量等重力荷载,其标准值按结构构件的设计尺寸、构造层材料和设计厚度以及材料容重标准值计算。
1、 标准层楼面恒荷载标准值:水泥花砖面层,水泥粗砂打底,水泥砂浆擦缝 260.0kN/m 30厚1:2.5水泥砂浆底层纯水泥浆一道 2260.020030.0kN/m kN/m =⨯120mm 厚钢筋混凝土楼板 23312025kN/m m .kN/m =⨯ 20mm 厚混合砂浆板底抹灰 2334.002017kN/m m .kN/m =⨯合计: 254.4kN/m 2、 厨房楼面恒荷载标准值:荷载计算小瓷砖地面,水泥粗砂打底 255.0kN/m 20厚水泥砂浆结合层 2240.020020.0kN/m kN/m =⨯ 5厚聚合物水泥防水涂料 205.0kN/m 2%找坡层,最薄处15mm 2240.020020.0kN/m kN/m =⨯120mm 厚钢筋混凝土楼板 23312025kN/m m .kN/m =⨯ 20mm 厚混合砂浆板底抹灰 2334.002017kN/m m .kN/m =⨯合计: 274.4kN/m 3、 卫生间楼面恒荷载标准值:小瓷砖地面,水泥粗砂打底 255.0kN/m 20mm 水泥砂浆结合层 2240.020020.0kN/m kN/m =⨯ 5mm 厚聚合物水泥防水涂料 205.0kN/m 50mm 厚细石混凝土 2275.025050.0kN/m kN/m =⨯ 200mm 厚建筑碎料填实 22315200.0kN/m kN/m =⨯120mm 厚钢筋混凝土楼板 23312025kN/m m .kN/m =⨯ 20mm 厚混合砂浆板底抹灰 2334.002017kN/m m .kN/m =⨯合计: 254.8kN/m 4、 屋面层楼面恒荷载标准值:50mm 厚素混凝土面层 2325.10500025kN/m m .kN/m .=⨯ 1:3水泥砂浆结合层 235.002500020kN/m m .kN/m .=⨯ 80mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料 2304.0080500kN/m m .kN/m .=⨯ 5mm 厚改性沥青 205.0kN/m 20mm 厚1:3水泥砂浆 234000200020kN/m .m .kN/m .=⨯1:6水泥焦渣找坡 239000900010kN/m .m .kN/m .=⨯120mm 厚钢筋混凝土楼板 2300.31200025kN/m m .kN/m .=⨯ 20mm 厚混合砂浆抹灰 233400200017kN/m .m .kN/m .=⨯合计: 248.6kN/m3.1.2楼面与屋面活荷载标准值根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)第5.1.1条和第5.3.1条的规定可知: 楼面活荷载标准值: 200.2kN/m 卫生间楼面活荷载标准值: 250.2kN/m 上人屋面活荷载标准值: 200.2kN/m 本设计位于攀枝花,常年无雪,故不考虑雪荷载。
各类结构荷载计算及组合结构荷载计算及组合是结构设计中非常重要的一个环节,它是确定结构受力情况、决定结构尺寸和确定材料选型的基础。
对于不同的结构类型和耐力性能要求,荷载计算及组合的方法也有所不同。
下面将介绍一些常见的结构荷载计算及组合方法。
1.建筑结构荷载计算及组合:建筑结构荷载主要包括自重荷载、活载和风载。
自重荷载是指结构自身的重量,可以通过材料的密度和结构空间的体积计算得出。
活载是指建筑物使用过程中对结构的加荷,如人员、家具、设备等。
风载是指风对建筑物表面造成的压力或吸力,通常根据不同地区的风速标准进行计算。
荷载组合一般按照规范要求进行,常见的有最不利组合法和工作状态组合法。
2.桥梁结构荷载计算及组合:桥梁结构荷载主要包括自重荷载、轮载荷载、斜拉索荷载、温度变形荷载和地震荷载等。
自重荷载和轮载荷载可以根据桥梁材料的密度和设计载荷计算得出。
斜拉索荷载是指悬索桥中斜拉索的拉力对结构的加荷,可以通过斜拉索的拉力和夹角计算得出。
温度变形荷载是指桥梁受到温度变化引起的热胀冷缩的影响,可以通过温度变化和材料的线膨胀系数计算得出。
地震荷载可以根据地震区域的设计地震加速度和结构的地震反应系数计算得出。
对于桥梁结构,荷载组合通常按照规范要求进行,并考虑不同加载位置和不同方向的组合。
3.垂直结构荷载计算及组合:垂直结构主要指高层建筑的竖向承载结构。
除自重荷载外,垂直结构荷载还包括活载(人员、装修材料等)、风载、地震荷载、温度变形荷载和脱水荷载等。
脱水荷载是指建筑物在施工过程中使用的脱水设备引起的结构变形和加荷。
对于垂直结构,荷载组合通常也按照规范要求进行,并根据不同的荷载组合对结构进行强度、稳定性和振动的校核。
4.水平结构荷载计算及组合:水平结构主要指框架结构、剪力墙结构和桩-承台-墙结构等。
