建筑力学-第三讲-荷载及结构计算简图
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
根据《荷载规范》查得案例一中教学楼教室的楼 面活荷载标准值为2 kN/m2；楼梯上的楼面活荷载标 准值为2.5 kN/m2.
1 结构上的荷载
2可变荷载组合值〔Qc〕
当结构上同时作用有两种或两种以上可变荷载 时,由于各种可变荷载同时达到其最大值〔标 准值〕的可能性极小,因此,计算时采用可变荷 载组合值,用Qc表示：
〔2〕 几种常见的约束类型 1> 柔体约束
柔体约束只能受拉,不能受压.如下图所示.
2> 光滑接触面约束
光滑接触面的约束反力必定通过接触点,并沿着 接触面的公法线方向指向被约束的物体,且只能 是压力,如下图所示.
3> 可动铰支座
它只能限制结构或构件沿垂直于支承面方向的 移动,而不能限制其绕铰轴转动和沿支承面方向的 运动.如下图所示
1 结构上的荷载
• <2> 均布面荷载 • 在均匀分布的荷载作用面上,单位面积上的荷
载值称为均布面荷载,其单位为kN/m2或 N/m2.下页图为板的均布面荷载.
[知识链接]
一般板上的自重荷载为均布面荷载,其值为重力 密度乘以板厚.
如一矩形截面板,板厚度为h〔m〕,重力密度为γ 〔kN/m3〕,板的自重在平面上是均匀分布的,单位面 积的自重gk=γh〔kN/m2〕.
• <2> 按结构的反应特点分 • 荷载按结构的反应特点分为静态荷载和动态
荷载两类.
• ① 静态荷载是使结构产生的加速度可以忽略 不计的作用,如结构自重、住宅和办公楼的楼 面活荷载等.
• ② 动态荷载是使结构产生的加速度不可忽略 不计的作用,如地震、吊车荷载、设备振动等.
1 结构上的荷载
• <3> 按作用位置分 • 荷载按作用位置可分为固定荷载和移动荷载
钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m3,故梁自重标准 值为 25×0.2×0.4=2kN/m.
总恒荷载标准值gk=10+2=12kN/m
Mgk=1/8gkl02=37.5kN·m
Mqk=1/8qkl02=21.875kN·m
由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值为： γ0<γGMgk+ψcγQMqk>= 72.063kN·m
• [例3.2]楼面做法为：30 mm水磨石地面,120 mm钢筋混凝土空心板〔折算为80 mm实心 板〕,板底石灰砂浆粉刷厚20 mm,求楼板自重 标准值.
1 结构上的荷载
• 〔2> 可变荷载标准值<qk,Qk>,由设计使用年限内最 大荷载概率分布的某个分位值确定,是可变荷载的最 大荷载代表值,由统计所得.我国《建筑结构荷载规范 》对于楼<屋>面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷 载等可变荷载标准值,规定了具体的数值,设计时可直 接查用.
按承载能力极限状态设计时,可变荷载的代表值一般取其标 准值或组合值,按正常使用极限状态设计时,可变荷载的代表 值一般取其频遇值或准永久值.
1 结构上的荷载
• 1 荷载的标准值 • 荷载标准值是荷载的基本代表值.荷载标准值
为设计基准期内〔50年〕最大荷载统计分布 的特征值,是指其在结构使用期间可能出现的 最大荷载值.
Sd≤C 混凝土结构的正常使用极限状态主要是验算构 件的变形、抗裂度或裂缝宽度,使其不超过相应的规 定限值. 砌体结构的正常使用极限状态要求,一般情况下 可由相应的构造措施保证.
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2.1 静力学回顾
静力学〔Statics〕就是研究物体 在力系作用下平衡规律的科学.静力学 是力学的一个分支.
• [例4]试分别求出下图中各力在x轴和y轴上 的投影,已知F1=80 N,F2=120 N,F3=F4=200 N,各力的方向如下图所示.
例4附图
• 〔2〕力矩的概念
•
如右图所示,扳
手拧螺母的转动效果
不仅与力F的大小有关 ,而且与点O到力作用 线的垂直距离d 有关.
M O(F)Fd
MO(F) 为力对O点的力矩〔N·m或kN·m〕
永久荷载采用标准值为代表值可变荷载采用标准值组合值频遇值或准永久值为代表13荷载的代表值结构上的荷载按承载能力极限状态设计时可变荷载的代表值一般取其标准值或组合值按正常使用极限状态设计时可变荷载的代表值一般取其频遇值或准永久值
第三讲 结构构件上的荷载及结构的计算简图
目录
1 结构上的荷载 2 静力学基本知识 3 结构计算简图
4> 固定铰支座
它可以限制结构或构件沿任意方向的移动,而不 能限制其转动.
