内容正文:
1建筑结构的基本设计原理
第一节 建筑结构荷载及其效应
1、永久荷载
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。
2、可变荷载
在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略不计的荷载。例如:楼(屋)面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载、吊车荷载、积灰荷载等。
3、偶然荷载
在结构使用期间不一定会出现,一旦出现,其值很大且持续时间较短的荷载。例如:地震力、爆炸力、撞击力等。
一、荷载的分类
2
二、荷载代表值
《建筑结构荷载规范》
(GB50009—2012)规定:
永久荷载应采用标准值作为
代表值;可变荷载根据设计
要求采用标准值、组合值、
频遇值或准永久值作为
代表值;偶然荷载根据建筑
结构使用特点确定代表值。
(1)荷载标准值
它是荷载的基本代表值,指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。
a、永久荷载标准值(Gk)
按构件尺寸和构件单位体积自重的标准值来确定。
常用材料单位体积的自重(单位kN/m3,详见附表1-1)
混凝土 22~24,
钢筋混凝土 24~25,
水泥砂浆 20,
石灰砂浆、混合砂浆 17,
普通砖(机器制)19,
浆砌机砖砌体19。
b、可变荷载标准值(Qk) (民用楼面均布活荷载标准值按下表采用,详见附表1-2,1-3)
民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数
项
次 类 别 标准值
(kN/m2) 组合
值系
Ψc 频偶
值系
Ψf 准永久
值系数
Ψq
1 (1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园
(2)实验室、阅览室、会议室、医院门诊室 2.0 0.7 0.5
0.6 0.4
0.5
2 教室、食堂、餐厅、一般资料档案室 2.5 0.7 0.6 0.5
3 (1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台
(2)公共洗衣房 3.0
3.0 0.7
0.7 0.5
0.6 0.3
0.5
4 (1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室
(2)无固定座位的看台 3.5
3.5 0.7
0.7 0.6
0.5 0.5
0.3
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第三级
第四级
第五级
9 厨房(1)其他
(2)餐厅 2.0
4.0 0.7
0.7 0.6
0.7 0.5
0.7
10 浴室、卫生间、盥洗室: 2.5 0.7 0.6 0.5
11 走廊、门厅:
(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园、住宅
(2)办公楼、餐厅、医院门诊部
(3)教学楼及可能出现人员密集的情况 2.0
2.5
3.5 0.7
0.7
0.7 0.5
0.6
0.5 0.4
0.5
0.3
12 楼梯(1)多层住宅
(2)其他 2.0
3.5 0.7
0.7 0.5
0.5 0.4
0.3
13 阳台:
(1)一般情况
(2)当人群有可能密集时
2.5
3.5 0.7 0.6 0.5
(2) 可变荷载组合值Qc
当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时,考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小,因此除主导荷载仍以其标准值为代表值外,对其他伴随荷载,可以将它们的标准值乘以一个小于1的组合系数作为代表值,称可变荷载组合值。
Qc=ψcQk
(3) 可变荷载频遇值Qf
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。
Qf=ψfQk
(4) 可变荷载准永久值Qq
在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准值一半的荷载值。
Qq=ψqQk
注:ψc、ψf、ψq 取值见附表1-2、1-3
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三、荷载分布形式
均布面荷载(N/m2或KN/m2)
在均匀分布的荷载作用面上,单位面积上的荷载称为均布面荷载。
(2) 均布线荷载(N/m或KN/m)
沿跨度方向单位长度的均匀荷载称为均匀线荷载。
(3) 非均布线荷载
单位长度上的线荷载不是均匀分布时,称为非均布线荷载。
(4) 集中荷载
集中地作用于微小面积上的荷载,可以近似认为集中作用于一点。
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【例1-1】 某钢筋混凝土大梁宽度为200mm,高500mm,已知钢筋混凝土自重为25KN/m3,试计算沿跨度L方向自重引起的线荷载标准值是多少?
【例1-2】 某现浇钢筋混凝土走道板厚70mm,板面水泥砂浆厚20mm,板底纸筋厚5mm,已知水泥砂浆自重20kN/m3,纸筋灰自重16kN/m3。求板面均布面荷载标准值。
解: 板 自 重: 0.07mX25kn/m3=1.75kNm2
板面水泥