荷载_Chapter02_永久荷载与作用_Lecturenote
荷载复习提纲课件
大跨度结构的荷载问题
大跨度结构的自重和施工荷载
大跨度结构由于其跨度大、重量大，需要考虑自重和施工过程中的临时荷载对结构的影响 。
风载和地震作用
大跨度结构在风载和地震作用下会产生较大的位移和应力，需要采取有效的抗风和抗震措 施。
雪载和积冰荷载
大跨度结构需要考虑雪载和积冰荷载的影响，特别是在寒冷地区，需要考虑雪载和积冰的 积累和分布情况。
正常使用极限状态设计法
以满足结构正常使用要求为目标，考虑结构变形、裂缝、振幅等指 标的控制。
设计原则与标准
结构安全性
结构设计应满足安全性和稳定 性要求，防止结构在正常使用 和偶然事件下发生破坏或严重
损坏。
经济性
结构设计应在满足安全性和功 能要求的前提下，尽量降低成 本，提高经济效益。
适用性
结构设计应满足使用要求，保 证结构的适用性和耐久性。
现的冰压和雪压作用。
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风载计算方法
根据风速、风压、结构形式和高度 等因素，通过计算和分析确定风载 的大小和分布。
地震作用
地震作用定义
地震作用是指由地震波引起的结 构振动和位移所产生的力。
地震作用特点
地震作用是突发性的自然灾害， 其大小和方向不可预测。
地震作用计算方法
根据地震波的特性和结构的动力 特性，通过分析和模拟确定地震
材料强度
弹性极限
Hale Waihona Puke 01材料在受力过程中，当应力达到某一极限值时，会发生弹性形
变，这个极限值即为材料的弹性极限。
屈服点
02
当材料受到的应力超过弹性极限后，材料开始屈服，应力值不
再增加，但应变继续增大，这个应力值即为屈服点。
土木工程概论-土木工程荷载讲义
土木工程荷载第一节 荷载的概念一、作用：是指能够使结构产生效应的各种原因（因素）的总称。
作用又分为直接作用和间接作用。
二、效应：结构在外界各种因素作用下所产生的位移、变形、加速度、内力、应力、应变、裂缝等。
三、直接作用：指直接作用在结构上的外力，如承重构件的自重、非常承重构件的重力、人的重量、家具设备的重量、风雪对构成的作用力等。
工程上把直接作用称为荷载或狭义荷载。
四、间接作用：指能够使结构产生效应的各种非直接作用因素。
如地基不均匀沉降变形、混凝土干燥收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的变形等。
习惯上，把间接作用也成为荷载，如温度荷载、地震荷载等。
我们把直接作用和间接作用统称为广义荷载。
广义荷载间接作用（狭义）荷载直接作用作用⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→ 第二节 荷载的类型与特征值、设计值一、按荷载随时间的变异性和出现的可能性，分：1、永久荷载（恒载）：在结构设计基准期内，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某一限制，故又称为恒荷载。
如结构自重、非常承重构件的重力、土压力、水压力、预应力、地基沉降、焊接等。
2、可变荷载（活载）：在结构设计基准期内，其值随时间发生变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载，又称为活荷载。
如人员设备重力、车辆重力、风荷载、雪荷载、温度荷载等。
3、偶然荷载：在结构设计基准期内不一定出现，但一出现其值很大且持续时间较短的荷载。
如爆炸力、冲击力、地震荷载二、按作用在结构上荷载的分布状况特征，分：1、体荷载（空间荷载）：指分布在结构整个体积内连续作用的荷载。
2、面荷载（分布荷载）：指分布在结构某一表面连续作用的荷载。
（1）均布面荷载：指分布均匀、连续，且大小方向处处相同的荷载。
如楼板的面层对结构层的荷载。
（2）均布线荷载：指某些情况下可以将均布面荷载换算到计算构件的横、纵轴线上，即均布面荷载除以其负荷宽度，则可得到其沿横、纵轴线的均布线荷载。
建筑结构上的荷载与作用
高湿度环境会加速建筑材料的腐蚀，如木材腐朽、金属锈蚀等。
腐蚀环境对结构影响
化学腐蚀
01
建筑物处于腐蚀性环境中，如酸雨、盐碱地等，会导致建筑材
料的化学腐蚀。
电化学腐蚀
02
不同金属间存在电位差，会导致电化学腐蚀的发生，如钢筋在
混凝土中的锈蚀。
生物腐蚀
03
微生物、昆虫等生物活动会对建筑材料造成破坏，如木材被白
智能化技术是当前科技发展的热点之 一，其在建筑结构工程领域的应用前 景广阔。通过引入智能化技术，可以 实现建筑结构的自适应、自修复和智 能化管理，提高结构的安全性和可靠 性。
随着环保意识的不断提高，绿色环保 理念将在建筑结构工程中得到更广泛 的推广和应用。在未来的发展中，应 注重环保材料的选择、节能减排措施 的实施以及建筑废弃物的回收利用等 方面，推动建筑结构工程向更加环保 、可持续的方向发展。