5> 固定端支座 它既能限制连接点在任意方向的移动,又能限制其转
动. 所以它的支座反力常用两个互相垂直的分力和反力
偶共三个反力分量来表示,如下图所示.
3 结构的计算简图
3 结构的计算简图
3.1 计算简图
• 把结构抽象和简化为既能反映实际受力情 况又便于计算的图形.这种简化图形是计算 时用来代替实际结构的力学模型,一般称为 结构的计算简图.
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1.1 荷载的分类
<1> 按作用时间的长短和性质分 按作用时间的长短和性质,荷载可分为三类：永
久荷载、可变荷载和偶然荷载. ① 永久荷载是指在结构设计使用期间,其值不随
时间而变化,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,结构的自重、土压力、预应力等荷载,永 久荷载又称恒荷载.
1 结构上的荷载
基本组合的荷载分项系数
1 结构上的荷载
• <2> 荷载的设计值 • 一般情况下,荷载标准值与荷载分项系数的乘
积即为荷载设计值,也称设计荷载,其数值大体 上相当于结构在非正常使用情况下荷载的最 大值,它比荷载的标准值具有更大的可靠度.永 久荷载设计值为γGGk；可变荷载设计值为 γQQk.
由永久荷载效应控制的组合：
n
S=0(GSGk+ Qi ciSQik) i=21
以上各式中,γGSＧk和γQSＱk分别称为恒荷载效 应设计值和活荷载效应设计值.相应地,γGＧk和γQＱk 分别称为恒荷载设计值和活荷载设计值,它们是荷载 分项系数与荷载代表值的乘积.
[例4]某办公楼钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二 级,截面尺寸b×h = 200mm×400mm,计算跨度l0=5m.承受 均布线荷载：活荷载标准值7kN/m,恒荷载标准值10kN/m 〔不包括自重〕.求跨中最大弯矩设计值. [解]活荷载组合值系数ψc=0.7,结构重要性系数γ0=1.0.
静力学的基本物理量有三个：力、 力偶、力矩.
力的三个要素：力的大小,力的方 向和力的作用点.
〔1〕 力的分解与合成 在工程实际问题中,常把一个力F沿直角坐标轴方向分
解为两个互相垂直的两个分力Fx、Fy,如下图所示 .Fx、Fy的大 Fsin
力的合成方法与之类同
线互相平行但不重合的两个力组成的力系,称为力 偶〔如下图所示〕,用符号〔F、F′〕表示.
注意：力偶不能简化为一个力,既不能用一个力代 替,也不能和一个力平衡,力偶只能与力偶平衡.
2.2 约束与约束反力
• 〔1〕 约束与约束反力的概念 • 限制一个物体运动的其他物体就称为该物
体的约束.例如,柱子就是梁的约束,基础就是 柱子的约束,合页是门和窗的约束. • 由于约束限制了被约束物体的运动,因此,约 束必然对约束物体有力的作用,这种力称为 约束反力,简称反力.约束反力的方向总是与 被约束物体的运动方向相反.
1 结构上的荷载
板的均布面荷载 梁上的均布线荷载
1 结构上的荷载
• <3> 均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上均匀分布的荷载称为
均布线荷载,其单位为kN/m或N/m,上页图为梁 上的均布线荷载.
一般梁上的自重荷载为均布线荷载,其值为重力密 度乘以横截面面积.
如一矩形截面梁,其截面宽度为b 〔mm〕,截面高 度为h 〔mm〕,重力密度为γ〔kN/m3〕, 梁的自重沿跨度方向是均匀分布的,沿梁轴均布线荷载 gk=γbh〔kN/m〕.
Qq qQq
• 式中Qq——可变荷载准永久值； • ψq——可变荷载准永久值系数.
1 结构上的荷载
1.4 荷载分项系数与设计值
• <1> 荷载分项系数 • 荷载分项系数用于结构承载力极限状态设计
中,目的是保证在各种可能的荷载组合出现时, 结构均能维持在相同的可靠度水平上.荷载分 项系数又分为永久荷载分项系数γG和可变荷 载分项系数γQ,其值见下页表.
