荷载及荷载效应组合和地震作用
高层建筑结构设计要求及荷载效应组合
结构的继续使用需要修复。
从抗震角度来看,出现超过设防烈度的地震是不可避 免的,结构应该具备足够的塑性变形能力。
但是结构过早地出现塑性变形也是十分不利的。结构 在小震、甚至风荷载作用下就出现塑性变形,必然导致裂 缝和变形过大,将影响到建筑物的正常使用。
② 短暂设计状况:适用于结构出现的临时情况,包括 结构施工和维修时的情况等;
③ 偶然设计状况:适用于结构出现的异常情况,包括结 构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等;
④ 地震设计状况:适用于结构遭受地震时的情况,在抗 震设防地区必须考虑地震设计状况。
1.1、持久设计状况和短暂设计状况下(无地震作用组合) 当荷载与荷载效应按线性关系考虑时,按下式:
结构顶点最大加速度
使用功能 住宅、公寓 办公、旅馆
alim (m / s盖竖向振动加速度限值
《高层规程》中规定楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz, 竖向振动加速度不应超过下表的限值。
2.4、稳定性与抗倾覆
结构整体稳定性是高层建筑设计的基本要求。研究表 明,高层建筑混凝土结构仅在竖向重力荷载作用下产生整 体丧失稳定的可能性很小。稳定性设计主要是控制在风荷 载或水平地震力作用下,重力荷载产生的二阶效应(P-Δ) 不致过大,以免引起结构的失稳、倒塌。
n—结构总层数。
2、高层建筑结构的稳定应符合下列规定
1)剪力墙、框架—剪力墙结构、筒体结构
n
EJd 1.4H 2 Gi i 1
2)框架结构:
n
Di 10 G j / hi j i
(i=1,2,…,n)
3、抗倾覆控制: ⑴、控制高宽比H/B; ⑵、控制基底零应力区面积,<15%总面积。
荷载效应标准组合
荷载效应标准组合
荷载效应标准组合是指在工程设计中,根据不同荷载的作用情况,采用不同的标准组合来考虑结构的受力情况。
荷载效应标准组合的确定对于结构的安全性和可靠性具有重要的影响,因此在工程设计中必须要严格按照相关规范和标准进行确定和应用。
首先,荷载效应标准组合的确定需要根据结构所受荷载的性质和作用情况进行分析和计算。
在工程设计中,结构所受的荷载主要包括恒载、活载、风载、地震作用等,这些荷载的作用情况各不相同,因此需要根据具体情况来确定相应的荷载效应标准组合。
其次,荷载效应标准组合的确定需要考虑不同荷载之间的相互作用。
在实际工程中,结构所受的荷载往往是多种多样的,不同荷载之间可能存在相互作用,因此在确定荷载效应标准组合时,需要充分考虑不同荷载之间的相互作用,以确保结构在受力情况下能够满足安全性和可靠性的要求。
另外,荷载效应标准组合的确定还需要考虑结构的受力性能和受力特点。
不同结构在受力情况下可能存在不同的受力性能和受力特点,因此在确定荷载效应标准组合时,需要根据结构的具体情况
来进行分析和计算,以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况。
总的来说,荷载效应标准组合的确定是工程设计中非常重要的一部分,它直接关系到结构的安全性和可靠性。
在确定荷载效应标准组合时,需要充分考虑结构所受荷载的性质和作用情况,考虑不同荷载之间的相互作用,考虑结构的受力性能和受力特点,以确保确定的标准组合能够准确反映结构的受力情况,保证结构在使用过程中能够安全可靠地工作。
高层建筑 第三章荷载作用与组合
(3) 偶然荷载:在结构使用期间不一定出现,一旦出现, 其量值很大且持续时间较短的荷载。如地 震、爆炸力、撞击力等。 按作用方向:(1) 竖向荷载:荷载作用方向沿垂直方向的 荷载。如结构自重、楼屋面活荷载等。 (2)水平荷载:荷载作用方向沿水平方向的荷 载。如风荷载、水平地震作用等。 与多层建筑相比,高层建筑层数多、高度较大,其竖向荷 载的影响是与建筑高度成正比的线性关系,而水平作用所 产生的作用效应随建筑高度成非线性的增长。并逐渐成为 设计控制指标。 三、荷载代表值 荷载代表值是指为了方便设计给荷载规定以一定的量值。 包括:标准值、组合值、频遇值和准永久值。 其中标准值指正常情况下在设计基准期(如50年)内可能 出现的最不利荷载值,是荷载的基本代表值,而其他代表
离地面或海 平面高度
A 5 1.09 1.00 0.65 10 1.28 1.00 0.65 20 1.52 1.23 0.74 30 1.67 1.39 0.88 40 1.79 1.52 1.00 50 1.89 1.62 1.10 60 1.97 1.71 1.20 70 2.05 1.79 1.28 80 2.12 1.87 1.36 90 2.18 1.93 1.43 100 2.23 2.00 1.50 150 2.46 2.25 1.79 200 2.64 2.46 2.03
值是采用相应的系数乘以其标准值得出。系数查现行《建 筑结构荷载规范》(GB50009-2012)。 永久荷载应采用标准值作为代表值;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;偶然荷载应按建筑结构使用特点确定其代表值。 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现 的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进 行荷载组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。 对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合或偶 然组合进行荷载组合。对于正常使用极限状态,应根据不 同的设计要求,采用荷载的标准组合或偶然组合、频遇组 合或准永久组合进行荷载组合。
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题摘要:一、前言二、结构构件的地震作用效应三、其他荷载效应四、荷载效应的基本组合五、例题解析正文:一、前言在建筑结构设计中,荷载效应是一个重要的概念。
结构构件在承受各种荷载作用时,会产生不同的反应,如内力、变形和裂缝等。
为了保证结构的安全性,需要对这些荷载效应进行合理的组合和计算。
本文将重点介绍结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合例题。
二、结构构件的地震作用效应地震作用效应是指在地震荷载作用下,结构构件产生的反应。
由于地震荷载具有突发性和不确定性,因此在设计时需要对其进行特殊的考虑。
地震作用效应主要包括以下几个方面:1.地震剪切作用:地震发生时,地面产生水平剪切运动,使得结构构件产生剪切内力。
2.地震弯矩作用:地震发生时,地面产生垂直运动,使得结构构件产生弯矩内力。