荷载分类
根据荷载的性质和变化规律，可分为 静力荷载和动力荷载；根据荷载的作 用时间和变化特点，可分为永久荷载 、可变荷载和偶然荷载。
作用在建筑结构上的力
风力
风对建筑结构产生的压力或吸 力，是可变荷载的一种。
雪荷载
积雪对建筑结构产生的压力， 是可变荷载的一种。
重力
建筑结构自身重量产生的重力 ，是永久荷载的主要来源。
影响
风荷载会对建筑物的稳定性和安全性 产生影响，特别是在高层建筑、大跨 度桥梁等结构中，风荷载的作用更加 显著。
雪荷载
定义
雪荷载是指降雪在建筑物顶部或屋面上堆积 产生的荷载。
影响
雪荷载会对建筑物的屋顶结构和承重墙等产生压力 ，可能导致结构变形或破坏。
计算方法
雪荷载的计算需要考虑降雪量、雪的密度、 建筑物的形状和坡度等因素，通常采用规范 规定的公式进行计算。
第二章 结构上的作用与作用效应.
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
3
4
（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
续上表
5 （1）健身房、演出舞台 （2）舞厅 4.0 4.0 5.0 12.0 7.0 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.3
c
值系数（可查上表）。
4.可变荷载频遇值 可变荷载频遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅 为设计基准期一小部分的荷载值。可变荷载频遇值可表示 为 f Qk。其中 f 为可变荷载频遇值系数（可查上表）
特别提示
◎荷载标准值就是结构在设计基准期内，正常情况下可能 出现的最大荷载值，它是荷载的基本代表值。 ◎结构设计时，应对荷载赋予一个规定的量值，该量值 即为荷载代表值。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。
0.7 0.7 0.7 0.7
0.6 0.6 0.6 0.6
续上表
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
表2-1 序号 1 2 3 4 名称 混凝土 钢筋混凝土 水泥砂浆 石灰砂浆、混合 砂浆
按构件尺寸和构件单位体积自重 的标准值来确定。
几种常用材料的自重（kN/m³ ） 自重 22～24 24～25 20 17 序号 5 6 7 8 名称 普通砖 普通装（机器制） 浆砌普通砖砌体 浆砌机砖砌体 自重 18 19 18 19
永久荷载作用简图及内力图附图
毕设精品附图1永久荷载作用简图及内力图
图1.1 恒荷载计算简图
图1.2 恒载弯矩图
图1.3 恒荷载剪力图
图1.4 恒荷载轴力图
附图2可变荷载作用计算简图及内力图
图2.1 活荷载计算简图
图2.2 活荷载弯矩图
图2.3 活荷载剪力图
图2.4 活载轴力图
附图3左风荷载作用下的计算简图及内力图
图3.1 左风计算简图
图3.2 左风弯矩图
图3.3 左风剪力图
附图4右风荷载作用下的计算简图及内力图
图4.1 左风轴力图
图4.2 右风计算简图
图4.6 右风弯矩图
图4.7 右风剪力图
图4.8 右风轴力图
附图5左震荷载作用下的计算简图及内力图
图5.1 左震作用简图
图5.2 左震弯矩图
图5.3 左震剪力图
图5.4 左震轴力图
附图6右震荷载作用下的计算简图及内力图
图6.1 右震计算简图
图6.2 右震弯矩图
图6.3 右震剪力图
图6.4 右震轴力图。
工程桥梁设计荷载讲解培训教材
4）公路桥涵结构效应组合表达式
1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.8*1.4*人群荷载 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+
二、作用的分类
编号
作用分类
作用名称
1
结构重力（包括结构附加重力）
2
预加应力
3
土的重力
4
永久作用（恒载） 土侧压力
5
混凝土收缩及徐变作用
6
水的浮力
7
基础变位作用
8
汽车荷载
9
汽车冲击力
10
汽车离心力
11
汽车引起的土侧压力
12人群荷载13源自风荷载14可变作用
汽车制动力
15
流水压力
16
冰压力
17
温度影响力
18
汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取1.4。当 某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽 车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而 设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；