水平结构荷载主要包括地震荷载、风载和温度变形荷载。
地震荷载对于水平结构来说是最重要的荷载,通常根据地震区划和结构的设计地震加速度计算得出。
荷载种类及计算条件荷载是指施加于建筑结构或其他构筑物上的外力或外荷,常用于分析和设计建筑、桥梁、道路、船舶等工程的强度和稳定性。
根据实际情况分析和选择合适的荷载种类和计算条件,可以确保结构的安全性和经济性。
本文将介绍常见的荷载种类及其计算条件。
一、荷载种类1.死荷载死荷载是指在结构使用和工作过程中始终存在的固定荷载,如自重、装修材料、固定设备等。
死荷载的大小与结构自身的质量和构造方式有关。
2.活荷载活荷载是指结构使用过程中人员、设备、货物等所有活动的荷载。
根据不同情况,活荷载可以分为移动活荷载和停止活荷载。
移动活荷载是指在结构上频繁移动的活荷载,如行人、车辆等。
停止活荷载是指在结构上停留的活荷载,如货物、设备等。
3.风荷载风荷载是指结构受到风力作用时所承受的荷载。
风荷载的大小与结构的外形、高度、地理位置、风速等有关。
一般需要根据当地的风速数据和结构的风荷载系数来进行计算。
4.雪荷载雪荷载是指结构受到积雪作用时所承受的荷载。
雪荷载的大小与结构的外形、地理位置、设计寿命等有关。
一般需要根据当地的雪厚度和结构的雪荷载系数来进行计算。
5.地震荷载地震荷载是指结构受到地震时所承受的荷载。
地震荷载的大小与地震的震级、地震波形、结构的设计地震参数等有关。
一般需要根据地震区域划分、地震烈度等级等来进行计算。
6.温度荷载温度荷载是指结构受到温度变化引起的热应力时所承受的荷载。
温度荷载的大小与结构的材料、尺寸、温度差等有关。
一般需要根据结构的热膨胀系数和温度差来进行计算。
二、荷载计算条件1.荷载标准荷载计算需要根据国家和地区的荷载标准进行。
常见的荷载标准有《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载标准》等。
2.荷载计算方法荷载计算方法包括静力计算方法和动力计算方法。
静力计算方法适用于荷载作用下结构的静力平衡条件,动力计算方法适用于考虑结构的动态响应。
3.荷载系数荷载系数是指荷载计算中所引入的系数,用于考虑各种不确定因素,以确保结构的安全性。
房屋建筑结构及计算公式一、引言。
房屋建筑结构是指房屋的承重结构,它是房屋的骨架,承担着房屋自身重量以及外部荷载的作用。
在房屋建筑中,结构设计是至关重要的一环,它直接关系到房屋的安全性和稳定性。
在结构设计中,需要进行各种计算,以确保房屋结构的合理性和稳定性。
本文将介绍房屋建筑结构的基本知识和相关计算公式。
二、房屋建筑结构的基本知识。
1. 结构分类。
房屋建筑结构主要包括框架结构、桁架结构、壳体结构和悬索结构等。
其中,框架结构是最常见的一种结构形式,它由柱、梁和节点构成,能够有效地承受各种荷载。
桁架结构则是由斜杆和节点构成,常用于大跨度的建筑。
壳体结构则是由曲面构成,常用于穹顶和圆顶等建筑。
悬索结构则是由悬索和主梁构成,常用于大跨度的桥梁和建筑。
2. 结构荷载。
房屋建筑结构需要承受自身重量以及外部荷载,其中外部荷载包括活荷载和静荷载。
活荷载是指人、车辆、设备等在建筑内或外移动时产生的荷载,静荷载则是指建筑自身重量以及固定在建筑上的设备、管道等产生的荷载。
在结构设计中,需要根据建筑的用途和地理环境等因素来确定荷载的大小和分布。
3. 结构材料。
房屋建筑结构的材料主要包括混凝土、钢材、木材和砖石等。
其中,混凝土是最常用的结构材料,它具有良好的抗压性能和耐久性,适用于各种建筑结构。
钢材则具有良好的抗拉性能和可塑性,常用于大跨度和高层建筑的结构。
木材则是一种轻质材料,常用于住宅和小型建筑的结构。
砖石则是一种传统的结构材料,常用于墙体和地基等部位。
三、房屋建筑结构的计算公式。
1. 结构荷载计算。
房屋建筑结构的荷载计算是结构设计的第一步,它需要根据建筑的用途和地理环境等因素来确定荷载的大小和分布。
在荷载计算中,常用的公式包括活荷载计算公式和静荷载计算公式。
活荷载计算公式,Q = ρ× A。
其中,Q为活荷载,ρ为单位面积的活荷载大小,A为建筑的受荷面积。
静荷载计算公式,G = V ×ρ。
其中,G为静荷载,V为建筑的体积,ρ为单位体积的静荷载大小。
建筑结构荷载计算建筑结构荷载计算是建筑设计的重要一环,是为了确定建筑物和结构所需要承受的负荷,并以此作为设计和施工的依据。
建筑结构的稳定性和安全性直接取决于负荷计算的准确性和合理性。
本文将介绍建筑结构荷载计算的基本原理和方法,以及常见的荷载类型和计算流程。
一、建筑结构荷载计算的基本原理静力学是研究物体在静止状态下的受力和平衡的学科,它主要涉及到力的平衡、受力分析和结构静力平衡方程的建立。