3.地震扭矩作用:地震发生时,由于结构的转动,使得结构构件产生扭矩。
三、其他荷载效应除了地震作用效应外,结构构件还需要承受其他荷载效应,如静荷载、活荷载、温度变化等。
这些荷载效应会对结构构件产生不同的影响,如内力、变形和裂缝等。
四、荷载效应的基本组合荷载效应的基本组合是指在设计过程中,将各种荷载效应进行合理的组合,以保证结构的安全性。
荷载效应的基本组合主要包括以下几个方面:1.地震作用效应与其他荷载效应的组合:在地震作用下,结构构件需要同时承受地震作用效应和其他荷载效应。
2.不同类型的荷载效应的组合:在设计过程中,需要将不同类型的荷载效应进行合理的组合,以保证结构的安全性。
五、例题解析下面通过一个例题来说明荷载效应的基本组合方法:设一钢筋混凝土梁,跨度为L,梁高为h,梁上均匀布置了N个集中荷载。
求该梁在地震作用和其他荷载作用下的荷载效应组合。
解答:根据荷载效应的基本组合方法,首先需要计算地震作用效应和其他荷载效应。
假设地震作用效应为Ese,其他荷载效应为Eol。
根据地震作用效应的计算公式,可以得到:Ese = α * E * β其中,α为地震作用系数,E为地震荷载,β为结构抗震等级系数。
地震作用时活荷载组合系数
地震作用时活荷载组合系数大家好,今天咱们来聊聊一个不那么炫酷但却非常重要的工程话题——地震作用时的活荷载组合系数。
听到这个名字,你是不是觉得有点头疼,仿佛自己正在面对一堆枯燥的公式?别急,咱们一步步来,保证让你在搞清楚这玩意儿的同时还能多了解点实用知识。
别把自己搞得像要去打地震一样紧张,放轻松,咱们一起搞定它!1. 什么是活荷载组合系数?首先,咱们得搞清楚活荷载组合系数是啥玩意儿。
简单来说,活荷载就是那些能移动的、可能会在建筑物里出现的重量,比如说人、家具、机器等等。
想象一下,你家里那一堆的沙发、电视、冰箱还有你自己,统统都是活荷载。
至于“组合系数”,它就是在建筑设计中,我们需要考虑各种负荷的一个调整系数。
明白了吗?这就像是你在超市买东西时,打折前的原价和打折后的折后价之间的关系。
2. 为啥要考虑地震呢?2.1. 地震的威力地震可不是开玩笑的,这东西可怕得很!即使我们在平稳的地方生活,地震的威胁依然存在。
建筑物在地震中可能会受到巨大的影响,所以设计的时候得把这个因素考虑进去。
就像你在开车的时候,车速快了,你就得多注意路况一样,设计建筑物的时候也要考虑地震带来的风险。
2.2. 活荷载的影响我们为什么需要在地震作用下考虑活荷载?因为地震的时候,建筑物的结构会晃动,活荷载也会随之移动。
想象一下你在地震中站在一个大摇篮里,房间里的椅子、书桌也会因为摇晃而四处移动。
如果这些东西移动了,它们就可能会加重建筑的负担,甚至可能造成安全隐患。
3. 怎么算活荷载组合系数?3.1. 计算方法活荷载组合系数的计算,乍一听很复杂,其实我们可以把它当成是建筑设计中的“加减法”。
通常,工程师们会根据建筑的具体情况和地震的强度来确定一个合适的系数。
比如说,如果你在设计一个高楼大厦,可能需要考虑更高的系数,而对于低层建筑来说,系数就会相对小一点。
3.2. 实际应用在实际应用中,活荷载组合系数是为了确保建筑物在地震中能保持稳定。
它就像是你在做一个复杂的菜肴时需要加的调料,要精准到位,才能保证菜肴的味道完美。
(整理)荷载效应及地震作用效应组合仅供参考
8 荷载效应效应组合本设计所应用到的用于承载能力极限状态下的内力组合公式如下: ①无地震时,由可变荷载效应控制的组合: G GK Q Q QK W W WK S S S S γψγψγ=++式中 S —结构构件荷载效应组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值; r G 、r Q 、r W —永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数;ΨQ 、ΨW —楼面活荷载和风荷载的组合系数,当为第一可变荷载时取1。
S GK 、S Qk 、S Wk —永久荷载、楼面荷载和风荷载效应标准值。
②无地震时,由永久荷载效应控制的组合(根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 [2]第3.2.3条注3,水平风荷载不参与组合。
但2006版规范中取消了此注,即水平风荷载参与组合,当风荷载效应不大时也可忽略之。
):?G GK Q Q QK S S S γψγ=+③有地震时,即重力荷载与水平地震作用的组合:G GE Eh Ehk S S S γγ=+式中 S —结构构件荷载效应与地震作用效应组合的设计值; r G 、r Eh —重力荷载、水平地震作用的分项系数; S GE 、S Eh —重力荷载代表值、水平地震作用标准值。
用于正常使用极限状态下的内力组合(标准组合)公式如下: GK Q QK W WK S S S S ψψ=++8.1控制截面及最不利内力类型8.1.1构件的控制截面框架梁的控制截面是支座截面和跨中截面。
在支座截面处,一般产生最大负弯矩(max M -)和最大剪力(m ax V )(水平荷载作用下还有正弯矩产生,故也要注意组合可能出现的正弯矩);跨间截面则是最大正弯矩(max M +)作用处(也要注意组合可能出现的负弯矩)。
因此,框架梁的最不利内力为:梁端截面:max M +、max M -、m ax V 梁跨间截面:max M +由于内力分析的结果是轴线位置处的内力,而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处,因此,在求该处的最不利内力时,应根据梁轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘处梁截面的弯矩和剪力,即:/2M M Vb '=-/2V V qb '=-式中 M '—柱边缘处梁截面的弯矩标准值;V '—柱边缘处梁截面的剪力标准值;M —梁柱中线交点处的弯矩标准值;V —与M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值;b —柱截面高度;q —梁单位长度的均布荷载标准值。
荷载组合、荷载效应组合、内力组合
此处需要搞清楚三个概念:荷载组合、荷载效应组合、内力组合。
先看规范术语规定:
《建筑结构荷载规范2006》
荷载效应 load effect
由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力、变形和裂缝等。
荷载组合 load combination
按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。
荷载效应组合,即为单工况荷载作用下产生的内力进行组合,但是注意不包括有地震作用参与的组合。
有地震参与的组合称为内力组合。
所以可以认为内力组合=荷载效应组合+地震作用效应组合。
由此可知荷载组合与内力组合的区别了。