在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风 荷载外的其他第j个可变作用效应（含本规范第4.3.5条规定的人行道板 等局部构件和人行道栏杆上的可变作用效应）的分项系数，取1.4，但 风荷载的分项系数取1.1；
桥梁设计荷载讲解
第一节 荷载组合与分类 第二节 永久荷载 第三节 可变荷载 第四节 偶然荷载
第一节
作用分类与组 合
一、作用的定义 二、作用的分类 三、作用的取值 四、作用的代表值取用 五、作用效应组合
一、作用的定义
长期以来，我们一般习惯地称所有引起结构反应的原因为“荷载”， 这种叫法实际并不科学和确切。引起结构反应的原因可以按其作用的 性质分为截然不同的两类，一类是施加于结构上的外力，如车辆、人 群、结构自重等，它们是直接施于结构上的，可用“荷载”这一术语来 概括。另一类不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本 身的特性、结构所处环境等有关，如地震、基础变位、混凝土收缩和 徐变、温度变化等，它们是间接作用于结构的，如果也称“荷载”，容 易引起人们的误解。因此，目前国际上普遍地将所有引起结构反应的 原因统称为“作用”, 而“荷载”仅限于表达施加于结构上的直接作用。
第2章 荷载
•
动荷载是指短时间，量值发生较大变化的荷载，对于结构会产生冲击作用
效果，多数动荷载由重力于运动速度共同产生。
2.1.3力学计算的荷载简化 集中荷载
•集中荷载是指荷载作用的范围相对于结构的尺度来讲很小，可以忽 略为一个点作用的荷载，集中荷载对于结构产生不连续的作用。集
中荷载可以直接进行力学计算。
分布荷载
一抗震参数计算结构弹性层间侧移角，使其不超限值，并采取相
应的构造措施，满足第二水准烈度要求。 2. 采用第三水准烈度为参数计算结构的弹塑性层间侧移角，使之小
于规定的限值，并采取相应的构造措施，满足第三水准烈度要求。
• 通常来讲，地震烈度低于六度时，不会对于永久性建筑物形成较 大破坏。
•
因此，我国规范规定，以六度为建筑设计基本设防标准。
概率分布原理
• 统计发现，任一种活荷载均符合概率 正态分布规律 。
出 现 概 率
μ
规律：较大与较小的荷载出现概 率低，常规荷载出现概率高 荷载平均值为μ 均方差为σ
σ
σ
荷载标准值Qk
μ +1.645σ
荷载值
常规荷载范围，保证率95%
意外荷载范围，失效率5%
2.2 荷载取值
2.2.2 荷载特征值的确定
可变荷载组合值＝可变荷载标准 值×荷载组合值系数ψ C 荷载组合值系数可由《荷载规范》 查得
可变荷载频遇值
可变荷载在设计基准期内在结构上偶而 出现的较大荷载，称为可变荷载频遇值。其 具有持续时间较短或发生次数较少的特点。
可变荷载频遇值＝可变荷载标准 值×荷载频遇值系数ψ f
荷载频遇值系数可由《荷载规范》
征风的研究，并采用航空技术，以风洞试验的方式对于区 域模拟规划进行调整。
荷载的知识点总结
荷载的知识点总结荷载是指结构承受的外部作用力或负荷，在工程结构设计中起着至关重要的作用。
荷载的大小和性质对结构的安全和可靠性有着直接影响，因此对荷载的认识和计算是结构设计中的重点和难点。
本文将对荷载的相关知识点进行总结，包括荷载的分类、荷载的计算方法、荷载的影响因素等内容。
一、荷载的分类1.1 按产生原因划分根据荷载产生的原因，荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指作用于结构上的恒定不变的荷载，如自重、外荷载等；动态荷载是指作用于结构上的变化的荷载，如风荷载、地震荷载等。
1.2 按荷载性质划分根据荷载的性质，荷载可分为均布荷载和集中荷载。
均布荷载是指均匀分布在结构上的荷载，如自重、雪荷载等；集中荷载是指集中作用在结构某一点或轴线上的荷载，如人员、设备等。
1.3 按作用时间划分根据荷载作用的时间长短，荷载可分为永久荷载和临时荷载。
永久荷载是指在结构使用寿命内始终存在的荷载，如自重、建筑物的使用荷载等；临时荷载是指在特定时间内存在的荷载，如风荷载、雪荷载等。
1.4 按荷载变化规律划分根据荷载的变化规律，荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指在结构设计使用阶段变化缓慢的荷载，如自重、建筑物使用荷载等；动态荷载是指在结构使用阶段变化较快的荷载，如风荷载、地震荷载等。
二、荷载的计算方法2.1 静态荷载的计算方法静态荷载的计算方法主要包括荷载的大小计算和荷载的分布计算两个方面。
荷载的大小计算需要根据结构的用途和设计要求确定不同部位的荷载大小，如自重、使用荷载等；荷载的分布计算需要根据荷载作用的位置和范围确定荷载的分布规律，如均布荷载、集中荷载等。
2.2 动态荷载的计算方法动态荷载的计算方法主要包括风荷载的计算和地震荷载的计算两个方面。
