建筑结构计算基本原则载荷分类及载荷代表值

合集下载

分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值

分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值

分清荷载代表值、标准值、组合值、频遇值、准永久值、及设计值荷载代表值:设计中用以验算极限状态所用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值、准永久值。

组合值:对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。

频遇值: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。

准永久值:对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值设计值:荷载代表值与荷载分项系数的乘积。

标准值:荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值、或某个分位值)。

在设计时除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,即荷载代表值,荷载可根据不同的设计要求规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计中的特点。

荷载规范中给出4种代表值:标准值、组合值、频遇值、准永久值。

对永久荷载应该用标准值作为代表值,对可变荷载应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。

荷载标准值是荷载的基本代表值,其他代表值都可以在标准值的基础上乘以相应的系数后得出。

由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载亦是随机变量,可以用其统计分布来描述,按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)的规定,标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定(但未具体规定分位值,此为数理统计概念,可以简单理解为符合正态分布),设计基准期统一为50年。

当对荷载有足够的资料而有可能对其统计分布作出合理的估计时,取分位值作为荷载的代表值,原则上可取分布的特征值。

目前并非所有的荷载都能取得充分的的资料,根据工程实践协议一个公称值(Nominal value)作为代表值,以上两种方式确定的代表值统称为荷载标准值。

砼结构设计规范中主要谈谈材料方面的问题。

首先,砼强度等级的确定原则为:砼强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差(保证率为95%,实际就是符合正态分布)。

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范(GB50009-2001)第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要,以符合安全实用、经济合理的要求,特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、第1.0.4条焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

本规范仅对荷载作出规定。

第1.0.5条本规范采用的设计基准期为50年.建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准第1.0.6条的规定.2.1 术语第2.1.1条永久荷载permanent load在结构使用期间,其值不随时间变化,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.第2.1.2条可变荷载vaiable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比在可以忽略不计的荷载.第2.1.3条偶然荷载accidental load在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.第2.1.4条荷载代表值reprsentative values of a load设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值.组合值.频遇值和准永久值.第2.1.5条设计基准期design reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.第2.1.6条标准值characteristic value/nominal value荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值.众值.中值或某个分位值).第2.1.7条组合值combination value对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.第2.1.8条频遇值frequent value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为这规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值.第2.1.9条准永久值quasi-permanet value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.第2.1.10条荷载设计值design value of a load荷载代表值与荷载分项系数的乘积.第2.1.11条荷载效应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.第2.1.12条荷载组合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.第2.1.13条基本组合fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合.第2.1.14条偶然组合accidental combination承载能力极限状态计算时,永久作用,可变作用和一个偶然作用的组合.第2.1.15条标准组合characteristic/nominal combination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.第2.1.16条频遇组合frequnt combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或永久值为荷载代表值的组合. 第2.1.17条准永久组合quasi-permanent combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合.第2.1.18条等效均布荷载equivalent uniform live load结构设计时,楼面上下连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其要结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布的均布荷载.第2.1.19条从属面积tributary area从属面积是在计算梁柱构件时采用,它是指所计算构件负荷的楼面面积,它应由楼板的零线划分,在实际应用中可作适当简化.第2.1.20条动力系数dynamic coeffcient承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应静力效应的比值.第2.1.21条基本雪压reference snow pressure雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.第2.1.22条基本风压reference wind pressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按公式(D.2.2-4)确定的风压.第2.1.23条地面粗糙度terrain roughness风在到达结构以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.2.2 符号第2.2.0条G k---永久荷载的标准值;Q k---可变荷载的标准值;G Gk---永久荷载效应的标准值;S Qk---可变荷载效应的标准值;S---荷载效应组合设计值;R---结构构件抗力的设计值;S A---顺风向风荷载效应;S C---横风向风荷载效应;T---结构自振周期;H---结构顶部高度;B---结构迎风面宽度;R e---雷诺数;S t---斯脱罗哈数;s k---雪荷载标准值;s0---基本雪压;w k---风荷载标准值;w0---基本风压;νcr---横风向共振的临界风速;α---坡度角;βz---高度z处的阵风系数;βgz---高度z处的阵风系数;γ0---结构重要性系数;γG---永久荷载的分项系数;γQ---可变荷载的分项系数;ψc---可变荷载的组合值系数;ψf---可变荷载的频遇值系数;ψq---可变荷载的准永久值系数;μr---屋面积雪分布系数;μz---风压高度变化系数;μs---风荷载体型系数;η---风荷载地形,地貌修正系数;ξ---风荷载脉动增大系数;ν---风荷载脉动影响系数;φz---结构振型系数;ζ---结构阻尼比.第3章建筑结构荷载规范3.1 荷载分类和荷载代表值第3.1.1条结构上的荷载,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。

建筑结构荷载规范

建筑结构荷载规范

中华人民共和国国标《建筑构造荷载规范》GB 50009一2023局部修订条文及条文阐明3.1 荷载分类和荷载代表值3.2 荷载组合对于基本组合,荷载效应组合旳设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定: 1)由可变荷载效应控制旳组合:∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ (-1)式中 γG ——永久荷载旳分项系数,应按第 条采用;γQ i ——第 i 个可变荷载旳分项系数,其中 γQ1 为可变荷载 Q 1 旳分项系数,应按第 条采用;S Gk ——按永久荷载原则值G k 计算旳荷载效应值;S Q i k ——按可变荷载原则值Q i k 计算旳荷载效应值,其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者;ψc i ——可变荷载Q i 旳组合值系数,应分别按各章旳规定采用; n ——参与组合旳可变荷载数。

