第3讲第一章第三节荷载的标准值新版.docx

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第3讲第一章第三节荷载的标准值新版

第三节荷载的标准值

一、民用建筑楼面均布活荷载

1．楼面活荷载是房屋结构设计中的主要荷载。

《荷载规范》规定的民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数如表1-2所列。

表1-2

2．设计楼面梁、墙、柱及基础时，表1－2中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。

（1）设计楼面梁时的折减系数：

1）第1

（1）项当楼面梁从属面积超过25m2时，应取0．9；

2）第1

（2）-7项当楼面梁从属面积超过50m2时，应取0.9；

3）第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0．8；

对单向板楼盖的主梁应取0．6；

对双向板楼盖的梁应取0．8；

4）第9—13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

（2）设计墙、柱和基础时的折减系数

1）第1

（1）项应按表11-5规定采用；

2）第1

（2）-7项应采用与其楼面梁相同的折减系数；

3）第8项对单向板楼盖应取0．5；

对双向板楼盖和无梁楼盖应取0．8；

4）第9-13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

注：

楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。

二、民用建筑屋面均布活荷载

房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按表1-7采用。

屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。

三、施工和检修荷载及栏杆水平荷载

1．对于施工荷载较大的楼层，在进行楼盖结构设计时，宜考虑施工阶段荷载的影响。

当施工荷载超过设计荷载时，应按实际情况验算，并采取设置临时支撑等措施。

2．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。

注：

①对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述荷载时，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。

2，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，幼儿园的栏杆顶部水平荷载，应取1.0kN／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。

3．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。

四、雪荷载

雪荷载是房屋屋面结构的主要荷载之一。

在寒冷地区的大跨度结构和轻型结构，对雪荷载更为敏感。

雪在屋面上的积存对结构产生的作用，与当地的地面积雪大小及气候条件等密切相关。

1.雪荷载标准值及基本雪压

《荷载规范》规定，屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：

（1-14）

式中sk——雪荷载标准值，kN／㎡；

μr——屋面积雪分布系数；

s0——基本雪压，kN／㎡。

基本雪压系以当地一般空旷平坦地面上统计所得50年一遇最大积雪的自重确定。

基本雪压应按《荷载规范》全国基本雪压分布图的规定采用。

山区的基本雪压，当无实测资料时，可按当地空旷平坦地面的基本雪压值乘以1．2采用。

全国基本雪压标准值范围为0～1．0kN／㎡。

个别地区（如新疆塔城为1.35kN／㎡）

雪荷载的组合值系数可取0．7；频遇值系数可取0．6；准永久值系数应按雪荷载分区I、Ⅱ和Ⅲ的不同，分别取0．5、0．2和0；雪荷载分区按《荷载规范》的规定采用。

2．屋面积雪分布系数

屋面积雪分布系数实际上就是将地面基本雪压换算为屋面雪荷载的换算系数，它与屋面形式、朝向及风力等因素有关。

《荷载规范》规定的屋面积雪分布系数，应根据不同类别的屋面形式，按表1-5采用。

表1-5

设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定考虑积雪的分布情况：

屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况考虑；屋架可分别按积雪全跨均匀分布情况，不均匀分布情况和半跨均匀分布的情况考虑；框架和柱可按全跨均匀分布情况考虑。

五、风荷载

风荷载是建筑结构上的一种主要的直接作用，对高层建筑尤为重要。

风压随高度而增大，且与地面的粗糙度有关；建筑物体型与尺寸不同，作用在建筑物表画上的实际风压力（或吸力）不同；风压不是静态压力，实际上是脉动风压，对于高宽比较大的房屋结构，应考虑风的动力效应。

1．风荷载标准值及基本风压

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：

（1）当计算主要承重结构时

（1-2）

式中Wk——风荷载标准值（kN／㎡）；

βz——高度z处的风振系数；

μS——风荷载体型系数；

μZ——风压高度变化系数；

ω0——基本风压（kN／㎡）。

（2）当计算围护结构时

（1-3）

式中βgz——高度z处的阵风系数。

μS1——局部风压体型系数，其值见《荷载规范》第8.3.3条；

基本风压应按《荷载规范》附录E．5中附表E．5给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0．3kN／㎡：