风荷载的计算需要考虑风速、风向、结构形状等因素，采用风荷载标准和规范进行计算；地震荷载的计算需要考虑地震烈度、土层性质、结构所处地理位置等因素，采用地震荷载标准和规范进行计算。
第2章荷载
基本风压是根据一般空旷平坦地面、离地10m高处、 统计得到的50年一遇10分钟平均最大风速确定的。
大连地区基本 风压为0.60
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第2章 荷载的基本概念
2.3.2 风荷载
（4）建筑形体与风作用
迎风面风力为压力，侧风面随着与风的夹角的变化， 风力逐渐有压力转变为吸力；
抗震设防依据的地震烈度；
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第2章 荷载的基本概念
（4） 建筑物的抗震设计的基本设防标准
• 小震不坏 - 遭受低于设防烈度多遇地震，结构正常使用，
材料受力为弹性阶段，一般不损坏或不需修理仍可使用
• 中震可修 - 遭受基本烈度地震，结构可能损坏，修缮后或
不修理可继续使用，材料受力处于塑性阶段并被控制在一定限 度内，残余变形不大
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第2章 荷载的基本概念
（3）震级与地震烈度
• 震级－衡量地震大小的一种度量，一次地震只有一个震级； • 地震烈度－地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度； • 地震基本烈度－该地区今后一定时期内在一般场地条件
下可能遭遇的最大地震烈度；
• 抗震设防烈度－指按国家规定的权限批准作为一个地区
2023/12/21
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第2章 荷载的基本概念
2.2.3 荷载的取值
2. 荷载代表值
结构在其使用期间
的正常情况下可能出
现的最大荷载
• 永久荷载 - 采用荷载标准值
• 可变荷载 - 采用荷载标准值、组合值、频遇值或准
永久值
• 偶然荷载 - 按建筑结构使用的特点确定其荷载代表值
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荷载ppt
总重力 跨度
25 KN
/
m3
0.2m 0.5m L
L
2.5KN
/
m
自重力引起的线荷载标准值为2.5KN/m。
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例1-2 某现浇钢筋混凝土走道板板厚宽度为70mm, 板面水泥砂浆厚20mm,板底纸筋灰厚5mm,已知钢筋 混凝土自重为25KN/m³，水泥砂浆自重20KN/m³，纸 筋灰自重16KN/m³，计算板面均布面荷载标准值是 多少？
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2.1 荷载及其分类
2.1.3力学计算的荷载简化 集中荷载 •集中荷载是指荷载作用的范围相对于结构的尺度来讲很小，可以忽略为一 个点作用的荷载，集中荷载对于结构产生不连续的作用。集中荷载可以直接 进行力学计算。
分布荷载 • 分布荷载是指荷载作用的范围相对于结构的尺度是线或面作用的荷载，
分布荷载对于结构产生相对连续的作用。分布荷载不能直接进行力学计 算，需要以积分的办法求得分布荷载对于结构或构件的整体作用效果。
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例1-1 某钢筋混凝土大梁宽度为200mm,高为 500mm，已知钢筋混凝土自重25KN/m³，
计算沿跨度L方向自重引起的线荷载标准值是多少？
解：线荷载=（每米重力）=
作用就是使结构产生内力和变形（应力、应 变）的所有原因。
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第2章 荷载的基本概念
2.1.2 作用的分类
直接作用
以力的形式作用于 结构上的作用
间接作用
以变形形式作用于 结构上的作用
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力学简化
P
温度变形 力学简化
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《荷载与作用》课件
线荷载：作用在一条线 上的荷载
体荷载：作用在一定体 积上的荷载
静荷载：不随时间变化 的荷载
04 常见荷载与作用
恒载
定义：建筑物自身重量和固定设备重量的总和 特点：长期作用于建筑物，不随使用条件变化 影响：影响建筑物的稳定性和承载能力 计算方法：根据建筑物的材质、结构、尺寸等因素进行计算
活载