在荷载计算中,需要考虑到各种荷载的大小、方向和作用点的位置,根据力的平衡条件和结构静力平衡方程,计算出内力、剪力和弯矩等重要参数,以确定结构的受力性能。
动力学是研究物体在运动状态下的受力和平衡的学科,它主要涉及力的动态响应和结构的振动特性。
在荷载计算中,需要考虑到地震荷载、风荷载等动力荷载的大小、方向和作用频率,根据结构的动态特性和振动方程,计算出结构的振动参数,以确定结构的抗震性能和振动舒适度。
二、常见的荷载类型建筑结构所受的荷载可以分为静载和动载两种类型。
静载是指不随时间变化的荷载,包括自重荷载、活载、附加荷载和温度力等。
自重荷载是指建筑物本身的重量,可以通过结构的几何参数和物料的密度来计算。
活载是指人员活动、设备负荷和储存物体等外界作用于结构的荷载,可以通过规范和设计标准给出。
附加荷载是指建筑物在使用过程中可能产生的临时荷载,如吊装荷载、排水荷载等。
温度力是指由于温度变化引起的结构伸缩和热变形,可以通过材料的热膨胀系数和温度变化来计算。
动载是指随时间变化的荷载,包括地震荷载、风荷载和振动荷载等。
地震荷载是地震波引起的结构响应,需要根据地震参数和结构的地震反应谱来计算。
风荷载是大气风作用于结构的荷载,需要根据地理位置、建筑形式和风场参数等来计算。
振动荷载是指机械设备振动和交通车辆行驶引起的振动作用于结构的荷载,需要通过振动测量和结构动力分析来确定。
三、建筑结构荷载计算的流程1.确定建筑物的使用功能和结构特点,包括建筑形式、规模和地理位置等。
建筑结构设计荷载取值总结1. 正常使用活荷载标准值(KN/m2):【荷载规范-4.1.1强条、技术措施-荷载篇】(1)住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0;(2)办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(3)食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5;(4)一般阳台取2.5;(5)人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/平台取3.5;(6)卫生间取2.0~2.5(按荷载规范);设浴缸、座厕的卫生间取4.0;(7)住宅厨房取2.0,中小型厨房取4.0,大型厨房取8.0(超重设备另行计算);(8)多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0;无固定坐位取3.5;(9)商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取3.5;(10)大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;(11)礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0;(12)小汽车通道及停车库取4.0;(13)消防车通道:单向板取35.0;双向板楼盖、无梁楼盖取20.0;注:消防车超过300KN时,应按结构等效原则,换算为等效均布荷载。
结构荷载输入:无覆土的双向板(板跨≥2.7m):板、次梁取28,主梁取20;覆土厚度≥0.5m 的双向板(板跨≥2.7m):板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》;(14)书库、档案库取5.0;(15)密集柜书库取12.0;(16)大型宾馆洗衣房取7.5;(17)微机房取3.0;大中型电子计算机房取≥5.0,或按实际;(18)电梯机房、通风机房取7.0;通风机平台取6(≤5号风机)或8(8号风机);(19)制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间(包括填料隔墙)取8.0;(20)水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0;(21)管道转换层取4.0;(22)电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
未列出者查荷载规范及《全国民用建筑工程设计技术措施(结构分册)》荷载篇。
建筑结构荷载规范gb50009-2024
一、背景
二、主要内容
1.荷载种类和组合:对不同种类的荷载进行了分类,并提供了相应的组合方式。
荷载种类包括永久荷载、可变荷载、地震作用等。
根据建筑结构的特点和使用要求,可以选择不同的荷载组合形式。
2.荷载计算方法:规范中详细规定了荷载计算的方法和要求。
通过对荷载的数量、分布和作用方式进行计算,确定在建筑结构上的荷载大小和位置。
3.荷载标准值:规范中提供了各种荷载的标准值和设计要求。