2)由永久荷载效应控制旳组合:∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ (-2)注:1 基本组合中旳设计值仅合用于荷载与荷载效应为线性旳状况。

2 当对S Q1k 无法明显判断时,逐次以各可变荷载效应为S Q1k ,选其中最不利旳荷载效应组合。

3 (取消此注)。

基本组合旳荷载分项系数,应按下列规定采用:1.永久荷载旳分项系数:1)当其效应对构造不利时—对由可变荷载效应控制旳组合,应取1.2;—对由永久荷载效应控制旳组合,应取1.35;2)当其效应对构造有利时旳组合,应取1.0。

2. 可变荷载旳分项系数:—一般状况下应取1.4;—对原则值不不大于4kN/m2旳工业房屋楼面构造旳活荷载应取1.3。

3. 对构造旳倾覆、滑移或漂浮验算,荷载旳分项系数应按有关旳构造设计规范旳规定采用。

4 楼面和屋面活荷载民用建筑楼面均布活荷载旳原则值及其组合值,频遇值和准永久值系数,应按表4.1.1旳规定采用。

表4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载原则值及其组合值、频遇值和准永久值系数注:1. 本表所给各项活荷载合用于一般使用条件,当使用荷载较大或状况特殊时,应按实际状况采用。

建筑结构荷载规范GB 50009— 2001条文说明

建筑结构荷载规范GB 50009— 2001条文说明

建筑结构荷载规范GB 50009— 2001条文说明主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2 0 0 2 年3 月1 日条文说明1 总则1.0.1~ 1.0.3 本规范的适用范围限于工业与民用建筑的结构设计,其中也包括附属于该类建筑的一般构筑物在内,例如烟囱、水塔等构筑物。

在设计其他土木工程结构或特殊的工业构筑物时,本规范中规定的风、雪荷载也应作为设计的依据。

此外,对建筑结构的地基设计,其上部传来的荷载也应以本规范为依据。

《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001 第1.0.2 条的规定是制定各本建筑结构设计规范时应遵守的准则,并要求在各本建筑结构设计规范中为它制定相应的具体规定。

本规范第2 章各节的内容,基本上是陈述了GB50068—2001 第四和第七章中的有关规定,同时还给出具体的补充规定。

1.0.4 结构上的作用是指能使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种原因的总称。

由于常见的能使结构产生效应的原因,多数可归结为直接作用在结构上的力集(包括集中力和分布力),因此习惯上都将结构上的各种作用统称为荷载(也有称为载荷或负荷)。

但“荷载”这个术语,对于另外一些也能使结构产生效应的原因并不恰当,例如温度变化、材料的收缩和徐变、地基变形、地面运动等现象,这类作用不是直接以力集的形式出现,而习惯上也以“荷载”一词来概括,称之为温度荷载、地震荷载等,这就混淆了两种不同性质的作用。

尽管在国际上, 目前仍有不少国家将“荷载”与“作用”等同采用,本规范还是根据《建筑结构设计统一标准》中的术语,将这两类作用分别称为直接作用和间接作用,而将荷载仅等同于直接作用,作为《建筑结构荷载规范》,目前仍限于对直接作用的规定。

尽管在本规范中没有给出各类间接作用的规定,但在设计中仍应根据实际可能出现的情况加以考虑。

1.0.5 在确定各类可变荷载的标准值时,会涉及出现荷载最大值的时域问题,本规范统一采用一般结构的设计使用年限50 年作为规定荷载最大值的时域,在此也称之为设计基准期。

荷载分类、代表值定义及各规范荷载组合

荷载分类、代表值定义及各规范荷载组合
分项系数1.0
对可变荷载采用准永久值为代表值的组合
使用状态、设计组合、适用计算及分项系数
验算状态
荷载效应
组合
适用计算
抗力取值
分项系数
规范
正常使用极限状态
标准组合
按地基承载力确定基底面积及埋深;按单桩承载力确定桩数;
地基承载力特征值或单桩承载力特征值
地基基础3.0.5
验算基础裂缝宽度
准永久组合
地基变形(含沉降、差异沉降、倾斜)(不计风荷载和地震作用);
荷载分类及取值
荷载分类
类型
代表值
永久荷载
例如结构自重、土压力,预应力等。
标准值
偶然荷载
例如爆炸力、撞击力等(自重是指材料自身重量产生的荷载(重力))
标准值、组合值、频遇值或准永久值
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
按建筑结构使用的特点确定
荷载代表值定义
荷载代表值
按单桩承载力确定桩数;
基桩或复合基桩承载力锚杆杆体与砂浆的锚固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固长度;
计算支护结构抗裂;
准永久组合
计算支护结构变形、锚杆变形及地基沉降(不计风荷载和地震作用)(相应限值为支护结构、锚杆或地基变形的允许值)
承载能力极限状态
基本组合
确定支护结构截面、基础高度、计算基础或支护结构内力、确定配筋和验算材料强度
分项系数1.0
承载能力极限状态
基本组合
挡墙、地基或滑坡稳定;
基础抗浮稳定
分项系数1.0
确定基础或桩基承台高度;
确定支挡结构截面;
计算基础或支挡结构内力,确定配筋和验算材料强度;
挡土墙压力及滑坡推力