内力组合包括荷载效应组合、有地震作用效应参与的组合。
以下为网络搜索,可供参考:
1.荷载组合是荷载之间共同出现的问题,荷载组合是为了考虑各种荷载可能同时出现的情况,从而分析结构可能真正遭遇的外荷载。
譬如在屋面荷载中,有雪荷载的时候,屋面活荷载一般不进行组合;
2.内力组合是各种公况下求不利内力的问题,譬如对框架柱分别进行最大轴力下最大弯矩、最小弯矩;最小轴力下最大弯矩、最小弯矩等。
荷载组合和内力调整的先后顺序-规范-SATWE-ETABS
荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定(2011-09-27 20:54:54)转载▼分类:土木标签:荷载组合内力调整前后顺序分析内力设计内力组合内力杂谈规范的作用效应组合,一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确,以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定,区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下,荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主,上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面,中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定,并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义,使荷载组合(实为“荷载效应组合”)时必须注意规范的这些内力调整,并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条:对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定:注:在作用组合的效应函数S(•)中,符号“∑”和“+”均表示组合,即同时考虑所有作用对结构的共同影响,而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时,基本组合的效应设计值可按下式计算:注1.对持久设计状况和短暂设计状况,也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值;2.可根据需要,从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明:第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述,则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题摘要:1.荷载效应组合的定义与分类2.无地震作用组合的表达式3.有地震作用组合的表达式4.荷载效应组合在结构构件设计中的应用5.结构构件的荷载效应S 和抗力R 的表达正文:一、荷载效应组合的定义与分类荷载效应组合是指在建筑结构设计中,结构或结构构件在使用期间可能同时承受两种或两种以上的活荷载,这些荷载同时作用时产生的效应。
荷载效应组合主要分为两类:无地震作用组合和有地震作用组合。
二、无地震作用组合的表达式无地震作用组合时,荷载效应组合的设计值可以通过以下表达式计算:s = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))式中,s 为荷载效应组合的设计值;q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
三、有地震作用组合的表达式有地震作用组合时,需要将地震作用考虑在内。
地震作用的荷载代表值的效应可以通过以下表达式计算:R = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))式中,R 为地震作用的荷载代表值的效应;q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
四、荷载效应组合在结构构件设计中的应用结构构件的承载能力设计应根据荷载效应的基本组合值为设计值。
设计值是通过将所有可能的荷载效应组合并考虑其最不利组合得到的。
这样可以保证结构构件在使用期间能够承受各种可能的荷载组合,从而确保结构的安全性和稳定性。
五、结构构件的荷载效应S 和抗力R 的表达结构构件的荷载效应S 和抗力R 可以通过以下表达式来表示:S = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))R = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))其中,q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
荷载规范详解
2004-12-16 21:012004-12-16 22:242004-12-20 08:412005-3-23 18:502005-3-24 22:40linlutsydtc积分133帖子59#72005-4-3 09:58抗震设计中,是5.4.1 结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合,应按下式计算:S=γG×SGE+γEh×SEhk+γEv×SEvk+γw× Swk×ψw式中S――结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值;γG――重力荷载分项系数,一般情况应采用1.2,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;γEh、γEv――分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表5.4.1 采用;γw――风荷载分项系数,应采用1.4;SGE――重力荷载代表值的效应,有吊车时,尚应包括悬吊物重力标准值的效应;SEhk――水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;SEvk――竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;Swk――风荷载标准值的效应;ψw――风荷载组合值系数,一般结构取0.0,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。
注:本规范一般略去表示水平方向的下标。
