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建筑结构的荷载分类及代表值

时间:2022-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:在建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的量值,该量值称为荷载代表值。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。荷载标准值是荷载的基本代表值,它是指在结构使用期内正常情况下可能出现的最大荷载值,包括永久荷载标准值和可变荷载标准值。

2.4 建筑结构的荷载分类及代表值

・2.4.1 荷载分类・

在进行结构分析和设计时,常将荷载按下列性质分类:

1)按作用时间不同划分

(1)永久荷载

在结构使用期内,荷载值不随时间变化,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称为永久荷载,也称为恒载,例如结构自重、土压力预应力等。

(2)可变荷载

在结构使用期内,荷载值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载称为可变荷载,也称为活载,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

在结构使用期内,荷载不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载,例如爆炸力、撞击力等。

2)按结构的动力效应划分

(1)静载

静载是一种静态作用,它使结构构件没有动力效应或其动力效应可忽略,如恒载和活载。

(2)动载

动载是一种动态作用,它使结构构件产生的动力效应不可忽略,如地震作用、吊车荷载。

3)按荷载实际分布情况划分

(1)分布荷载

荷载是分布在一定面积上,当按一定几何关系分布时称面荷载,如均匀分布面荷载、三角形分布面荷载。对于可以将面荷载视为集中在一条线上分布的称线荷载,如均布线荷载和三角形分布线荷载。

(2)集中荷载

当荷载分布面积不大,可认为近似集中于一点时,称为集中荷载。

・2.4.2 荷载代表值・

在建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的量值,该量值称为荷载代表值。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。

1)荷载标准值

荷载标准值是荷载的基本代表值,它是指在结构使用期内正常情况下可能出现的最大荷载值,包括永久荷载标准值和可变荷载标准值。由于作用于结构上的荷载大小具有随机性,例如永久荷载中结构的自重虽然是根据结构的设计尺寸和材料单位容重计算出来的,但施工时由于存在尺寸偏差、材料单位容重的不均匀性,使得结构的实际自重与计算结果不完全一致。对于可变荷载的大小,其不确定性因素更多,因此在结构使用期内正常情况下可能出现的最大荷载值也是随机变量。按统一标准规定,荷载标准值由设计基准期内最大荷载概率统计分布的特征值(例如均值、中值或某个分位值)确定。《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)中规定了各种荷载的标准值。

2)可变荷载的频遇值和准永久值

可变荷载的频遇值是指在设计基准期内其超过的总时间仅为设计基准期一小部分的荷载值。可变荷载的频遇值可表示为ψfQk,其中ψf为可变荷载的频遇值系数,Qk为可变荷载标准值,取值可查表2.13。

可变荷载的准永久值是指在设计基准期内其超越的总时间约为设计基准期的1/2的荷载值。可变荷载的准永久值可表示为ψqQk,其中ψq为可变荷载的准永久值系数,取值可查表2.13。

3)可变荷载的组合值

当结构上同时作用两种或两种以上可变荷载时,所有可变荷载可能同时达到其单独作用最大值的概率很小,因此除产生最大效应的荷载(也称主导荷载)仍以其标准值作为代表值外,其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值作为代表值,此值称为可变荷载的组合值。

可变荷载组合值可表示为ψcQk。其中ψc为可变荷载组合值系数,取值可查表2.13。

表2.13 民用建筑楼面均布活荷载标准值、组合值、频遇值及准永久值系数

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续表

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注:①本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,应按实际情况采用。

②第6项书库活荷载,当书架高度大于2 m时,书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5 kN/m2确定。

③第8项中的客车活荷载仅适用于停放载人少于9人的客车;消防车活荷载适用于满载总重为300 kN的大型车辆;当不符合本表的要求时,应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载。

④第8项消防车活荷载,当双向板楼盖板跨介于3 m×3 m~6 m×6 m时,应按跨度线性插值确定。

⑤第12项楼梯活荷载,对预制楼梯踏步平板,尚应按1.5 kN集中荷载验算。

⑥本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载;对固定隔墙的自重应按永久荷载考虑,当隔墙位置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重应取不小于1/3的每延米长墙重(kN/m)作为楼面活荷载的附加值(kN/m2)计入,且附加值不应小于1.0 kN/m2

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