建筑结构概念和分类及建筑结构设计基本原则

建筑结构概念和分类及建筑结构设计基本原则

作用效应S:作用在结构上、使其产生内力和变 形的总称,作用为荷载时,称荷载 效应。为随机变量
结构抗力R:结构承受内力和变形的能力。也是 随机变量
1. 承载能力极限状态实用设计表达式
R 0S
S C
C :结构达到正常使用要求所规定的限值,如变形、裂缝
宽度等
3、耐久性:结构在正常维护条件下具有足够的耐久 性能,即结构在正常维护条件下能够正 常使用到规定的设计使用年限。例如: 钢筋混凝土构件的钢筋不至因保护层过 薄或裂缝过宽而锈蚀。
2.2 结构的功能极限状态
2.2.1 极限状态定义:整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能要求,则此状态称 为该功能的极限状态。极限状态实质上是区分结 构可靠与失效界限。 2.2.2 极限状态分类 承载能力极限状态:结构达到最大承载能力或不适于 继续承载的 变形——安全性(4种情形)
优点: 取材方便 耐久性好 整体性抗震性好
缺点:自重大、易开裂 工艺复杂、周期长、易受天气影响
1.2.4 钢结构
钢结构厂房的一榀排架
钢混结构
钢结构
优点:材料强度高、自重轻、塑性韧性好 便于生产加工、施工周期短 抗震性能好 无污染、节能
缺点:易腐蚀、耐火性差、维护费用高
建筑结构的基本设计原则
1.1 荷载的分类 永久荷载(也称恒载) 可变荷载(也称活载) 偶然荷载
1.2 荷载代表值 定义:在设计中,对结构所承受的荷载应赋予一 个规定的量值,即荷载代表值。 荷载标准值 荷载准永久值 荷载组合值 荷载频遇值
2.1 结构的功能要求
1、安全性:结构在正常施工和使用阶段,能承受各种可能出 现的作用,在设计规定的可能出现的偶然事件 (如强烈地震、爆炸)发生时和发生后,仍能保 持必要的整体稳定性,即结构不发生倒塌。 2、适用性:结构在正常使用条件下,具有良好的工作性能。 例如,不会出现影响正常使用的过大变形和振动 ,不会产生然使用者感到不安的裂缝宽度。

2建筑结构计算基本原则-文档资料

2建筑结构计算基本原则-文档资料

2.0 2.5 3.0 3.0 3.5 3.5
0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
0.5 0.6 0.6 0.5 0.6 0.6 0.5
0.4 0.5 0.5 0.3 0.5 0.5 0.3
(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的 看台 (2)公共洗衣房
(1)商店、展览厅、车站、港口、机场 大厅及其旅客等候室 (2)无固定座位的看台
(民用楼面均布活荷载标准值按下表采用)
2.0 4.0
2.0 2.5
0.7 0.7
0.7 0.7
0.6 0.7
0.5 0.6
0.5 0.7
0.4 0.5
10
11
2.0 2.5 3.5
0.7 0.7 0.7
0.5 0.6 0.5
0.4 0.5 0.3
12
2.5 3.5
0.7
0.6
0.5
注:①本表所列各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载大时,应按实际情况采用。 ②本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。
0.9
0.9
0.9
0.9
0.8
0.8
8
4.0 35.0 2.5 20.0
0.7 0.7 0.7 0.7
0.7 0.7 0.7 0.7
0.6 0.6 0.6 0.6
第一章 建筑结构计算基本原则 1.1 荷载分类及荷载代表值
(1)可变荷载标准值
9
厨房(1)一般的 (2)餐厅 浴室、厕所、盥洗室: (1)第1项中的民用建筑 (2)其他民用建筑 走廊、门厅、楼梯: (1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼 儿园、住宅 (2)办公楼、教室、餐厅、医院门诊部 (3)消防疏散楼梯、其他民用建筑 阳台: (1)一般情况 (2)当人群有可能密集时