，

全国基本风压标准值范围为0．3～0．9kN／㎡。

对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。

2．地面粗糙度与风压高度变化系数μZ

对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表1-6确定。

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：

（1）A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

（2）B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；

（3）C类指有密集建筑群的城市市区；

（4）D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

从表中，可以看出：

1）当地面粗糙度类别相同时，离地面越高，μZ值越大，但当达到一定高度后，μZ越接近以至相同；

2）对同一高度，μZ则A区>B区>C区>D区，但当≥450m后，其值相同；

3）表中μZ变化为从0．62至3．12，当离地面5～l0m高，B类时，μZ=1．0。

3．风荷载体型系数μs

风速只是代表在自由气流中各点的风速。

气流以不同形式在房屋表面绕过，房屋对气流形成某种干扰，因此房屋设计时不能直接以自由气流的风速作为结构荷载。

风压在建筑物各表面上的分布是不均匀的，设计上取其平均值采用。

一般地，在房屋的迎风墙面上，墙面受正风压（压力）；在背风墙面上受负风压（吸力）；在侧墙面上受负风压；在屋面上，因屋面形状的不同，风压可表现为正风压或负风压。

《荷载规范》规定的房屋风荷载体型系数可按表1-7采用。

表1-7中未列入的房屋类别，详见《荷载规范》。

4．风振系数βZ

《荷载规范》规定，对于基本自振周期T1大于0．25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构，以及高度大于30m且高宽比大于1．5的高耸建筑，均应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。

顺风向风振系数值大于1。

其值与脉动增大系数、脉动影响系数、振型系数有关。

其值计算详见《荷载规范》的规定。

六、常用材料和构件自重

常用材料和构件自重见表1—8。

例：

1．下列对楼梯栏杆顶部水平荷载的叙述，何项正确？

（）

A．所有工程的楼梯栏杆顶部都不需要考虑

B．所有工程的楼梯栏杆顶部都需要考虑

C．学校等人员密集场所楼梯栏杆顶部需要考虑，其他不需要考虑

D．幼儿园、托儿所等楼梯栏杆顶部需要考虑，其他不需要考虑

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2012）第5.5.2条。

答案：

B

2.当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重应取（）。

A．每延长米墙重（kN/m）的1/3作为楼面活荷载的附加值计入

B．每延长米墙重（kN/m）的1/3作为楼面活荷载的附加值计入但附加值不小于1.0kN／m2

C．恒荷载考虑

D．不考虑

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2012）第5.1.1条。

答案：

B

3．某办公楼设计中将楼面混凝土面层厚度由原来的50mm调整为100mm，调整后增加的楼面荷载标准值与下列何项最为接近（混凝土容重按20kN／m2计算）?

（）

A.0.5kN/m2

B.1.0kN／m2

C.1.5kN／m2

D.2.0kN／m2

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2012）第3.1.3条。

答案：

B

4．在下列荷载中，哪一项为活荷载？

（）

A．风荷载

B．土压力

C．结构自重

D．结构的面层作法

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2012）第3.1.1条。

答案：

A

5．地面粗糙度是指风在到达结构物以前吹越过（）范围内的地面时，描述该地面不规则障碍物分布状况的等级。

A.1.6km

B.1.5km

C.2.0km

D.2.2km

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2012）第2.1．23条。

答案：

C

6．对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，确定基本风压的重现期应为（）年。

A.10

B.25

C.50

D.100

提示：

参见《建筑结构荷载规范》（GB50009一2001）（2006年版）第7.1.2条。

答案：

D.

7.以下论述中哪项完全符合《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）?

I．人防所受的爆炸力是可变荷载

Ⅱ．土压力是永久荷载

Ⅲ．楼梯均布活荷载是永久荷载

Ⅳ．直升机停机坪上直升机的等效荷载是可变荷载

（A）I、Ⅱ

（B）Ⅱ、Ⅲ

（C）I、Ⅳ

（D）Ⅱ、Ⅳ

【答案】D

【说明】参见《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）3．1．1条。

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。

爆炸力属于偶然荷载，故I错误，楼梯均布活荷载属于可变荷载，故Ⅲ错误。

8．下列情况对结构构件产生内力，试问何项为直接荷载作用?

（A）温度变化

（B）地基沉降

（C）屋面积雪

（D）结构构件收缩

【答案】C

【说明】温度变化、地基沉降、结构构件收缩在结构中产生的内力均通过变形间接产生。

9下列构件中哪一种超过承载能力极限状态（）。

A．构件在荷载作用下产生较大变形而影响使用

B．构件在动力荷载作用下产生较大的振动

C．构件受拉区混凝土出现裂缝

D．构件因过度的塑性变形而不适于继续承载

【答案】D