其实,你说的 1.4G+1.2P在抗震中就是对应于“ SGE――重力荷载代表值的效应”דγG――重力荷载分项系数”,不过,一般来说,对于结构抗震时,γG=1.2,而P(活载)前的分项系数一般为:0.5??还是多少,记不太清并不是公式没有用,而是在抗震中,只是其中一部分,而且使用的荷载组合系数有调整,这个你可以仔细看看抗震规范的条文说明另外,抗震设计和正常荷载设计时候,计算结构并对比何为控制性的,取两者大值。
一般抗震等级高的,都是抗震验算得到的内力和配筋需要大,是控制性的以上是个人理解,请大家指正!2005-6-4 21:082005-9-8 17:442005-9-11 06:472005-9-13 12:082005-9-27 21:352005-9-30 22:462005-10-5 04:062006-1-23 11:122007-8-26 15:49问大家对荷载规范中“由可变(永久)荷载控制”怎么理解?怎样才能确定一个结构是由可变或永2003-3-13 14:252003-3-13 18:052003-3-15 16:472003-4-10 13:292003-4-15 09:132003-4-30 22:062003-5-4 15:49p py.l积分154帖子1162003-6-10 16:01新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取?什么时候取1.35什么时候取1.2?1.2恒+1.4活1.35恒+0.7*1.4活抗浮验算时取0.9砌体抗浮取0.81.35G+0.7*1.4Q>1.2G+1.4QG/Q>2.8所以当恒载与活载的比值大于2.8时,取1.35G+0.7*1.4Q否则,取1.2G+1.4Q对一般结构来说,1.楼板可取1.2G+1.4Q2.屋面楼板可取1.35G+0.7*1.4Q3.梁柱(有墙)可取1.35G+0.7*1.4Q4.梁柱(无墙)可取1.2G+1.4Q5.基础可取1.35G+0.7*1.4Q ----------总结的很好!!呵呵2004-5-30 20:542004-6-5 19:082004-6-10 21:422004-6-12 17:442004-6-25 22:562004-12-1 15:482006-1-23 11:37荷载组合详解荷载组合详解荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分别表示什么?分别用在什么情况下?1)基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合,它包括以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合,荷载效应设计值取两者的大者。
中欧风荷载 地震作用 荷载效应组合的对比研究及欧洲规范版SATWE软件开发
结果与讨论
此外,我们还发现欧洲规范版SATWE软件在计算荷载组合时具有较高的精度和 效率。该软件采用有限元方法和程序自动生成技术,可快速准确地计算出结构在 不同荷载组合下的响应。同时,软件还提供了丰富的数据分析和可视化功能,方 便工程师进行数据处理和结构安全评估。
结论
结论
本次演示通过对欧洲风荷载、地震作用和荷载效应组合的对比研究,总结出 以下结论:
1、欧洲和中国规范在风荷载、地震作用和荷载效应组合方面的规定存在一定 差异,这些差异将对结构物的安全性能产生影响。因此,在实际工程中需注意规 范差异,选择合适的规范进行结构设计。
结论
2、欧洲规范版SATWE软件在计算荷载组合时具有较高的精度和效率,可快速 准确地计算出结构在不同荷载组合下的响应。同时,该软件还提供了丰富的数据 分析和可视化功能,方便工程师进行数据处理和结构安全评估。
结论
3、在实际工程中,建议采用欧洲规范版SATWE软件进行结构分析和设计。同 时,应加强欧洲和中国规范在风荷载、地震作用和荷载效应组合方面的对比研究, 以便更好地指建筑结构安全性能的重要因素之一。不同国家 和地区的风荷载规范存在一定的差异,因此,对顺风向等效风荷载及响应主要国 家建筑风荷载规范进行比较分析,对于提高建筑物的抗风性能和保证其安全具有 重要意义。
文献综述
因此,针对欧洲风荷载、地震作用和荷载效应组合进行深入对比研究十分必 要。
研究方法
研究方法
本研究采用理论分析和数值模拟相结合的方法。首先,收集欧洲和中国规范 中关于风荷载、地震作用和荷载效应组合的相关规定和计算方法进行对比分析。 其次,建立地震作用和风荷载的数值模型,并利用欧洲规范版SATWE软件进行计 算和分析。最后,对计算结果进行对比和讨论,总结出欧洲和中国规范在风荷载、 地震作用和荷载效应组合方面的差异和优劣。
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用
华南理工大学
高层建筑结构设计
第3章 荷载和地震作用
华南理工大学土木工程学院
第3章 荷载和地震作用
本章主要内容:
华南理工大学
1. 竖向荷载(简要介绍) 2. 风荷载(重点) 3. 地震作用(简要介绍,抗震课讲授)
第3章 荷载和地震作用
华南理工大学
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用
当风遇到建筑物时在其表面上所产生的压力或吸力即为建筑 物的风荷载。
风荷载
标准地貌 标准风速 风向 风的动力作用
建筑外型 建筑高度
对高层建筑,一方面风使建筑物受到一个基本上比较稳定 的风压,另一方面风又使建筑物产生风力振动。(静力+动力)
3.2 风荷载
第3章 荷载和地震作用
华南理工大学
3.2.1 风荷载标准值 主体结构计算时,垂直于建筑物表面的风荷载标准值
华南理工大学
(1)楼面活载
1)楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久 值系数,可按《荷载规范》的规定取用。
2)在荷载汇集及内力计算中,应按未经折减的活荷载标准 值进行计算,楼面活荷载的折减可在构件内力组合时取用。
3)计算活荷载产生内力时,可不考虑活荷载的不利布置, 按活荷载满布进行计算,然后将所得梁跨中截面和支座截面弯 矩乘以1.1~1.3的放大系数。
华南理工大学
2、风压高度变化系数 风速大小与高度有关,一般近地面处的风速较小,愈向上
风速逐步加大。当达到一定高度时(300~500m),风速不受地表 影响,达到所谓梯度风。且风速的变化还与地面粗糙程度有关。
离地高度(m)
梯度风 100
89
77
梯度风 100
90
梯度风 100
荷载效应及地震作用效应组合(仅供参考)
8 荷载效应效应组合本设计所应用到的用于承载能力极限状态下的内力组合公式如下: ①无地震时,由可变荷载效应控制的组合: G GK Q Q QK W W WK S S S S γψγψγ=++式中 S —结构构件荷载效应组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值; r G 、r Q 、r W —永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数;ΨQ 、ΨW —楼面活荷载和风荷载的组合系数,当为第一可变荷载时取1。