建筑结构荷载的计算

建筑结构荷载的计算

建筑结构荷载的计算建筑结构荷载的计算是建筑设计过程中的一个重要部分,它用于确定建筑物所需的结构强度和稳定性,保证建筑物在使用寿命内能够承受所有作用在其上的荷载。

本文将从建筑结构荷载的分类、计算方法和相关规范等方面进行介绍。

一、建筑结构荷载的分类根据荷载作用方式的不同,建筑结构荷载可以分为静态荷载和动态荷载两类。

1.静态荷载:是指作用在建筑物上的静止荷载,包括自重、建筑材料、使用荷载(人员、家具等)和附加荷载(地震、风荷载)等。

-自重荷载:是指结构组成部分的自身重量,包括墙体、梁、柱子、楼板等的重量,可根据构件的材料和几何尺寸进行估算和计算。

-建筑材料荷载:是指施工过程中用于施工的材料的重量,例如砖、砂浆、混凝土等,其荷载大小与结构力学性能有关。

-使用荷载:是指建筑物在正常使用过程中所承受的负荷,包括人员、家具、设备等,可根据建筑物的用途和设计规定进行估算。

-附加荷载:是指作用在建筑物上的地震、风荷载等荷载,需要根据建筑物所在地区的地震区域划分和风荷载标准进行计算。

2.动态荷载:是指作用在建筑物上的变化荷载,包括工业生产设备的振动荷载、电梯等运行产生的动荷载等。

二、建筑结构荷载的计算方法1.静力法:在静力法中,荷载作用于结构上的各个构件通过各个节点分别计算,最后对结果进行相加。

这种方法适用于静态荷载的计算。

2.动力法:在动力法中,荷载作用于结构上的构件可以视为一个整体,通过结构的振动特性和动态响应分析进行计算。

这种方法适用于动态荷载的计算,例如地震荷载。

三、建筑结构荷载的相关规范1.《建筑抗震设计规范》:适用于地震活跃地区的建筑物抗震设计,规定了建筑物在不同地震烈度和使用性质下所需的抗震设防状况。

2.《建筑结构设计规范》:规定了建筑物的基本要求、结构设计的方法和荷载计算的依据,是建筑结构设计的基本规范。

3.《建筑结构荷载规范》:规定了建筑物自重荷载、使用荷载、变动荷载和地震荷载的计算方法,包括了不同用途建筑物的专业规范。

第1章 建筑结构计算基本原则

第1章 建筑结构计算基本原则
第1章 建筑结构计算基本原则
1 结构的课程功设能置要求和极限状态
2
荷C载li分ck 类to 及ad荷d T载itle代表值
3
C极lic限k 状to 态ad设d T计itle方法
1.1 结构的功能要求和极限状态
1.1 结构的功能要求和极限状态
1.1 结构的功能要求和极限状态
1.1 结构的功能要求和极限状态
Vgk=gkln/2= 12×4.86/2=29.16 kN
活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分 别为:
Mqk = qkl02/8 =7×52 /8=21.875kN·m Vgk=qkln/2 = 7 ×4.86/2 =17.01 kN 本例只有一个活荷载,即为第一可变荷载。故计算由活
【解】由表 1.1.1查得活荷载组合值系数 =0.7。安全等级 为二级,则结构重要性系数 =1.0。
钢筋混凝土的重度标准值为 25kN/m 3,故梁自重标准值 为25×0.2×0.4=2 kN/m 。
总恒荷载标准值gk=10+2=12kN/m 恒载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力设计 值分别为:Mgk = gkl02/8 = 12×52 /8=37.5kN·m
跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力标准值分别为:
? 0 (? G M gk ? ? c? Q M qk)
=1.0×(1.35×37.5+0.7×1.4×21.875)=72.063 kN·m
? 0 (? G M gk ? ? c? Q M qk)
=1.0×(1.35×29.16+0.7×1.4×17.01)=56.036 kN
载弯矩控制的跨中弯矩设计值时,?G =1.2,?Q ? ?Q1 =1.4。由式

建筑结构荷载标准规范

建筑结构荷载标准规范

中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009一2001局部修订条文及条文说明3.1 荷载分类和荷载代表值3.2 荷载组合3.2.3 对于基本组合,荷载效应组合的设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定:1)由可变荷载效应控制的组合:∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ (3.2.3-1)式中 γG ——永久荷载的分项系数,应按第 3.2.5 条采用;γQ i ——第 i 个可变荷载的分项系数,其中 γQ1 为可变荷载 Q 1 的分项系数,应按第 3.2.5 条采用;S Gk ——按永久荷载标准值G k 计算的荷载效应值;S Q i k ——按可变荷载标准值Q i k 计算的荷载效应值,其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者;ψc i ——可变荷载Q i 的组合值系数,应分别按各章的规定采用; n ——参与组合的可变荷载数。

2)由永久荷载效应控制的组合:∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ (3.2.3-2)注:1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

2 当对S Q1k 无法明显判断时,逐次以各可变荷载效应为S Q1k ,选其中最不利的荷载效应组合。

3 (取消此注)。

3.2.5 基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用: 1. 永久荷载的分项系数: 1)当其效应对结构不利时— 对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2; — 对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 2)当其效应对结构有利时的组合,应取1.0。

2. 可变荷载的分项系数:—一般情况下应取1.4;—对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

3. 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用。

4 楼面和屋面活荷载4.1.1民用建筑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,应按表4.1.1的规定采用。