由活载弯矩控制的跨中弯矩设计值为： γ0<γGMgk+γQMqk>= 75.625kN·m
取较大值得跨中弯矩设计值M=75.625kN·m.
〔2〕 按正常使用极限状态设计的实用表达式
对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求, 采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合, 按以下设计表达式进行设计：
力对点之矩
• [例5]分别计算下图所示的力F1、F2对O点 的力矩.
由例5可以看出,合力对某一点的力矩与其分力对该点的力矩有 如下关系：
平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩,等于力系中各分力 对同一点力矩的代数和.这就是平面汇交力系的合力矩定理.
〔3〕力偶和力偶矩 在力学中,这种由大小相等、方向相反、作用
• 式中Qf ——可变Q荷f 载频遇f Q值k ；
• ψf——可变荷载频遇值系数.
1 结构上的荷载
• 4 可变荷载准永久值〔Qq〕 • 可变荷载准永久值是指可变荷载中在设计基
准期内经常作用〔其超越的时间约为设计基 准期一半〕的可变荷载.在规定的期限内有较 长的总持续时间,也就是经常作用于结构上的 可变荷载.其值取可变荷载标准值乘以小于1的 荷载准永久值系数,用Qq表示：
• 〔1> 永久荷载标准值〔gk或Gk〕,是永久荷 载的唯一代表值.对于结构自重可以根据结构 的设计尺寸和材料的重力密度确定.
1 结构上的荷载
• [例3.1]矩形截面钢筋混凝土梁L2,计算跨度为 5.1 m,截面尺寸为b=250 mm,h=500 mm,求 该梁自重<即永久荷载>标准值.
计算过程中应注意物理量单位的换算. 〔各材料的重力密度前面已给出〕
Qc cQk
式中Qc——可变荷载组合值；
Qk——可变荷载标准值； ψc——可变荷载组合值系数,一般楼面活荷 载、雪荷载取0.7,风荷载取0.6.
3.1 结构上的荷载
• 3. 可变荷载频遇值〔Qf〕 • 可变荷载频遇值是指结构上时而出现的较大
荷载.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.可变荷载频遇值总是小于荷载标 准值,其值取可变荷载标准值乘以小于1的荷载 频遇值系数,用Qf表示：
柱
或P表示,如右图所示的柱
子
子自重.
的 自
重
一般柱子的自重荷载为集中力,其值为重力密度乘 以柱子的体积,即G=γbhL.
1 结构上的荷载
板上的荷载传给梁示意图
1 结构上的荷载 1.3 荷载的代表值
• 在后续进行结构设计时,对荷载应赋予一个规 定的量值,该量值即所谓荷载代表值.永久荷载 采用标准值为代表值,可变荷载采用标准值、 组合值、频遇值或准永久值为代表值.
1 结构上的荷载
• <4> 非均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上非均匀分布的荷载称
为非均布线荷载,其单位为kN/m或N/m.下图所 示的挡土墙的土压力即为非均布线荷载.
挡土墙的土压力
1 结构上的荷载
• <5> 集中荷载〔集中力〕
• 集中地作用于一点的荷载
称为集中荷载〔集中力〕,
其单位为kN或N,通常用G
1 结构上的荷载
• ② 可变荷载是指在结构设计使用期内其值随时间 而变化,其变化与平均值相比不可忽略的荷载.例 如,楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等, 可变荷载又称活荷载.
• ③ 偶然荷载是指在结构设计使用期内不一定出现, 一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.例如, 爆炸力、撞击力等.
1 结构上的荷载
两类.
• ① 固定荷载是指作用位置不变的荷载,如结构 的自重等.
• ② 移动荷载是指可以在结构上自由移动的荷 载,如车轮压力等.
1 结构上的荷载 1.2 荷载的分布形式
• <1> 材料的重力密度 • 某种材料单位体积的重量〔kN/m3〕,称为材
料的重力密度,用γ表示.
如工程中常用水泥砂浆的重力密度是20 kN/m3,石 灰砂浆的重力密度是17 kN/m3,钢筋混凝土的重力密度 是25 kN/m3,砖的重力密度是19 kN/m3.
• [例3.3]求例3.2中楼面永久荷载设计值和可变 荷载设计值.永久荷载及可变荷载分项系数分 别为1.2和1.4.