这些标准值是基于工程实践和科学研究得出的,可以作为设计时的参考。
4.结构各组件的荷载计算:规范中要求对建筑结构中的各个组件进行荷载计算。
这些组件包括墙体、柱子、楼板等,通过荷载计算确定其在设计过程中的尺寸和材料。
5.地震作用计算:规范中提供了地震荷载计算的方法和要求,将地震作用考虑在建筑结构的设计中。
根据地震区划和结构性能等级,可以确定适用的地震荷载。
三、应用
该规范适用于各种建筑类型,包括住宅、商业建筑、公共设施等。
它规定了不同类型建筑物的荷载计算和设计要求,使得建筑结构能够充分承受外部荷载的作用,确保建筑物在使用寿命内不发生结构性破坏或失稳现象。
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。
2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
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。
2.荷载组合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。
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。
γ0S≤R (2-1)式中 γ0——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。
对于基本组合,荷载效应组合的设计值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的组合(2-2)式中 γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值,其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者;ψci——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的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,应取1.2;对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
2)可变荷载的分项系数一般情况下应取1.4;对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构活荷载应取1.3。
水平荷载和竖向荷载计算方法
水平荷载和竖向荷载是工程设计中常见的两种荷载类型,它们
分别用于结构的水平和竖向承载能力的计算。
下面我将从多个角度
分别介绍它们的计算方法:
1. 水平荷载计算方法:
水平荷载通常指风荷载或地震荷载,其计算方法如下:
风荷载计算,根据当地的风速、结构的高度和形状、结构的暴
露系数等参数,采用规范中的公式或图表来计算风荷载。
常见的规
范包括《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等。
地震荷载计算,根据结构所在地区的地震烈度、结构的重要性、结构类型等参数,采用规范中的地震作用系数和地震力计算公式来
计算地震荷载。
常见的规范包括《建筑抗震设计规范》和《地震动
参数区划图》等。
2. 竖向荷载计算方法:
竖向荷载通常指结构的自重、活荷载和附加荷载等,其计算方法如下:
结构自重计算,根据结构的材料和构造,计算结构的各部分的体积或面积,并乘以相应的材料密度来计算结构的自重。
活荷载计算,根据规范中给出的建筑物使用的类型、场所、人员密度等参数,计算活荷载的大小。
常见的规范包括《建筑结构荷载规范》等。
附加荷载计算,包括设备荷载、雪荷载等,根据具体的情况进行计算。
总的来说,水平荷载和竖向荷载的计算方法需要根据具体的工程情况和规范要求进行综合考虑,确保结构在受到外部荷载作用时能够安全稳定地工作。
单元2 建筑结构荷载计算
【学习目标】1、具有判别荷载类别的能力
2、能利用《建筑结构荷载规范》求荷载代表值
3、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算
【知识点】荷载的分类及荷载代表值、永久荷载标准值、楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载、建筑结构荷载标准值计算
【工作任务】任务1 简支梁的荷载标准值计算
任务2 单向板楼盖荷载标准值计算
任务3 框架结构荷载标准值计算
【教学设计】荷载计算是结构计算的第一步。
首先通过荷载计算才能计算出结构构件上的内、力,再逐步进行强度、刚度,稳定性等计算。