建筑结构荷载计算的基本内容

建筑结构荷载计算的基本内容

建筑结构荷载计算的基本内容建筑结构荷载计算是建筑工程中极为重要的计算环节,它是建筑结构设计的基础,其准确性和合理性直接影响到整个建筑工程的安全性和经济性。

本文将从建筑负荷类型、荷载计算方法、结构稳定性和抗震能力四个方面探讨建筑结构荷载计算的基本内容。

一、建筑负荷类型在荷载计算前,首先需要了解建筑负荷类型。

建筑负荷类型可以分为一般性负荷、特殊性负荷、特殊效应荷载和风荷载等四类。

一般性负荷包括自重、楼层荷载、雪荷载、设备荷载等,是建筑结构计算中最基本和最重要的负荷类型。

特殊性负荷包括震荡负荷、爆炸负荷、动载荷载等,是针对具体情况而设计的负荷类型。

特殊效应荷载包括温度效应荷载、沉降效应荷载等,通常不是主要的负荷类型,但同样需要计算。

风荷载是建筑结构设计中关于地震荷载之后的第二大重要负荷类型,考虑其在整个建筑结构系统中所占比重以及地震发生概率,具有极其重要的作用。

二、荷载计算方法荷载计算方法可以分为根据设计规范计算和使用实验数据计算两种方法。

设计规范计算方法以建筑负荷类型为基础,按照国家标准和规范进行设计。

这种方法比较常见,较为保守,同时需要具备一定的工程经验和专业知识。

使用实验数据计算则强调实验数据的准确性和可靠性,通过无损测试方法获取建筑结构的实际荷载数据,然后进行计算。

这种方法相对于规范计算来说,更加精确和可靠,但其实施难度较大,需要设备和技术力量等投入。

三、结构稳定性在荷载计算中,结构稳定性的考虑是必不可少的。

对于柱子来说,结构稳定性最重要的考虑因素是截面的形状和大小,梁的稳定性则关注其受剪切力的作用,板和墙的稳定性最关键的因素则是承载力和强度。

在荷载计算时,需要考虑结构的夹板长度、臂长、支撑点情况等因素,以确保结构具有足够的稳定性。

四、抗震能力建筑结构荷载计算除了考虑稳定性以外,还需要考虑其抗震能力。

抗震能力是建筑结构设计中的重中之重,因为一旦发生地震等自然灾害,建筑结构的抗震能力将直接关系到人员安全和财产损失的严重程度。

建筑结构荷载计算介绍

建筑结构荷载计算介绍

1.1 荷载的分类 1.1.1 永久荷载
在结构使用期间,其值不随时间变化,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。例如结构自重、土压力、预 应力等。 永久荷载不随时间变化,长期作用在结构上, 在结构上的作用位置也不变。
1.1.2 可变荷载
在结构使用期间,其值随时间变化,且变化与
1
建筑结构荷载
本章提要
本章讲述了建筑结构承受的各种作用,包 括直接作用和间接作用。主要讲述了《建筑结 构荷载规范》(GB 50009—2001)中的各种荷
载。讨论了荷载的分类,荷载代表值,各类荷
载标准值的确定。
本章内容
1.1 荷载的分类 1.2 荷载代表值 1.3 永久荷载标准值 1.4 楼面和屋面活荷载 1.5 雪荷载 1.6 风荷载
表1.5 屋面积雪分布系数μr
1.6 风荷载
风荷载的大小与基本风压、风压高度变化系数、 风荷载体型系数和风振系数有关。《荷载规范》规 定,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
k z s z0
(2) 当计算围护结构时
k gz s z0
设计建筑结构及屋面的承重构件时,可按下布的最不利情 况考虑;
② 屋架可分别按积雪全跨和半跨均匀分布的情 况考虑;
③ 框架和柱可按积雪全跨均匀分布情况考虑。
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、0;雪荷载分区应按规范中的 规定采用。
表1.1
民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、 频遇值和准永久值系数
表1.2 楼面活荷载折减系数

GB50009-2001建筑结构荷载规范

GB50009-2001建筑结构荷载规范

建筑结构荷载规范GB50009-2001 第1章总则第2章术语及符号2.1术语2.2符号第3章荷载分类和荷载效应组合3.1荷载分类和荷载代表值3.2荷载组合第4章楼面和屋面活荷载4.1民用建筑楼面均布活荷载4.2工业建筑楼面活荷载4.3屋面活荷载4.4屋面积灰荷载4.5施工和检修荷载及栏杆水平荷载4.6动力系数第5章吊车荷载5.1吊车竖向和水平荷载5.2多台吊车的组合5.3吊车荷载的动力系数5.4吊车荷载的组合值,频遇值及准永久值第6章雪荷载6.1雪荷载标准值及基本雪压6.2屋面积雪分布系数第7章风荷载7.1风荷载标准值及基本风压7.2风压高度变化系数7.3风荷载体型系数7.4顺风向风振和风振系数7.5阵风系数7.6横风向风振附录A常用材料和构件的自重附录B楼面等效均布活荷载的确定方法附录C工业建筑楼面活荷载附录D基本雪压和风压的确定方法附录D.1基本雪压附录D.2基本风压附录D.3雪压和风速的统计计算附录D.4全国各城市的雪压和风压值附录D.5全国基本雪压,风压分布及雪荷载准永久值系数分区图附录E结构基本自振周期的经验公式附录E.1高耸结构附录E.2高层建筑附录F结构振型系数的近似值附录F.1结构振型系数按实际工程由结构动力学计算得出.在此仅给出截面沿高度不变的两类结构第1至第4的振型系数和截面沿高度规律变化的高耸结构第1振型系数的近似值.在一般情况下,对顺风向响应可仅考虑第1型的影响,对横风向的共振响应,应验算第1至第4振型的频率,因此列出相应的前4个振型系数.附录G本规范用词说明建筑结构荷载规范GB50009-2001第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要,以符合安全实用、经济合理的要求,特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