S GK 、S Qk 、S Wk —永久荷载、楼面荷载和风荷载效应标准值。
②无地震时,由永久荷载效应控制的组合(根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 [2]第3.2.3条注3,水平风荷载不参与组合。
但2006版规范中取消了此注,即水平风荷载参与组合,当风荷载效应不大时也可忽略之。
):?G GK Q Q QK S S S γψγ=+③有地震时,即重力荷载与水平地震作用的组合:G GE Eh Ehk S S S γγ=+式中 S —结构构件荷载效应与地震作用效应组合的设计值; r G 、r Eh —重力荷载、水平地震作用的分项系数; S GE 、S Eh —重力荷载代表值、水平地震作用标准值。
用于正常使用极限状态下的内力组合(标准组合)公式如下:? GK Q QK W WK S S S S ψψ=++8.1控制截面及最不利内力类型8.1.1构件的控制截面框架梁的控制截面是支座截面和跨中截面。
在支座截面处,一般产生最大负弯矩(max M -)和最大剪力(m ax V )(水平荷载作用下还有正弯矩产生,故也要注意组合可能出现的正弯矩);跨间截面则是最大正弯矩(max M +)作用处(也要注意组合可能出现的负弯矩)。
因此,框架梁的最不利内力为:梁端截面:max M +、max M -、m ax V 梁跨间截面:max M +由于内力分析的结果是轴线位置处的内力,而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处,因此,在求该处的最不利内力时,应根据梁轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘处梁截面的弯矩和剪力,即:/2M M Vb '=-/2V V qb '=-式中 M '—柱边缘处梁截面的弯矩标准值;V '—柱边缘处梁截面的剪力标准值;M —梁柱中线交点处的弯矩标准值;V —与M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值;b —柱截面高度;q —梁单位长度的均布荷载标准值。
高层结构设计第3章 高层建筑的荷载和地震作用
3、抗震设防目标
具体通过“三水准”的抗震设防要求和 “两阶段”的抗震设计方法实现。
三水准地震作用的标定
三水准:“小震”“中震”“大震” 地震影响 众值烈度(多遇地震)小震 基本烈度(设防烈度地震)中震 罕遇烈度(罕遇地震)大震 50年超越概率 63.2% 10% 2-3% 地震重现期 50年 475年 1642-2475年
:空气密度
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(2)风荷载体型系数 s 风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值,而是随建筑物的 体型、尺度、表面位臵等而改变,其大小由实测或风洞试验确定 s =垂直于建筑表面的平均风作用力/基本风压值
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(2)风荷载体型系数 s 风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值,而是随建筑物的 体型、尺度、表面位臵等而改变,其大小由实测或风洞试验确定 s =垂直于建筑表面的平均风作用力/基本风压值
吸力
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4、总风荷载
各个表面承受风力的合力,沿高度变化的分布荷载
Z Z 0 (1 B1 cos1 Zn Bn cos n )
α2 =900 α1=0 μs= +0.8 B1 wind B4
μs=-0.6
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μs=-0.6
4、地震作用计算原则
一般情况下,计算两个主轴方向的地震作用;有斜交抗 侧力构件(角度大于 15 度)时应分别计算各抗侧力构件 方向的地震作用 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双 向水平地震作用下的扭转影响,其他情况应计算单向地 震作用下的扭转影响 8 度和 9 度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和长悬臂结 构应考虑竖向地震作用 9度抗震设计时应计算竖向地震作用
水利工程荷载分类及荷载效应组合相关知识
水利工程荷载分类及荷载效应组合相关知识一、作用及分类(一)结构上的作用,通常是指对结构产生效应(内力、变形)的各种原因的总称,并可分为直接作用和间接作用。
1.所谓直接作用是指直接施加在结构上的分布力或集中力,亦可称“荷载”;间接作用则指因外部环境(改变)的原因使结构产生附加变形或约束变形,如温度地震作用等。
(二)结构上的各种作用,按其随时间的变异分三种:1.永久作用:是指在设计基准期内,其量值不随时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。
包括:结构自重;土压力淤沙压力;围岩压力预应力等。
2.可变作用:指在设计基准期内量值随时间变化,且变化与平均值相比不可忽略的作用;包括: 静水压力、扬压力、动水压力、浪压力、外水压力、风雪荷载、冰压力、温度作用、灌浆压力等。
3.偶然作用:指在设计基准期内出现概率很小,一旦出现量值很大且持续时间很短的作用,包括:地震作用、校核洪水位时的静水压力等。
(三)采用分项系数设计方法时,设计表达式中作用变量所采用的值,称为设计代表值;对永久作用和可变作用的代表值应采用作用的标准值,偶然作用的代表值按有关规范确定。
二、作用效应组合(一)结构承载能力极限状态:一般是以结构或结构构件达到最大承载能力或不适宜于继续承载变形为依据。
以“应力、力矩”等控制。
(二)正常使用极限状态:是以结构或结构构件达到正常使用或耐久性要求的某一功能限值为依据。
以位移、裂缝等控制。
(三)水工结构设计时,应根据不同设计状况,可能同时出现的作用,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行作用效应组合,并采用各自最不利的组合进行设计。
作用效应是指作用对结构所产生的内力和变形位移、裂缝等。
(四)结构设计状况可分为三种类型:1.持久状况:在结构正常使用过程持续期很长,与结构设计基准期为同一数量级的设计状况;2.短暂状况:在结构施工(安装)、检修或使用过程中必然且短暂出现的设计状况;3.偶然状况:在结构使用过程中,出现概率很小,持续期很短的设计状况。