本单元先对荷载的分类及荷载代表值作一了解,熟悉常见的永久荷载、楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载的计算、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算
2.1荷载的分类
建筑结构在使用期间和施工过程中要承受各种“作用”。
我们把施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用,也称为荷载;把引起结构外加变形或约束变形的原因称为间接作用。
结构上的荷载,可分为下列三类:
2.1.1永久荷载(恒载)
在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
例如,结构自重、土压力、预应力等。
永久荷载不随时间变化,长期作用在结构上,在结构上的作用位置也不变。
注:自重是材料自身所受重力产生的荷载(重力)。
2.1.2可变荷载(活载)
在结构使用期间,其值随时间变化,且变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。
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。
可变荷载的大小随时间而变,作用位置可变,且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动,使结构产生加速度。
2.1.3偶然荷载
在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。
例如,爆炸力、撞击力、地震等。
2.2荷载代表值
《荷载规范》规定:
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。
2.2.1荷载标准值
它是荷载的基本代表值,指结构在使用期间,在正常情况下可能出现的最大荷载值。
2.2.2可变荷载组合值
当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时,考虑到所有荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率较小,因此,除主导荷载(产生最大荷载效应的荷载)仍以其标准值为代表值外,对其它伴随荷载可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作
为代表值,称为可变荷载组合值,即
2.2.3可变荷载频遇值
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。
它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载,但总是小于荷载的标准值。
其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数:
2.2.4可变荷载准永久值
在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准值一半(可以理解为总持续时间不低于25年)的荷载值,可变荷载准永久值是可变荷载中比较呆滞的部分值(例如住宅中较为固定的家具、办公室的设备),它在规定的时间内具有较长的总持续期,也就是经常作用于结构上的可变荷载。
它对结构的影响犹如永久荷载。
其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系数:
2.3永久荷载标准值
永久荷载标准值,对于结构或非承重构件的自重,由于变异性不大,故其标准值可根据结构构件的设计尺寸和材料或结构构件的单位体积(或面积)的自重计算确定。
例如某矩形截面钢筋混凝土梁,计算跨度为l0=4.5m,截面尺寸b×h=200mm×500mm,求该梁自重标准值。
梁的自重是沿梁长方向连续、均匀分布的,则梁的自重标准值为
gk=0.2×0.5×25=2.5(KN/m)
2.4 楼面和屋面活荷载
2.4.1 民用建筑楼面活荷载
2.4.2 屋面均布活荷载
屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。
上人的屋面承受人群和施工检修等荷载;
不上人的屋面只承受施工检修时施工、检修人员以及堆料等重力。
2.4.3 施工和检修荷载及栏杆水平荷载
设计屋面板、檩条,钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重)应取1.0kN,并应在最不利位置处进行验算。
(1)对于轻型构件或较宽构件,当施工荷载超过上述值时,应按实际情况验算,或采用加垫板、支撑等临时设施承受。