第1.0.4条建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

建筑结构计算基本原则载荷分类及载荷代表值

建筑结构计算基本原则载荷分类及载荷代表值
第一讲
教学目标:
1. 了解掌握荷载分类、荷载代表值的概念及种类; 2. 理解结构的功能及其极限状态的含义; 3. 能确定永久荷载、可变荷载的代表值。
重点
1、荷载分类;荷载代表值; 2、结构的功能;结构功能的极限状态; 3、结构上的作用、作用效应和结构抗力。
难点
结构上的作用、作用效应和结构抗力。
§1.1 荷载分类及荷载代表值(2)结构的功能函数源自Z g (S , R) R S
(1.2.1)
实际工程中,可能出现以下三种情况
小 结:
1. 荷载分类、荷载代表值的概念及种类; 2. 永久荷载、可变荷载的代表值; 3. 作用效应、结构抗力的概念; 4. 结构的功能及其极限状态的含义。
作业布置:
预 习:思考题1.4、1.5; 思考题:1.1 、1.2 。
1.1.2 荷载代表值
1.荷载代表值 定义:结构设计时,对于不同的荷载和不同的设计情况, 应赋予荷载不同的量值,该量值即荷载代表值。 2.荷载标准值 定义:荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概 率的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。 设计基准期——为确定可变荷载代表值而选定的时间参 数,一般取为50年。
1.1.1 荷载分类
按随时间的变异,结构上的荷载可分为以下三类: 1.永久荷载
永久荷载亦称恒荷载,是指在结构使用期间,其值不 随时间变化,或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 如结构自重、土压力、预应力等。
2.可变荷载 可变荷载也称为活荷载,是指在结构使用期间,其值随 时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载。 3.偶然荷载 在结构使用期间不一定出现,而一旦出现,其量值很大 且持续时间很短的荷载称为偶然荷载。
可变荷载频遇值可表示为ψfQk。其中ψf为可变荷载频

建筑结构荷载规范标准[详]

建筑结构荷载规范标准[详]

建筑结构荷载规范GB50009-2001第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要,以符合安全实用、经济合理的要求,特制订本规范。

第 1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。

第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。

第1.0.4条建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。

本规范仅对荷载作出规定。

第1.0.5条本规范采用的设计基准期为50年.第1.0.6条建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准的规定.第2章建筑结构荷载规范2.1 术语第2.1.1条永久荷载permanent load在结构使用期间,其值不随时间变化,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.第2.1.2条可变荷载vaiable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比在可以忽略不计的荷载.第2.1.3条偶然荷载accidental load在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.第2.1.4条荷载代表值reprsentative values of a load设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值.组合值.频遇值和准永久值.第2.1.5条设计基准期design reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.第2.1.6条标准值characteristic value/nominal value荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值.众值.中值或某个分位值).第2.1.7条组合值combination value对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.第2.1.8条频遇值frequent value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为这规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值.第2.1.9条准永久值quasi-permanet value对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.第2.1.10条荷载设计值design value of a load荷载代表值与荷载分项系数的乘积.第2.1.11条荷载效应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.第2.1.12条荷载组合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.第2.1.13条基本组合fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合.第2.1.14条偶然组合accidental combination承载能力极限状态计算时,永久作用,可变作用和一个偶然作用的组合.第2.1.15条标准组合characteristic/nominal combination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.第2.1.16条频遇组合frequnt combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或永久值为荷载代表值的组合.第2.1.17条准永久组合quasi-permanent combinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合.第2.1.18条等效均布荷载equivalent uniform live load结构设计时,楼面上下连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其要结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布的均布荷载.第2.1.19条从属面积tributary area从属面积是在计算梁柱构件时采用,它是指所计算构件负荷的楼面面积,它应由楼板的零线划分,在实际应用中可作适当简化.第2.1.20条动力系数dynamic coeffcient承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应静力效应的比值.第2.1.21条基本雪压reference snow pressure雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.第2.1.22条基本风压reference wind pressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按公式(D.2.2-4)确定的风压.第2.1.23条地面粗糙度terrain roughness风在到达结构以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.2.2 符号第2.2.0条 G k---永久荷载的标准值; Q k---可变荷载的标准值;G Gk---永久荷载效应的标准值;S Qk---可变荷载效应的标准值;S---荷载效应组合设计值;R---结构构件抗力的设计值;S A---顺风向风荷载效应;S C---横风向风荷载效应;T---结构自振周期;H---结构顶部高度;B---结构迎风面宽度;R e---雷诺数;S t---斯脱罗哈数;s k---雪荷载标准值;s0---基本雪压;w k---风荷载标准值;w0---基本风压;νcr---横风向共振的临界风速;α---坡度角;βz---高度z处的阵风系数;βgz---高度z处的阵风系数;γ0---结构重要性系数;γG---永久荷载的分项系数;γQ---可变荷载的分项系数;ψc---可变荷载的组合值系数;ψf---可变荷载的频遇值系数;ψq---可变荷载的准永久值系数;μr---屋面积雪分布系数;μz---风压高度变化系数;μs---风荷载体型系数;η---风荷载地形,地貌修正系数;ξ---风荷载脉动增大系数;ν---风荷载脉动影响系数;φz---结构振型系数;ζ---结构阻尼比.第3章建筑结构荷载规范3.1 荷载分类和荷载代表值第3.1.1条结构上的荷载,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。

建筑荷载荷载分类和荷载组合

建筑荷载荷载分类和荷载组合

建筑荷载荷载分类和荷载组合3荷载分类和荷载组合3.1荷载分类和荷载代表值3.1.1建筑结构的荷载可分为下列三类:1永久荷载,包括结构自重、土压力、预应力等。

2可变荷载,包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。

3偶然荷载,包括爆炸力、撞击力等。

3.1.2建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值:1对永久荷载应采用标准值作为代表值;2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;3对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