1.5 极限状态下的实用设计表达式
〔1〕 按承载能力极限状态设计的实用表达式
结构构件的承载力设计应采用以下极限状态设计表达式：
S≤R 由可变荷载效应控制的组合：
n
S=0(GSG k+Q 1SQ 1k+ Q i ciSQ ik) i=2
1 结构上的荷载
2可变荷载组合值〔Qc〕
当结构上同时作用有两种或两种以上可变荷载 时,由于各种可变荷载同时达到其最大值〔标 准值〕的可能性极小,因此,计算时采用可变荷 载组合值,用Qc表示：
〔2〕 几种常见的约束类型 1> 柔体约束
柔体约束只能受拉,不能受压.如下图所示.
2> 光滑接触面约束
光滑接触面的约束反力必定通过接触点,并沿着 接触面的公法线方向指向被约束的物体,且只能 是压力,如下图所示.
3> 可动铰支座
它只能限制结构或构件沿垂直于支承面方向的 移动,而不能限制其绕铰轴转动和沿支承面方向的 运动.如下图所示
1 结构上的荷载
• <2> 均布面荷载 • 在均匀分布的荷载作用面上,单位面积上的荷
载值称为均布面荷载,其单位为kN/m2或 N/m2.下页图为板的均布面荷载.
[知识链接]
一般板上的自重荷载为均布面荷载,其值为重力 密度乘以板厚.
如一矩形截面板,板厚度为h〔m〕,重力密度为γ 〔kN/m3〕,板的自重在平面上是均匀分布的,单位面 积的自重gk=γh〔kN/m2〕.
• <2> 按结构的反应特点分 • 荷载按结构的反应特点分为静态荷载和动态
荷载两类.
• ① 静态荷载是使结构产生的加速度可以忽略 不计的作用,如结构自重、住宅和办公楼的楼 面活荷载等.
• ② 动态荷载是使结构产生的加速度不可忽略 不计的作用,如地震、吊车荷载、设备振动等.
1 结构上的荷载
• <3> 按作用位置分 • 荷载按作用位置可分为固定荷载和移动荷载
钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m3,故梁自重标准 值为 25×0.2×0.4=2kN/m.
总恒荷载标准值gk=10+2=12kN/m
Mgk=1/8gkl02=37.5kN·m
Mqk=1/8qkl02=21.875kN·m
由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值为： γ0<γGMgk+ψcγQMqk>= 72.063kN·m
• [例3.2]楼面做法为：30 mm水磨石地面,120 mm钢筋混凝土空心板〔折算为80 mm实心 板〕,板底石灰砂浆粉刷厚20 mm,求楼板自重 标准值.
1 结构上的荷载
• 〔2> 可变荷载标准值<qk,Qk>,由设计使用年限内最 大荷载概率分布的某个分位值确定,是可变荷载的最 大荷载代表值,由统计所得.我国《建筑结构荷载规范 》对于楼<屋>面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷 载等可变荷载标准值,规定了具体的数值,设计时可直 接查用.
按承载能力极限状态设计时,可变荷载的代表值一般取其标 准值或组合值,按正常使用极限状态设计时,可变荷载的代表 值一般取其频遇值或准永久值.
1 结构上的荷载
• 1 荷载的标准值 • 荷载标准值是荷载的基本代表值.荷载标准值
为设计基准期内〔50年〕最大荷载统计分布 的特征值,是指其在结构使用期间可能出现的 最大荷载值.
Sd≤C 混凝土结构的正常使用极限状态主要是验算构 件的变形、抗裂度或裂缝宽度,使其不超过相应的规 定限值. 砌体结构的正常使用极限状态要求,一般情况下 可由相应的构造措施保证.
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2 静力学的基本知识
2.1 静力学回顾
静力学〔Statics〕就是研究物体 在力系作用下平衡规律的科学.静力学 是力学的一个分支.
• [例4]试分别求出下图中各力在x轴和y轴上 的投影,已知F1=80 N,F2=120 N,F3=F4=200 N,各力的方向如下图所示.
例4附图
• 〔2〕力矩的概念
•
如右图所示,扳
手拧螺母的转动效果
不仅与力F的大小有关 ,而且与点O到力作用 线的垂直距离d 有关.
M O(F)Fd
MO(F) 为力对O点的力矩〔N·m或kN·m〕
永久荷载采用标准值为代表值可变荷载采用标准值组合值频遇值或准永久值为代表13荷载的代表值结构上的荷载按承载能力极限状态设计时可变荷载的代表值一般取其标准值或组合值按正常使用极限状态设计时可变荷载的代表值一般取其频遇值或准永久值
第三讲 结构构件上的荷载及结构的计算简图
目录
1 结构上的荷载 2 静力学基本知识 3 结构计算简图
4> 固定铰支座
它可以限制结构或构件沿任意方向的移动,而不 能限制其转动.