(2)当计算挑檐、雨篷承载力时,应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、雨篷倾覆时,应沿板宽每隔2.5~3.0m取一个集中荷载。
(3)楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载,应按下列规定采用:
①住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园,应取0.5kN/m;
②学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场,应取1.0kN/m。
当采用荷载准永久组合时,可不考虑施工和检修荷载及栏杆水平荷载。
2.4.4荷载动力系数
由物理知识可知,当物体作加速运动时,物体除受重力外,还作用着与加速度方向相反的惯性力ma,如以加速度a提升一重物(质量为m)时,重物受到的力为m(g+a),这就是物体在动力作用下的特征。
由于动力作用引起的结构内力和变形比相应静力荷载引起的内力和变形要大。
因此,结构受动力作用时,应将荷载增大,这个增大系数就叫荷载动力系数。
2.5雪荷载
2.6风荷载
2.7建筑结构荷载标准值计算
荷载计算是结构计算的第一步。
首先通过荷载计算才能计算出结构构件上的内力,再逐步进行强度、刚度,稳定性等计算。
显然,若第一步算错了,以后各步就无法取得确结果,所以必须慎重,细致地进行荷载计算。
【例2-1】
某办公楼走廊平板计算跨度=2160mm,现浇混凝土板板厚90mm,水磨石楼面,板底20mm厚混合砂浆抹灰。
计算该走廊板恒载标准值和活载标准值。
【解】(1)永久荷载标准值。
取走廊长方向lm宽板带为计算单元,根据规范的常用材料自重表,得沿板跨度每延米的均布荷载标准值:
现浇板的自重:O.09×25×1.0=2.25(kN/m)
水磨石面层重:O.65×1.0=0.65(kN/m)
板底20mm厚抹灰重:0.02×17×1.0=0.34(kN/m)
gk=2.25+0.65+O.34=3.24(kN/m)
(2)可变荷载标准值。
查《荷载规范》得办公楼走廊的楼面均布活荷标准值为2.5kN/m2,lm宽板带上沿板跨度方向均匀分布的可变荷载标准值为qk=2.5×1.0=2.5(kN/m)。
【例题2-2】
某房屋的不上人屋盖,如图2-1所示的钢筋混凝土屋盖。
层面从上至下的做法为:两毡三油一砂防水层、20mm厚水泥砂浆找平层、100mm厚加气混凝土块保温层、20~100mm厚水泥石灰焦渣找坡、120mm厚空心板(自重为2.05kN/m2)、,L1梁截面为200×550mm的钢筋混凝土梁。
试求屋面粱L1上的恒荷载标准值(包括屋面粱自重) 和活载标准值。
【解】:
1.永久荷载标准值Gk
(1)作用在板上各层材料的荷载G1
两毡三油一砂防水层 0.35kN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.40kN/m2
100mm厚加氧混凝土保温层 6.5×0.1=0.65kN/m2
20~100mm厚水泥石灰焦碴找坡 14×O.06=0.84kN/m2
G1 =2.24kN/m2
(2)屋面板自重G2=2.05kN/m2
(3)屋面梁L1单位长度自重
G3=25×0.2×0.55=2.75kN/m (均布线荷载)
屋面梁负荷宽度为3m故
永久荷载标准值Gk= (G1+G2)×3+G3=(2.24+2.05)×3+2.75=15.62kN/m(均布线荷载)
2.可变荷载标准值Qk
按《荷载规范》不上人屋面均布活荷载为0.7kN/m2,该地区雪荷载为0.4kN/m2,据《荷载规范》规定取两者中较大者,因此屋面梁上均布活载标准为
Qk=O.7×3=2.1kN/m
【实训练习】
1、简支梁的荷载标准值计算
【工学结合】在本校校园房屋内,选取一楼面梁,由学生分成小组,自己观察楼面的构造做法,估测梁的截面尺寸、跨度、梁的间距、板的厚度,计算楼面梁的恒载标准值和活载标准值。
如:计算黄冈职院教学楼某一教室楼面梁(梁支座暂按简支梁考虑)的恒载标准值和活载标准值。
现场估测或查施工图纸梁截面尺寸250×500mm、板厚100mm、梁跨度6.9m、梁间距
3m,梁板现浇在一起,楼面做法是水磨石楼面、现浇混凝土板,板底20mm厚混合砂浆抹灰。
2、单向板肋梁楼盖荷载标准值计算
对1.1.2.3实训练习2—单向板肋梁楼盖,根据已确定的计算简图。
楼面均布活荷载标准值取8kN/m2,分别计算板、次梁、主梁的恒载标准值和活载标准值。
3、框架结构荷载标准值计算
题1、根据1.2.2.3[实训练习]3题1某六层办公楼现浇框架结构,计算其恒载标准值、楼面活荷载标准值、风荷载标准值。
题2、根据1.2.2.3[实训练习]3题2某中学教学楼工程框架结构,计算其恒载标准值、楼面活荷载标准值、风荷载标准值。