3.1.3确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。

3.1.4荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。

3.1.5承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。

可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。

3.1.6正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。

可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。

可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。

3.2荷载组合3.2.1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组合进行设计。

3.2.2对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采用下列设计表达式进行设计:式中:γ0——结构重要性系数,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用;S d——荷载组合的效应设计值;R d——结构构件抗力的设计值,应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。

3.2.3荷载基本组合的效应设计值S d,应从下列荷载组合值中取用最不利的效应设计值确定:1由可变荷载控制的效应设计值,应按下式进行计算:式中:γGj——第j个永久荷载的分项系数,应按本规范第3.2.4条采用;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中γQ1为主导可变荷载Q1的分项系数,应按本规范第3.2.4条采用;γLi——第i个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数,其中γL1为主导可变荷载Q1考虑设计使用年限的调整系数;S Gjk——按第j个永久荷载标准值G jk计算的荷载效应值;S Qik——按第i个可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值,其中S Q1k为诸可变荷载效应中起控制作用者;ψci——第i个可变荷载Q i的组合值系数;m——参与组合的永久荷载数;n——参与组合的可变荷载数。

结构设计:结构荷载有哪些代表值?[工程类精品文档]

结构设计:结构荷载有哪些代表值?[工程类精品文档]

结构设计:结构荷载有哪些代表值?[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!大于大于大于荷载代表值指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。

荷载都存在变异性,是随机变量。

结构设计时,为了适应不同的极限状态下的设计要求,《建筑结构荷载规范》(GB500092001)给出了各类荷载的代表值。

对永久荷载采用标准值为代表值;对可变荷载则应根据设计要求分别采用标准值,频遇值,准永久值或组合值为代表值。

(1)荷载标准值。

荷载标准值是结构设计时采用的荷载基本代表值,荷载的其他代表值是以其为基础乘以适当的系数后得到的。

荷载的标准值为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如众值、均值、中值或某个分位值)。

(2)永久荷载的标准值。

永久荷载变异性不大,一般以平均值作为荷载标准值,即可按结构设计规定的尺寸和材料的平均密度确定。

(3)可变荷载的标准值。

可变荷载的标准值由数理统计方法确定,通常要求有95%的保证率。

由于已有资料的不足,目前有些可变荷载的标准值主要由历史工程经验而定。

(4)可变荷载频遇值。

对可变荷载,取在设计基准期内,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为频遇值。

其大小等于可变荷载标准值Qk乘以频遇值系数Ψf.(5)可变荷载准永久值。

对可变荷载,取在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值为准永久值。

其大小等于可变荷载标准值Qk乘以准永久系数Ψq.(6)可变荷载组合值。

当考虑两种或两种以上的可变荷载在结构上同时作用时,由于所有可变荷载同时达到其单独出现的最大值的可能性极小。

故除主导可变荷载仍以标准值为代表值外,其他伴随可变荷载应取其标准值乘以小于1的组合系数Ψc,得到可变荷载的组合值。

结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。

荷载分类和荷载代表值

荷载分类和荷载代表值

荷载分类和荷载代表值
一、建筑结的荷载可分为下列三类:
1、永久荷载,包括结构自重、土压力、预应力等。

2、可变荷载,包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。

3、偶然荷载,包括爆炸力、撞击力等。

二、建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值:
1、对永久荷载应采用标准值作为代表值;
2、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;
3、对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

313确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。

三、荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。

四、承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。

可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。

五、常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。

可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数,可变荷载准永久值。

应为可变荷载标准值乘以
准永久值系数。

建筑结构荷载规范最新

建筑结构荷载规范最新

建筑结构荷载规范最新
《建筑结构荷载规范》以国家标准的形式发布,是建筑工程设计、施工和验收的必备依据。

该规范详细规定了不同类型建筑物所需承受的各类荷载的计算方法、系数和规定数值。

以下是《建筑结构荷载规范》中的几个重要内容:
1.荷载类型:规范将荷载分为恒载、可变活荷载、风荷载、地震荷载和温度荷载几类,对每类荷载分别给出了计算方法和取值范围。

2.负荷组合:规范规定了不同荷载类型的组合,并给出了计算过程和取值规定。

这些荷载组合考虑了不同荷载同时作用时的最不利情况,确保了建筑结构的安全性。

3.荷载计算:规范详细阐述了各类荷载的计算方法和计算系数,并提供相应的荷载表格和计算例子。

荷载计算是建筑结构设计的重要环节,准确的计算能够确保结构的安全和经济性。

4.荷载标准值:规范规定了不同荷载类型的标准值和规定值,包括恒载和可变活荷载的重量、面积等参数,风荷载和地震荷载的设计参数等。

5.荷载效应与安全性:规范详细说明了荷载产生的效应和结构的安全性评估。

通过对结构荷载的计算和分析,可以判断结构的承载能力以及是否满足安全性要求。

  1. 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. 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. 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)。