地震工况活荷载组合系数
地震工况活荷载组合系数在建筑结构和桥梁设计中,地震工况活荷载组合系数是一个重要的参数,它涉及到地震作用与其他荷载如风荷载、竖向荷载、水平荷载等的组合情况。
本文将详细介绍地震工况活荷载组合系数的定义和应用。
1.地震作用与风荷载组合地震作用与风荷载在结构设计中经常同时考虑。
地震作用和风荷载的组合系数通常根据规范进行计算。
根据不同的规范和标准,具体的计算方法可能有所不同。
在设计时,需要考虑地震作用和风荷载的各自特点和影响因素,以及它们在结构上产生的效应,从而合理确定组合系数。
2.地震作用与竖向荷载组合地震作用与竖向荷载的组合主要考虑的是地震作用对结构竖向平衡的影响。
在计算组合系数时,需要考虑地震作用的强度和频率,以及竖向荷载的大小和分布情况。
根据实际情况,可以分别计算地震作用和竖向荷载各自产生的效应,然后根据规范进行组合;也可以采用一些简化方法进行计算。
3.地震作用与水平荷载组合地震作用与水平荷载的组合需要考虑地震作用对结构水平平衡的影响。
在计算组合系数时,需要考虑地震作用的强度和频率,以及水平荷载的大小和分布情况。
根据实际情况,可以分别计算地震作用和水平荷载各自产生的效应,然后根据规范进行组合;也可以采用一些简化方法进行计算。
4.地震作用与重力荷载组合地震作用与重力荷载的组合需要考虑重力荷载对结构整体稳定性的影响。
在计算组合系数时,需要考虑重力荷载的大小和分布情况,以及地震作用的强度和频率。
根据实际情况,可以分别计算地震作用和重力荷载各自产生的效应,然后根据规范进行组合;也可以采用一些简化方法进行计算。
5.地震作用与土压力荷载组合地震作用与土压力荷载的组合需要考虑土压力对结构稳定性和变形的影响。
在计算组合系数时,需要考虑土压力的大小和分布情况,以及地震作用的强度和频率。
根据实际情况,可以分别计算地震作用和土压力各自产生的效应,然后根据规范进行组合;也可以采用一些简化方法进行计算。
6.地震作用与水压力荷载组合地震作用与水压力荷载的组合需要考虑水压力对结构稳定性和变形的影响。
荷载效应标准组合下正截面法向应力
荷载效应标准组合下正截面法向应力在建筑结构和桥梁设计中,荷载效应标准组合下正截面法向应力是一个重要的力学参数。
本文将详细介绍在荷载效应标准组合下正截面法向应力的计算方法,主要包含以下五个方面:恒载效应、活载效应、支座反力、地震作用和其他作用。
恒载效应恒载效应是指结构在长期荷载作用下的力学响应,通常包括结构自重、预应力、永久设备重等。
恒载效应的计算公式为:σ=γGafb其中,σ为正截面法向应力,γ为重力加速度,Ga为作用的永久荷载标准值,fb为结构构件的抗压强度设计值。
恒载效应对结构的安全性和稳定性具有重要影响。
例如,桥梁在恒载作用下的应力和变形是设计时需要考虑的重要因素。
活载效应活载效应是指结构在可变荷载作用下的力学响应,通常包括车辆载荷、人群载荷、风载荷等。
其中,σ为正截面法向应力,γ为重力加速度,Q为作用的活载标准值,σz为活载效应系数,a、b、c分别为结构的跨度、宽度和高度。
活载效应对结构的承载能力和使用性能具有重要影响。
例如,车辆载荷对桥梁的应力和变形产生较大影响,需要进行针对性的设计和加固。
支座反力支座反力是指结构在支撑反力的作用下产生的力学响应。
支座反力的产生通常是由于结构的不均匀沉降、温度变化、车辆通过等因素。
其中,R为支座反力,N为轴力,M为弯矩,L为支座间距,a为支座角度。
支座反力对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
例如,桥梁的支座反力过大可能会导致桥梁的损坏或坍塌。
地震作用地震作用是指结构在地震力作用下的力学响应。
地震作用的产生是由于地壳运动引起的地震波传播,对结构产生动态的冲击载荷。
其中,F为地震作用力,α为地面运动加速度峰值,W 为结构重量,T为地震影响系数,β为顶部系数,D/L为水平地震影响系数,H为结构高度,γ为重力加速度,γ’为地震加速度峰值放大系数,ρc为混凝土密度,m为水平地震影响系数调整系数,Db为底部剪力调整系数,Tb为顶部侧移调整系数,Df为弯曲刚度系数,Dj为剪切刚度系数,Pm为顶部集中力。
5.6 荷载效应和地震作用组合的效应
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.6荷载效应和地震作用组合的效应5.6荷载效应和地震作用组合的效应5.6.1持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应按线形关系考虑时,荷载基本组合的效应设计值应按下式确定:S d=γG S Gk+γLψQγQ S Qk+ψwγw S wk(5.6.1)式中:S d——荷载组合的效应设计值;γG——永久荷载分项系数;γQ——楼面活荷载分项系数;γw——风荷载的分项系数;γL——考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,设计使用年限为 50 年时取 1.0,设计使用年限为 100 年时取 1.1;S Gk——永久荷载效应标准值;S Qk——楼面活荷载效应标准值;S wk——风荷载效应标准值;ψQ、ψw——分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数,当永久荷载效应起控制作用时应分别取 0.7 和 0.0;当可变荷载效应起控制作用时应分别取 1.0 和 0.6 或 0.7 和 1.0。
注:对书库、档案室、储藏室、通风机房和电梯机房,本条楼面活荷载组合值系数取 0.7 的场合应取为 0.9。
5.6.2持久设计状况和短暂设计状况下,荷载基本组合的分项系数应按下列规定采用:1永久荷载的分项系数γG:当其效应对结构承载力不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取 1.2,对由永久荷载控制的组合应取 1.35;当其效应对结构有利时,应取 1.0;2楼面活荷载的分项系数γQ:一般情况下应取 1.4;3风荷载的分项系数γw应取 1.4。
2位移计算时,本规程公式(5.6.1)中个分项系数均应取 1.0。
5.6.3地震设计状况下,当作用与作用效应按线形关系考虑时,荷载和短暂作用基本组合的的效应设计值应按下式确定:S d S=γG S GE+γEh S Ehk+γEv S Evk+ψwγw S wk(5.6.3)式中:S d——荷载和地震作用组合的效应设计值;S GE——重力荷载代表值的效应;S Ehk——水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数、调整系数;S Evk——竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数、调整系数;γG——重力荷载分项系数;γw——风荷载分项系数;γEh——水平地震作用分项系数;γEv——竖向地震作用分项系数;ψw——风荷载组合值系数,应取 0.2。