定义：活载是指在结构上施加的随时间变化的荷载 特点：活载的大小、方向和作用点随时间变化 常见类型：交通荷载、风荷载、地震荷载等 影响：活载对结构的安全性、稳定性和耐久性有重要影响
结构分析方法： 静力分析、动 力分析、稳定
性分析等
结构分析软件： 有限元分析软 件、结构分析
软件等
结构优化设计： 根据结构分析 结果，对结构 进行优化设计， 提高结构的安 全性和稳定性。
静力分析方法
静力分析的定义： 研究结构在静力作 用下的响应
静力分析的方法： 有限元法、边界元 法、有限差分法等
静力分析的应用： 结构设计、优化、 安全评估等
课件背景
荷载与作用是建筑结构设计的基础 课件旨在帮助学生理解荷载与作用的概念、分类和计算方法 课件内容涵盖了荷载与作用的基本原理、计算方法和应用实例 课件适用于建筑结构设计、土木工程等专业的学生和从业人员
课件目的
介绍荷载与作用的基本概 念
讲解荷载与作用的分类和 特点
提供荷载与作用的计算方 法和实例
静力分析的步骤： 建立模型、施加荷 载、求解、结果分 析等
动力分析方法
静力分析：研究结构在静力作用下的响应 动力分析：研究结构在动力作用下的响应 静力-动力分析：结合静力和动力分析，研究结构在复杂荷载作用下的响应 数值模拟：通过计算机模拟，分析结构在荷载作用下的响应
作用(或荷载)及作用(或荷载)效应组合(精品·公开课件)-全文可读
或 (4. 1.6-2)式中 Sud —— 承载能力极限状态下作用基本组合设计值；γ0 —— 结构重要性系数 ， 按本规范表1.0.9规定的结构设计安全 等级采用 ， 对应于设计安全等级一级 、二级和三级分别取1. 1 、 1.0 和0.9；γGi —— 第i个永久作用效应的分项系数 ， 应按表4. 1.6的规定采用； SGik 、SGid —— 第i个永久作用效应的标准值和设计值；
2 作用长期效应组合 。永久作用标准值效应与
达式为：
三 、汽车荷载计算图式及加载方法<通用规范JTG D62>规定 ， 公路桥涵设计时 ， 汽车荷 载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵 横向折减等应符合下列规定：1 汽车荷载分为公路— I级和公路— II级两个等级。2 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成 。车道荷载由 均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载； 桥梁结构的局部 加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆 荷载 。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。3 各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合表4.3. 1- 1 的规定。
关于公式（4. 1.6- 1） 、（4. 1.6-2） 中的作用效应组合系数ψc， 在多数情况下 ， 桥涵结构上往往同时作用多个 荷载 ， 但是本规范确定的恒载分项系数、汽车荷载分 项系数以及赖以建立这些系数的可靠度指标 ， 是在只 有恒载和汽车荷载作用的最基本组合下确定的 ， 当结 构上作用着多于上述荷载时 ， 综合荷载效应最大值的 统计规律也发生相应的变化 ， 从而影响了结构可靠度 指标和恒载、汽车荷载分项系数的取值 。 因此 ， 在保 持可靠度指标、恒载和汽车荷载分项系数不变的情况 下 ， 对多个可变荷载参与效应组合时 ， 引入其值小于 1.0的荷载效应组合系数ψc对荷载标准值效应作等值折 减 。组合系数γc是针对可变荷载效应的不同比值 ， 通过 优化方法确定的 ， 它随参与组合的可变荷载的增加而 减小 ， 本规范给出的ψc值是经优化计算后适当提高的 数值。
04,永久荷载
1
4永久荷载
4.0.1永久荷载应包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重，土压力、水压力，以及其他需要按永久荷载考虑的荷载。
4.0.2 结构自重的标准值可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。
4.0.3一般材料和构件的单位自重可取其平均值，对于自重变异较大的材料和构件，自重的标准值应根据对结构的不利或有利状态，分别取上限值或下限值。
常用材料和构件单位体积的自重可按本规范附录A采用。
4.0.4固定隔墙的自重可按永久荷载考虑，位置可灵活布置的隔墙自重应按可变荷载考虑。
