《2019年二筑建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第16講第三章第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法（一）.pdf》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年二筑建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第16講第三章第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法（一）.pdf（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、1頁(yè)頁(yè)/共 4頁(yè)頁(yè)第三章 荷載及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法第三章 荷載及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法一、荷載和效應(yīng)概念（一）結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因，統(tǒng)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)上的作用。結(jié)構(gòu)上的作用包括直接作用和間接作用。直接作用指的是施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，例如結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載和設(shè)備自重等，其計(jì)算一般比較簡(jiǎn)單，引起的效應(yīng)比較直觀。間接作用指的是引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的作用，例如溫度的變化、混凝土的收縮或徐變、地基的變形和地震等，這類(lèi)作用引起的效應(yīng)比較復(fù)雜，例如地震會(huì)引起建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜下沉以至倒塌，這些破壞效應(yīng)不僅僅與地震震級(jí)、烈度有關(guān)，

2、還與建筑物所在場(chǎng)地的地基條件、建筑物的基礎(chǔ)類(lèi)型和上部結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。作用在結(jié)構(gòu)上的直接作用或間接作用，將引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力（如軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫等），這些內(nèi)力和變形總稱(chēng)為作用效應(yīng)，其中由直接作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)稱(chēng)為荷載效應(yīng)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的抗力，如構(gòu)件的承載能力、剛度的大小、抗裂縫的能力等。結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、截面尺寸及材料強(qiáng)度等級(jí)等因素有關(guān)。（二）作用及荷載的分類(lèi)結(jié)構(gòu)上的各種作用是一個(gè)不確定的隨機(jī)變量。在建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50068-2001（以下簡(jiǎn)稱(chēng)結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)）中，規(guī)定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 50

3、年，在這段時(shí)間內(nèi)，作用不僅在量值上是變化的，并且，作用在結(jié)構(gòu)上的時(shí)間持續(xù)性也是變化的。因此在結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)中，將作用按以下原2頁(yè)頁(yè)/共 4頁(yè)頁(yè)則進(jìn)行了分類(lèi)。1按隨時(shí)間變異分類(lèi)(1)永久作用（亦稱(chēng)恒載）。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或即使有變化，其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。永久荷載包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件、圍護(hù)構(gòu)件面層及裝飾、固定設(shè)備、長(zhǎng)期儲(chǔ)物的自重、土壓力、水壓力，以及其他需要按永久荷載考慮的荷載。(2)可變作用（亦稱(chēng)活載）。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不能忽略的作用。如樓（屋）面活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載、水浮力（抗浮計(jì)算）、直升機(jī)停機(jī)坪

4、等效荷載等。(3)偶然作用。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)內(nèi)，可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。如地震、爆炸力、撞擊力、人防抗爆沖擊荷載等。2按隨空間位置的變異分類(lèi)(1)固定作用。在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定分布的作用。如結(jié)構(gòu)自重、樓面上的固定設(shè)備荷載等。(2)自由作用。在結(jié)構(gòu)上的一定范圍內(nèi)可以任意分布的作用。如民用建筑樓面上的活荷載、工業(yè)建筑中的吊車(chē)荷載等。3按結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)分類(lèi)(1)靜態(tài)作用。對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加速度很小可以忽略不計(jì)。如結(jié)構(gòu)的自重、樓面的活荷載等。(2)動(dòng)態(tài)作用。對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度。如吊車(chē)荷載、地震作用、作用在高層建筑上的風(fēng)荷載等。

5、以上活載不一定是動(dòng)態(tài)荷載，而動(dòng)態(tài)荷載屬于活載。荷載規(guī)范中規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的作用應(yīng)包括直接作用（荷載）和間接作用。荷載規(guī)范僅對(duì)荷載和溫度作用作出規(guī)定，有關(guān)可變荷載的規(guī)定同樣適用于溫度作用。荷載可分為三類(lèi)：永久荷載、可變荷載及偶然荷載。3頁(yè)頁(yè)/共 4頁(yè)頁(yè)1 永久作用（荷載）：結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等2 可變作用（荷載）：樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、A 直接作用（荷載）吊車(chē)荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度作用等3 偶然作用（荷載）：爆炸力、撞擊力等1 地基變形引起的作用2 混凝土收縮和徐變引起的作用B 間接作用3 焊接變形引起的作用4 溫度變化引起的作用5 地震等引起的作用等【要點(diǎn)】直接作