5> 固定端支座 它既能限制连接点在任意方向的移动,又能限制其转
动. 所以它的支座反力常用两个互相垂直的分力和反力
偶共三个反力分量来表示,如下图所示.
3 结构的计算简图
3 结构的计算简图
3.1 计算简图
• 把结构抽象和简化为既能反映实际受力情 况又便于计算的图形.这种简化图形是计算 时用来代替实际结构的力学模型,一般称为 结构的计算简图.
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1 结构上的荷载
1.1 荷载的分类
<1> 按作用时间的长短和性质分 按作用时间的长短和性质,荷载可分为三类：永
久荷载、可变荷载和偶然荷载. ① 永久荷载是指在结构设计使用期间,其值不随
时间而变化,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,结构的自重、土压力、预应力等荷载,永 久荷载又称恒荷载.
1 结构上的荷载
基本组合的荷载分项系数
1 结构上的荷载
• <2> 荷载的设计值 • 一般情况下,荷载标准值与荷载分项系数的乘
积即为荷载设计值,也称设计荷载,其数值大体 上相当于结构在非正常使用情况下荷载的最 大值,它比荷载的标准值具有更大的可靠度.永 久荷载设计值为γGGk；可变荷载设计值为 γQQk.
由永久荷载效应控制的组合：
n
S=0(GSGk+ Qi ciSQik) i=21
以上各式中,γGSＧk和γQSＱk分别称为恒荷载效 应设计值和活荷载效应设计值.相应地,γGＧk和γQＱk 分别称为恒荷载设计值和活荷载设计值,它们是荷载 分项系数与荷载代表值的乘积.
[例4]某办公楼钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二 级,截面尺寸b×h = 200mm×400mm,计算跨度l0=5m.承受 均布线荷载：活荷载标准值7kN/m,恒荷载标准值10kN/m 〔不包括自重〕.求跨中最大弯矩设计值. [解]活荷载组合值系数ψc=0.7,结构重要性系数γ0=1.0.
静力学的基本物理量有三个：力、 力偶、力矩.
力的三个要素：力的大小,力的方 向和力的作用点.
〔1〕 力的分解与合成 在工程实际问题中,常把一个力F沿直角坐标轴方向分
解为两个互相垂直的两个分力Fx、Fy,如下图所示 .Fx、Fy的大 Fsin
力的合成方法与之类同
线互相平行但不重合的两个力组成的力系,称为力 偶〔如下图所示〕,用符号〔F、F′〕表示.
注意：力偶不能简化为一个力,既不能用一个力代 替,也不能和一个力平衡,力偶只能与力偶平衡.
2.2 约束与约束反力
• 〔1〕 约束与约束反力的概念 • 限制一个物体运动的其他物体就称为该物
体的约束.例如,柱子就是梁的约束,基础就是 柱子的约束,合页是门和窗的约束. • 由于约束限制了被约束物体的运动,因此,约 束必然对约束物体有力的作用,这种力称为 约束反力,简称反力.约束反力的方向总是与 被约束物体的运动方向相反.
1 结构上的荷载
板的均布面荷载 梁上的均布线荷载
1 结构上的荷载
• <3> 均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上均匀分布的荷载称为
均布线荷载,其单位为kN/m或N/m,上页图为梁 上的均布线荷载.
一般梁上的自重荷载为均布线荷载,其值为重力密 度乘以横截面面积.
如一矩形截面梁,其截面宽度为b 〔mm〕,截面高 度为h 〔mm〕,重力密度为γ〔kN/m3〕, 梁的自重沿跨度方向是均匀分布的,沿梁轴均布线荷载 gk=γbh〔kN/m〕.
Qq qQq
• 式中Qq——可变荷载准永久值； • ψq——可变荷载准永久值系数.
1 结构上的荷载
1.4 荷载分项系数与设计值
• <1> 荷载分项系数 • 荷载分项系数用于结构承载力极限状态设计
中,目的是保证在各种可能的荷载组合出现时, 结构均能维持在相同的可靠度水平上.荷载分 项系数又分为永久荷载分项系数γG和可变荷 载分项系数γQ,其值见下页表.
由活载弯矩控制的跨中弯矩设计值为： γ0<γGMgk+γQMqk>= 75.625kN·m
取较大值得跨中弯矩设计值M=75.625kN·m.