2)结构的可靠性和可靠度的概念 结构可靠性——结构的安全性、适用性和耐久性的总 称。 结构可靠度——结构在规定时间内,在规定条件下,完成
预定功能的概率。 规定时间指设计使用年限;规定条件指正常设计、正常施 工、正常使用和正常维护,不包括错误设计、错误施工和违反
原来规定的使用情况。
结构的可靠度是结构可靠性的概率度量,即对结构可靠 性的定量描述。
(2)可变荷载标准值 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和 永久值系数按表1.1.1采用。
1)可变荷载准永久值 定义:在设计基准期内经常达到或超过的那部份荷载值 (总的持续时间不低于25年),称为可变荷载准永久值。
可变荷载准永久值可表示为ψqQk ,其中Qk为可变荷 载标准值,ψq为可变荷载准永久值系数。ψq值见表1.1.1。
1.1.2 荷载代表值
1.荷载代表值 定义:结构设计时,对于不同的荷载和不同的设计情况, 应赋予荷载不同的量值,该量值即荷载代表值。 2.荷载标准值 定义:荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概 率的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。 设计基准期——为确定可变荷载代表值而选定的时间参 数,一般取为50年。
(1)永久荷载标准值 永久荷载主要是结构自重及粉刷、装修,固定设备的重 量。一般可按结构构件的设计尺寸和材料或结构构件单位体 积(或面积)的自重标准值确定。 对于自重变异性较大的材料,在设计中应根据其对结构 有利或不利的情况,分别取其自重的下限值或上限值。 [例] 取钢筋混凝土单位体积自重标准值为25 kN/m3,则 截面尺寸为200×500mm的钢筋混凝土矩形截面梁的自重标准 值为0.2×0.5×25=2.5kN/m。
第一讲
教学目标:
1. 了解掌握荷载分类、荷载代表值的概念及种类; 2. 理解结构的功能及其极限状态的含义; 3. 能确定永久荷载、可变荷载的代表值。
重点
1、荷载分类;荷载代表值; 2、结构的功能;结构功能的极限状态; 3、结构上的作用、作用效应和结构抗力。
难点
结构上的作用、作用效应和结构抗力。
§1.1 荷载分类及荷载代表值
注意1:结构可靠度与结构使用年限长短有关。《统一 标准》以结构的设计使用年限为计算结构可靠度的时间基准。
注意2:结构的设计使用年限虽与结构使用寿命有联系, 但不等同。当结构的使用年限超过设计使用年限后,并不意 味着结构就要报废,但其可靠度将逐渐降低。
2.结构功能的极限状态 (1)定义 整个结构或结构的一部份,超过某一特定状态就不能满 足设计规定的某一功能(安全性、适用性、耐久性)要求, 该特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态
承载力极限状态 正常使用极限状态
(2)分类 1)承载能力极限状态 —— 这种极限状态对应于结构
或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。 承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。
适用性——结构在正常使用时具有良好的工作性能。 例如,不会出现影响正常使用的过大变形或振动;不会产 生使使用者感到不安的裂缝宽度等。
耐久性——结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能, 即在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年 限。例如,结构材料不致出现影响功能的损坏,钢筋混凝土 构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。
可变荷载频遇值可表示为ψfQk。其中ψf为可变荷载频
遇值系数,其值按表1.1.1查取。
荷载频遇值 可变荷载频遇值是正常使用极限状态按频
遇组合设计所采用的一种可变荷载代表值。在 设计基准期内,荷载达到和超过该值的总持续 时间仅为设计基准期的一小部分。
可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以
荷载频遇值系数。荷载频遇值系数见荷载规范 表达到荷载值的频率越大,频遇值系数越大, 频遇值亦越大。如:书库频遇值系数为0.9, 住宅频遇值系数为0.57。
4
100
示例 临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要的建筑结构
(3)结构的功能要求 1)结构的功能要求
功能要求
安全性 适用性 耐久性
安全性——结构在正常施工和正常使用的条件下,能 承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件(如强 烈地震、爆炸、车辆撞击等)发生时和发生后,仍能保持 必需的整体稳定性,即结构仅产生局部的损坏而不致发生 连续倒塌。
频遇组合目前仅在桥梁结构设计中应用。
§1.2 建筑结构极限状态设计法
1.2.1 极限状态
1.结构的功能要求 (1)结构的安全等级
建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生 的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会 影响等)的严重性,采用不同的安全等级。
根据破坏后果的严重程度,建筑结构划分 为三个安全等级。
表1.2.1 建筑结构的安全等级
安全等级
破坏后果
建筑物类型
一级
很严重
重要的房屋
二级
严重
一般的房屋
三级
不严重
次要的房屋
(2)结构的设计使用年限 定义:房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维
护下所应达到的持久年限。结构的设计使用年限 应按下表采用。
类别 设 计 使 用 年限(年)
1
5
2பைடு நூலகம்
25
3
50
2)可变荷载组合值 定义:两种或两种以上可变荷载同时作用于结构上时, 除主导荷载(产生最大效应的荷载)仍可以其标准值为代表 值外,其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值, 此即可变荷载组合值。
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,其值按表1.1.1查取。
3)可变荷载频遇值 定义: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(总的持 续时间不低于50年),称为可变荷载频遇值。
1.1.1 荷载分类
按随时间的变异,结构上的荷载可分为以下三类: 1.永久荷载
永久荷载亦称恒荷载,是指在结构使用期间,其值不 随时间变化,或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 如结构自重、土压力、预应力等。
2.可变荷载 可变荷载也称为活荷载,是指在结构使用期间,其值随 时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载。 3.偶然荷载 在结构使用期间不一定出现,而一旦出现,其量值很大 且持续时间很短的荷载称为偶然荷载。
相关文档
最新文档