6、用是指作用在結(jié)構(gòu)上的力集（包括集中力和分布力），習(xí)慣上統(tǒng)稱(chēng)為荷載，如永久荷載、活荷載、吊車(chē)荷載、雪荷載、風(fēng)荷載以及偶然荷載等。間接作用是指那些不是直接以力集的形式出現(xiàn)的作用，如地基變形、混凝土收縮和徐變，焊接變形、溫度變化以及地震等引起的作用等。（三）荷載的代表值設(shè)計(jì)中用來(lái)驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值有 4 種，例如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。1荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，例如在 荷載規(guī)范中，住宅樓面的均布活荷載規(guī)定為 2.OkN/m2。對(duì)于永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，是按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸（如梁、柱的斷面）與構(gòu)件采用材料的容重的標(biāo)準(zhǔn)值（如梁、柱材料

7、為鋼筋混凝土，則其自重的標(biāo)準(zhǔn)值一般取 25kN/m3）來(lái)確定的數(shù)值。對(duì)于可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，則由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位數(shù)來(lái)確定，一般取具有 95%保證率的上分位值，對(duì)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，可按荷載規(guī)范的規(guī)定采用。2荷載組合值當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，考慮到其同時(shí)達(dá)到最大值的可能性較少，因此，在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。4頁(yè)頁(yè)/共 4頁(yè)頁(yè)可變荷載的組合值，為可變荷載乘以荷載組合值系數(shù)。組合值系數(shù)見(jiàn)荷載規(guī)范表 5.1.1。3荷載頻遇值對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越

8、頻率為規(guī)定頻率的荷載值?？勺兒奢d頻遇值應(yīng)取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載頻遇值系數(shù)。荷載頻遇值系數(shù)見(jiàn) 荷載規(guī)范 表 5.1.1。達(dá)到荷載值的頻率越大，頻遇值系數(shù)越大，頻遇值亦越大。如：書(shū)庫(kù)頻遇值系數(shù)為 0.9，住宅頻遇值系數(shù)為 0.57。頻遇組合目前僅在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。4荷載準(zhǔn)永久值作用在建筑物上的可變荷載（如住宅樓面上的均布活荷載為 2.0kN/m2），其中有部分是長(zhǎng)期作用在上面的（可以理解為在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 50 年內(nèi)，不少于 25 年），而另一部分則是不出現(xiàn)的。因此，我們也可以把長(zhǎng)期作用在結(jié)構(gòu)物上面的那部分可變荷載看作是永久活載來(lái)對(duì)待，這就是荷載準(zhǔn)永久值?？勺兒奢d的準(zhǔn)永久值，為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。也就是說(shuō)，準(zhǔn)永久值系數(shù)為荷載準(zhǔn)永久值與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的比值，其值恒小于 1.0。在荷載規(guī)范中，規(guī)定了各種不同建筑樓面上均布活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，如對(duì)住宅樓面的均布活荷載，其準(zhǔn)永久值系數(shù)，而對(duì)書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)則，這表示了對(duì)不同用途的建筑物，其準(zhǔn)永久值系數(shù)是不同的。的大小表示了均布活荷載數(shù)值變動(dòng)的大小，大表示變動(dòng)較小，小則表示變動(dòng)大。如住宅樓面的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 2.0kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)，因此，荷載準(zhǔn)永久值為 2.00.4=0.8kN/m2；而對(duì)一般書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)樓面均布活荷載為 5.0kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)，因此荷載準(zhǔn)永久值為 5.00.8=4.OkN/m2。