荷载效应及地震作用效应组合
8荷载效应效应组合本设计所应用到的用于承载力量极限状态下的内力组合公式如下:①无地震时,由可变荷载效应掌握的组合:S = Y G^GK +〃QyQSQK +〃WyWSWK式中s一结构构件荷载效应组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值;/G、FQ、FW—永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数;玲、%L楼面活荷载和风荷载的组合系数,当为第一可变荷载时取1。
S GK、SQk、SM一永久荷载、楼面荷载和风荷载效应标准值。
②无地震时,由永久荷载效应掌握的组合(依据《建筑结构荷载法律规范》GB 50009-2001⑵第条注3,水平风荷载不参与组合。
但2006版法律规范中取消了此注,即水平风荷载参与组合,当风荷载效应不大时也可忽视之。
):?S ~ Y G^GK +WQyQSQK③有地震时,即重力荷载与水平地震作用的组合:S = Y G S GE + /勘SE尿式中S一结构构件荷载效应与地震作用效应组合的设计值;w、磔一重力荷载、水平地震作用的分项系数;S GE、S劭一重力荷载代表值、水平地震作用标准值。
用于正常使用极限状态下的内力组合(标准组合)公式如下:S = SGK + WQSQK + 〃WSWK8.1掌握截面及最不利内力类型8. 1.1构件的掌握截面框架梁的掌握截面是支座截面和跨中截面。
在支座截面处,一般产生最大负弯矩J"maχ)和最大剪力(XW)(水平荷载作用下还有正弯矩产生,故也要留意组合可能消失的正弯矩);跨间截面则是最大正弯矩(+ Mm a X)作用处(也要留意组合可能消失的负弯矩)。
因此,框架梁的最不利内力为:梁端截面:÷M max, -M max. V max梁跨间截面:+M max由于内力分析的结果是轴线位置处的内力,而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处,因此,在求该处的最不利内力时,应依据梁轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘处梁截面的弯矩和剪力,即:M f = M-Vb∕2V, = V-qb∕2式中AT 一柱边缘处梁截面的弯矩标准值;H 一柱边缘处梁截面的剪力标准值; M —梁柱中线交点处的弯矩标准值;吁与M 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值; 人一柱截面高度;夕一梁单位长度的均布荷载标准值。
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荷载及荷载效应组合和地震作用乙、荷载及荷载效应组合和地震作用2荷载及荷载效应组合和地震作用2.1楼、屋面荷载取值2.1.1高层建筑和公共建筑的走廊、门厅、楼梯楼面均布活荷载标准值取2.5kN/m2,不符合《荷载规范》第4.1.l条和表4.l.l项11(3)的要求。
改进措施:《荷载规范》GB 50009局部修订第4.1.l条表4.1.1项次11(3)中规定:其他民用建筑及当人流可能密集时,其走廊、楼梯,门厅楼面均布活荷载取3.5kN/m2。
因此对高层建筑和公共建筑的走廊、门厅、楼梯的楼面均布活荷载标准值取 2.5kN/m2不正确,应取3.5kN/m2。
2.1.2在楼板设计时漏算固定隔墙自重产生的荷载效应。
改进措施:《荷载规范》GB 50009第4.1.1条表4.1.l的注5规定,对固定隔墙的自重应按恒荷载考虑。
因此在楼板设计时必须考虑固定隔墙自重产生的荷载效应,否则该设计属不正确。
2.1.3设计框架结构的楼板时,未考虑可灵活自由布置的非固定隔墙荷载。
改进措施:框架结构的优点是便于根据房间的不同用途进行分隔,设置灵活自由非固定的隔墙,因而在设计楼板时,应考虑房屋在使用过程中设置这类隔墙的可能性。
为此应按《荷载规范》GB 50009第4.1.1条表4.1.1的注5规定,对这类隔墙应取每延米墙重(kN/m)的1/3作为楼面活荷载标准值的附加值(kN/m2)计入楼面设计荷载内,并将此附加值在结构设计说明书中注明,以便今后使用。
未考虑这类隔墙荷载将降低该房屋适应变更房间分隔的能力。
2.1.4屋面板设计时对保温层或找坡层荷载取值偏小。
改进措施:对保温层或找坡层荷载取值偏小情况,经常发生在设计人员疏忽大意或校审人员校审不严时,因而应加强设计管理工作,增强设计人员和校审人员的工作责任心,防止此类问题发生。
2.1.5高层建筑、裙房以外的首层地下室顶板的设计荷载取值偏小;例如:(1)位于汽车通道下方的板未考虑消防车荷载;(2)未考虑施工过程中由于材料堆放等引起的施工荷载。
改进措施:汽车通道下方的首层地下室顶板应考虑消防车荷载,否则可能会造成不安全。
顶板设计时应根据工程的实际情况确定顶板由于消防车产生的荷载。
当消防车直接行驶于顶板上时,可直接按《荷载规范》GB 50009表4.1.1第8项的规定取值;当顶板上填有覆土或其他充填物时,应按消防车轮压处于最不利位置并考虑其在土中或充填物内的扩散分布,进行分析计算后确定消防车荷载。
地下室顶板设计时应考虑在施工过程中由于材料堆放等原因引起的施工荷载,此施工荷载应在结构设计说明中注明,以便施工单位控制此荷载,避免发生超载。
2.1.6现浇钢筋混凝土楼板为双向板,其上置放有局部活荷载(非中心位置处),在设计时其活荷载未按等效均布活荷载确定方法进行计算。
改进措施:一般情况(采用有限元方法分析者除外),在设计现浇钢筋混凝土双向板时,作用在板上的楼面局部荷载应进行等效均布荷载的换算。
换算时,可按单跨四边简支双向板,使局部荷载产生的板的绝对最大弯矩与满布均布荷载产生的板中心处最大弯矩相等的条件而求得,此满布的均布荷载值即为所换算的等效均布荷载值。
由于双向板可求得两个等效均布荷载值,设计时应取其中的较大值。
注:当局部均布荷载位于板中心时(即当a=b,c=d时),即可求得该双向板局部均布荷载最不利布置(板中心处)时换算的等效均布荷载值。
其可根据建筑结构静力计算手册查表计算确定。
2.1.7施工阶段不加支撑的钢筋混凝土叠合楼面梁的荷载取值不正确,例如:(1)第一阶段未考虑该阶段的施工荷载;(2)第二阶段的楼面荷载未按从属面积取值。
改进措施:叠合梁分两阶段施工,其荷载也应分阶段承受。
计算叠合梁第一阶段的内力时,施工荷载标准值一般按1.OkN/m2采用,悬挑梁按1.5kN/m2采用。
只有当后浇砼达到设计强度后叠合梁才能承受梁板的全部荷载。
因而若末考虑第一阶段的施工荷载,则设计不正确. 楼面梁承受的楼面荷载应按梁的从属面积取值。