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1哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用荷载与结构设计方法吕大刚教授哈尔滨工业大学土木工程学院Loads and Structural Design Methods2014年春2哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用第二章永久荷载与作用2.1 结构的自重2.3 土压力目录2.4 水压力2.5 预应力2.6 变形作用2.2 土的自重应力3哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用第二章永久荷载与作用2.1 结构的自重2.3 土压力2.4 水压力2.5 预应力2.6 变形作用2.2 土的自重应力目录4哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用 2.1 结构的自重结构的自重(Self Weight )，亦称恒荷载(Dead Load )5哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用1986年3月15日11:25左右，新加坡一栋六层建筑(新加坡新世界大酒店)在不到一分钟内迅速坍塌，50人埋在废墟下，事后17人获救，33人死亡。
新加坡新世界大酒店坍塌事件Singapore Hotel New World Disaster2.1 结构的自重6哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用灾后组成的国际土木工程师调查委员会，对众多目击者进行了调查，排除了包括恐怖袭击、地铁修建、隧道开挖、施工质量等各种原因。
坍塌原因调查2.1 结构的自重7哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用坍塌原因调查结构工程师还对大楼坍塌事故做过详细的计算机仿真分析2.1 结构的自重美国国家地理和Discovery 频道对此事件有详细的报道和分析8哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用调查最终发现：原来的结构工程师在结构设计时犯了一个非常严重的错误：他只计算了大楼的活荷载，而完全忘记了建筑物自身的重量——恒荷载！坍塌的真正原因：2.1 结构的自重灾难事件对结构设计习惯的改变分别验算恒荷载和活荷载！这意味着建筑物不能够承受自身的重量，坍塌只是时间上的事！结构设计师忘记了恒荷载！结构自重占建筑物总重量的50%-80%，千万不能漏掉恒荷载！9哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用一、荷载规范关于结构自重的相关规定建筑结构荷载规范(GB50009-2012)条文2.1 结构的自重10哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用一、荷载规范关于结构自重的相关规定建筑结构荷载规范(GB50009-2012)条文说明2.1 结构的自重11哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用一、荷载规范关于结构自重的相关规定建筑结构荷载规范(GB50009-2012)条文说明2.1 结构的自重12哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用二、结构自重的计算原理与方法（一）结构自重标准值的计算1.结构构件的自重标准值根据结构构件的设计尺寸和材料的容重标准值确定式中——构件的自重，kN;——构件材料的重度（容重），kN/m 3;——构件的体积，一般按设计尺寸确定，m 3.——重度（容重），单位体积物质的重量，kN/m 3;——密度，单位体积物质的质量，kg/m 3.2.1 结构的自重13哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用①砖普通砖（240mmx115mmx53mm ）18kN/m 3普通砖（机制）19kN/m 3②灰浆水泥砂浆20kN/m 3石灰砂浆、混合砂浆17kN/m 3③混凝土（砼）素混凝土（22∼24）kN/m 3泡沫混凝土（4∼6）kN/m 3钢筋混凝土（R.C.）（24∼25）kN/m 3④砌体浆砌普通砖（机制）18（19）kN/m 3空斗砌体（一眠一斗，中填碎瓦）17kN/m 3粘土砖空斗砌体（全斗）13kN/m 3常用材料和构件的自重(GB50009-2012附录A 表A)2.1 结构的自重14哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用⑤墙面贴瓷砖墙面（25mm 厚（包括水泥砂浆打底））0.5kN/m 2水泥粉饰墙面（20mm 厚，水泥粗砂）0.36kN/m 2石灰粗砂粉饰墙面（20mm 厚）0.34kN/m 2⑥屋顶小青瓦屋面（0.9∼1.1）kN/m 2粘土平瓦屋面0.55kN/m 2油毡防水层一层油毡刷油两层0.05kN/m 2一毡二油上铺小石子（0.25∼0.30）kN/m 2二毡三油上铺（0.30∼0.35）kN/m 2三毡四油上铺（0.35∼0.40）kN/m 2常用材料和构件的自重(GB50009-2012附录A 表A)2.1 结构的自重15哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用二、结构自重的计算原理与方法（一）结构自重标准值的计算2. 