〔2〕 按正常使用极限状态设计的实用表达式
对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求, 采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合, 按以下设计表达式进行设计：
力对点之矩
• [例5]分别计算下图所示的力F1、F2对O点 的力矩.
由例5可以看出,合力对某一点的力矩与其分力对该点的力矩有 如下关系：
平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩,等于力系中各分力 对同一点力矩的代数和.这就是平面汇交力系的合力矩定理.
〔3〕力偶和力偶矩 在力学中,这种由大小相等、方向相反、作用
• 式中Qf ——可变Q荷f 载频遇f Q值k ；
• ψf——可变荷载频遇值系数.
1 结构上的荷载
• 4 可变荷载准永久值〔Qq〕 • 可变荷载准永久值是指可变荷载中在设计基
准期内经常作用〔其超越的时间约为设计基 准期一半〕的可变荷载.在规定的期限内有较 长的总持续时间,也就是经常作用于结构上的 可变荷载.其值取可变荷载标准值乘以小于1的 荷载准永久值系数,用Qq表示：
• 〔1> 永久荷载标准值〔gk或Gk〕,是永久荷 载的唯一代表值.对于结构自重可以根据结构 的设计尺寸和材料的重力密度确定.
1 结构上的荷载
• [例3.1]矩形截面钢筋混凝土梁L2,计算跨度为 5.1 m,截面尺寸为b=250 mm,h=500 mm,求 该梁自重<即永久荷载>标准值.
计算过程中应注意物理量单位的换算. 〔各材料的重力密度前面已给出〕
Qc cQk
式中Qc——可变荷载组合值；
Qk——可变荷载标准值； ψc——可变荷载组合值系数,一般楼面活荷 载、雪荷载取0.7,风荷载取0.6.
3.1 结构上的荷载
• 3. 可变荷载频遇值〔Qf〕 • 可变荷载频遇值是指结构上时而出现的较大
荷载.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.可变荷载频遇值总是小于荷载标 准值,其值取可变荷载标准值乘以小于1的荷载 频遇值系数,用Qf表示：
柱
或P表示,如右图所示的柱
子
子自重.
的 自
重
一般柱子的自重荷载为集中力,其值为重力密度乘 以柱子的体积,即G=γbhL.
1 结构上的荷载
板上的荷载传给梁示意图
1 结构上的荷载 1.3 荷载的代表值
• 在后续进行结构设计时,对荷载应赋予一个规 定的量值,该量值即所谓荷载代表值.永久荷载 采用标准值为代表值,可变荷载采用标准值、 组合值、频遇值或准永久值为代表值.
1 结构上的荷载
• <4> 非均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上非均匀分布的荷载称
为非均布线荷载,其单位为kN/m或N/m.下图所 示的挡土墙的土压力即为非均布线荷载.
挡土墙的土压力
1 结构上的荷载
• <5> 集中荷载〔集中力〕
• 集中地作用于一点的荷载
称为集中荷载〔集中力〕,
其单位为kN或N,通常用G
1 结构上的荷载
• ② 可变荷载是指在结构设计使用期内其值随时间 而变化,其变化与平均值相比不可忽略的荷载.例 如,楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等, 可变荷载又称活荷载.
• ③ 偶然荷载是指在结构设计使用期内不一定出现, 一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.例如, 爆炸力、撞击力等.
1 结构上的荷载
两类.
• ① 固定荷载是指作用位置不变的荷载,如结构 的自重等.
• ② 移动荷载是指可以在结构上自由移动的荷 载,如车轮压力等.
1 结构上的荷载 1.2 荷载的分布形式
• <1> 材料的重力密度 • 某种材料单位体积的重量〔kN/m3〕,称为材
料的重力密度,用γ表示.
如工程中常用水泥砂浆的重力密度是20 kN/m3,石 灰砂浆的重力密度是17 kN/m3,钢筋混凝土的重力密度 是25 kN/m3,砖的重力密度是19 kN/m3.
• [例3.3]求例3.2中楼面永久荷载设计值和可变 荷载设计值.永久荷载及可变荷载分项系数分 别为1.2和1.4.
1.5 极限状态下的实用设计表达式
〔1〕 按承载能力极限状态设计的实用表达式
结构构件的承载力设计应采用以下极限状态设计表达式：
S≤R 由可变荷载效应控制的组合：
n
S=0(GSG k+Q 1SQ 1k+ Q i ciSQ ik) i=2