当梁两侧均为单向板时,则以梁每侧单向板(3)兼作其他用途的上人屋面,未按相应用途的楼面活荷载标准值取值;(4)设有屋顶花园的屋面活荷载标准值,漏算花圃土石等的材料自重;(5)屋面有上翻梁时,对可能形成的积水荷载在设计中未考虑。
改进措施:按照《荷载规范》GB 50009第4.3.1条规定:上人屋面的活荷载标准值应取2.0kN/m2,而不是1.5 kN/m2。
上人屋面活荷载标准值按不上人屋面情况取值会造成结构不安全,因而不正确。
兼作其他用途的上人屋面,应按相应用途的楼面活荷载标准值取值,否则可能造成结构不安全。
设有屋顶花园的屋面活荷载若漏算花圃土石等材料自重将会造成结构不安全,屋面有上翻梁时,四周由上翻梁包围的屋面可能造成积水,因而应在屋面设计中考虑积水荷载,否则应采取有效的措施避免积水。
总之,设计时对屋面活荷载的取值应符合《荷载规范》的规定。
此外当屋面结构采用钢结构时,尚应符合《钢结构规范》GB 50017第3.2.1条的规定。
2.1.9计算钢筋混凝土或砌体结构的地下室侧墙承载力时,当土压力引起的效应参与组合,但未考虑由永久荷载效应控制的基本组合情况。
改进措施:计算钢筋砼或砌体结构的地下室侧墙承载力时,土压力应作为永久荷载考虑。
因此,当土压力引起的效应参与组合时,不仅应考虑由可变荷载效应控制的组合(土压力的荷载分项系数取 1.2);还应考虑由永久荷载效应控制的组合(土压力的荷载分项系数取1.35)情况。
通常后一种组合情况是最不利组合。
2.2雪荷载取值2.2.1高低屋面在设计低屋面处的屋面结构时未考虑该处雪荷载积雪分布不均匀的影响。
改进措施:按《荷载规范》GB 50009表6.2.1第8项规定,高低屋面在低屋面处的积雪分布系数为2.0,因此在设计低屋面处的屋面结构时,必须考虑此种情况,否则有可能造成不安全。
2.2.2设计屋面承重构件时,雪荷载标准值未考虑不同的积雪分布情况。
改进措施:《荷载规范》GB 50009第6.2.2条对设计屋面承重构件规定:(1)屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况确定雪荷载的标准值;(2)屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布情况和半跨的均匀分布的情况确定雪荷载标准值,并根据三种情况计算构件的内力。
因此,在设计屋面承重构件时应按不同的积雪分布情况确定雪荷载标准值,并据此计算构件的内力和进行效应组合。
2.3风荷载取值2.3.1确定门式刚架轻型房屋钢结构的基本风压Wo时,未将《荷载规范》规定的基本风压增大1.05倍。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS 102附录A规定:确定垂直于建筑物表面的风荷载时,应将《荷载规范》GB50009取值的基本风压乘以1.05。
在实际工程中,设计者常漏乘l.05,因而不正确,应予以改正。
2.3.2设计修建于山区的房屋,在确定风荷载标准值时,未考虑地形的影响。
改进措施:《荷载规范》GB 50009第7.2.2条规定:对山区的房屋,在确定风荷载标准值时,风压高度变化系数从应考虑地形条件的影响,可将按平坦地形求得的风压高度变化系数进行修正,乘以修正系数η,η可按《荷载规范》第7.2.2条和第7.2.3条确定。
如图2.3.2所示:2.3.3修建于非抗震设防地区跨度与高度之比≤4的单跨门式刚架轻型钢结构房屋,在设计主体结构时,风荷载未按《荷载规范》有关规定计算。
改进措施:门式刚架轻型钢结构房屋,由于屋面荷载较轻,风荷载往往是确定主体结构断面尺寸的主要荷载。
关于这类房屋的风荷载计算,目前有两本规范可依据,《荷载规范》GB 50009和《门式刚架规程》CECS 102。
经国内工程设计人员的研究、分析得出以下结论:对单跨门式刚架轻型钢结构房屋,当跨度与高度之比≤4时,其主体结构的风荷载应按《荷载规范》的有关规定计算风荷载标准值Wk及风荷载体形系数μs、、并取风振系数βZ=1,因其对结构设计较安全。
但是这类房屋的围护结构及当跨度与高度之比>4的门式刚架仍宜按《门式刚架规程》的规定进行风荷载计算。
2.3.4确定基本自振周期T1>0.25s的多层房屋的风荷载时,进行风振系数βZ计算。
改进措施:《荷载规范》GB 50009局部修订明确规定,对基本自振周期T1大于0.25秒的工程结构如大跨度屋盖,各种高耸结构以及对高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
对基本自振周期T1>0.25s的多层房屋,一般情况下其高度及高宽比均不符合需要计算风振系数的范围,因而可不必对风振系数进行计算,取βZ=1。
2.3.5计算框架结构外围护砌体填充墙受风荷载时的强度时,采用了《荷载规范》GB 50009表7.5.1中的阵风系数βgZ。
改进措施:《荷载规范》GB 50009局部修订规定:表7.5.1中的阵风系数βBZ仅用于计算玻璃幕墙的风荷载,不用于计算砌体围护墙。
因而计算框架结构的砌体围护墙的风荷载时不应采用表7.5.1中的βgZ值,而应按《荷载规范》局部修订中有关房屋围护构件的风荷载局部体型系数μSl取值,并取βgZ=进行风荷载计算。
2.4荷载效应组合2.4.1永久荷载标准值GK与可变荷载标准值QK的比值较大,在进行承载能力极限状态基本组合效应组合设计值计算时,漏算由永久荷载效应控制的最不利组合。
改进措施:《荷载规范》GB 50009第3.2.5条规定,在进行承载能力极限状态基本组合设计时,应从下列两种组合值取最不利值:组合l:由可变荷载效应控制的组合S=γGSGK+γ1SQ1K+∑γQiψCiSQiK(i=2~n)组合2:由永久荷载效应控制的组合S=γGSGK+∑γQiψCiSQiK(i=1~n)在组合l中永久荷载的分项系数γG取1.2,而在组合2中γG取l.35。
通常情况,当构件上仅承受一种可变荷载,而其荷载分项系数γQ取1.4及可变荷载的组合值系数ψC取0.7时,若可变荷载QK和永久荷载GK均为均布荷载,可求得当GK/QK>2.8则组合2为最不利组合。
因此在此情况下若漏算由永久荷载效应控制的组合,将会造成计算错误。
2.4.2设计生产中有大量排灰的厂房及邻近建筑的屋面结构构件时,进行承载能力极限状态基本组合计算的不利效应组合考虑不充分,漏算可能出现的最不利情况。
改进措施:此类屋面结构构件上有三种不同的可变荷载及其相应的组合值系数,即雪荷载,其标准值效应为S1K、组合值系数为ψC1取0.7;屋面均布活荷载,其标准值效应为S2K、组合值系数为为ψC2取0.7;屋面积灰荷载,其标准值效应为为S3K、组合值系数为为ψC3取0.9或1.0(后者仅用于高炉邻近建筑的屋面)。
《荷载规范》GB 50009规定:雪荷载与屋面均布活荷载不同时参与组合;而积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载两者中的较大值可同时考虑参与组合。