结构总自重标准值式中——结构总自重，kN ；——第i 个基本构件的重度，kN/m 3;——第i 个基本构件的体积，m 3.——组成结构的基本构件数；2.1 结构的自重16哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用在结构的方案设计及施工验算中，为应用方便起见，有时将建筑物看成是一个整体，将建筑结构自重简化为平均楼面恒荷载。
近似估算为：•木结构 1.98 ∼2.48kN/m 2•钢结构2.48 ∼3.96kN/m 2•钢筋混凝土结构4.95 ∼7.43kN/m 2•预应力砼结构3.46 ∼5.94kN/m 22.1 结构的自重3. 平均楼面恒荷载的估算二、结构自重的计算原理与方法（一）结构自重标准值的计算17哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用3. 平均楼面恒荷载的估算线荷载面荷载2.1 结构的自重18哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用二、结构自重的计算原理与方法（二）自重标准值的取值荷载规范条文荷载条文说明2.1 结构的自重19哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用二、结构自重的计算原理与方法（二）自重标准值的取值荷载规范条文荷载条文说明2.1 结构的自重20哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用【例1】双面水泥粉刷厚220墙的自重（20mm 厚水泥砂浆面)0.02m ×20kN/m 3= 0.4kN/m 280mm 厚现浇钢筋混凝土板0.08m ×25kN/m 3 = 2.0kN/m 212mm 厚纸筋石灰泥粉底0.012m ×16kN/m 3= 0.192kN/m 2G k = ∑G ki = 2.592 kN/m 2[例2] 计算某现浇楼面结构自重的标准值[解] 20mm 厚水泥砂浆面层二、结构自重的计算原理与方法（三）例题[解] G k = 0.22m ×19kN/m 3+2×0.36kN/m 2 = 4.90kN/m 22.1 结构的自重21哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用三、方案设计中结构自重的估算一般工业厂房的重量在15～20 / 之间，其中结构自重占总重量的50%～70%一般工业建筑各部分自重占总荷载的百分率百分率屋盖吊车梁和柱外墙和基础梁基础%20～3513～2330～4015～25（一）一般工业建筑2.1 结构的自重22哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用一般民用建筑的重量在16～18 / 之间，其中结构自重占总重的80%，根据建研院经济研究室对民用3～5层标准住宅荷载分析结果，其各组成部分结构自重占总重的百分率如下表所示：一般民用建筑各部分自重占总荷载的百分率百分率屋面楼板与梁墙体基础%2.5～4.59～1350左右9～11（二）一般民用建筑三、方案设计中结构自重的估算2.1 结构的自重23哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu 第二章永久荷载与作用一般高层建筑的重量在22 / 左右，根据对现浇框架结构高层建筑（9～14层）荷载的分析结果，可知结构自重占总重80%以上，其各组成部分结构自重占建筑物总重的百分率如下表所示：高层建筑各部分自重占总荷载的百分率百分率墙①楼板大梁柱基础屋面其他②%32271281137①墙项中包括内消、外墙、边梁和勒角等荷载。
②其他项中包括詹口和腰带等荷载。
（三）高层建筑三、方案设计中结构自重的估算2.1 结构的自重24哈尔滨工业大学土木工程学院本科生课程《荷载与结构设计方法》授课教师：吕大刚教授©Prof. Dagang Lu第二章永久荷载与作用•对于木结构建筑，可假设其总自重(恒载)为2～2.5 / ；•对于钢结构建筑，可假设其总自重(恒载)为2.5～4 / ；•对于钢筋混凝土结构的建筑，可假定其总自重(恒载)为5～7 .5 / ；•对于预应力钢筋混凝土结构的建筑，可假定其总自重为3.5～6 / 。