建筑结构荷载的计算

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建筑结构荷载规范讲解

建筑结构荷载规范讲解

建筑结构荷载规范讲解

建筑结构荷载规范是指为了保证建筑物的结构安全和可靠,对建筑物

所承受的荷载进行规定和设计的一套技术标准。荷载是指作用在建筑结构

上的力和力矩,包括自重、活载、风载、雪载、地震力等。下面对建筑结

构荷载规范进行详细讲解。

1.自重荷载:自重荷载是指建筑结构本身产生的荷载,包括结构构件、楼板、墙体、屋面等的重量。自重荷载的计算需要根据结构的具体材料和

造型进行,常用的计算方法有体积法、曲面法等。

2.活载荷载:活载荷载是指建筑物在使用过程中产生的一种可变荷载。常见的活载荷载包括人员荷载、设备荷载、储物荷载、雨水荷载等。活载

荷载的计算需要根据具体建筑物的用途和功能进行,一般采用规范中给出

的标准值进行计算。

3.风载荷载:风载荷载是指风作用在建筑物表面产生的荷载。风载荷

载的大小受到建筑物的高度、形状、表面积、风速等因素的影响。风载荷

载的计算需要根据规范中的公式进行,一般分为正压力、负压力和剪切力

三种。

4.雪载荷载:雪载荷载是指积雪对建筑物产生的荷载。雪载荷载的大

小受到地区降雪量、雪的密度、建筑物形状等因素的影响。在设计过程中

需要考虑雪的负荷以及积雪造成的均匀和集中荷载,并根据规范提供的计

算方法进行计算。

5.地震荷载:地震荷载是指地震作用在建筑物结构上产生的力。地震

荷载的大小受到地震动地表加速度、建筑物的结构体系、高度等因素的影

响。在设计过程中需要根据规范提供的地震区划、场地类别等信息,结合结构计算方法进行地震荷载的计算。

在建筑结构荷载规范中,还包括荷载组合的设计原则和计算方法。荷载组合是指将不同类型的荷载按照一定的权重和组合方式进行计算,目的是考虑建筑物在实际使用中可能同时承受多种荷载的情况。荷载组合的设计原则包括极限状态设计和服务状态设计。极限状态设计要求建筑物的结构在极限荷载下具有足够的强度和刚度,确保结构的安全性和可靠性。服务状态设计要求建筑物在正常使用和维护情况下满足使用功能和舒适性的要求。

建筑结构的荷载计算与强度分析

建筑结构的荷载计算与强度分析

建筑结构的荷载计算与强度分析建筑结构的荷载计算与强度分析是建筑工程设计中必不可少的一项

内容,它涉及到建筑物在不同荷载作用下的受力情况和承载能力。本

文将从荷载计算和强度分析两个方面进行阐述,以帮助读者更深入地

理解建筑结构的设计与分析过程。

一、荷载计算

荷载计算是建筑结构设计的第一步,它是确定建筑物各个构件在使

用过程中所承受的各种荷载的过程。主要分为静态荷载和动态荷载两类。

1.1 静态荷载

静态荷载指建筑物在使用过程中所承受的常态荷载,如自重、人员

活动荷载、设备荷载等。其中,自重是建筑物固有的重量,通常由材

料的密度和几何形状决定;人员活动荷载则是指人员在建筑物内活动

所产生的荷载;设备荷载是指建筑物内各种设备的重量。

1.2 动态荷载

动态荷载指建筑物在特定情况下所承受的非常态荷载,如风荷载、

地震荷载等。风荷载是指建筑物受到风速和风压的作用所产生的荷载;地震荷载则是指建筑物在地震作用下所承受的力和位移。

二、强度分析

强度分析是建筑结构设计的核心部分,它是通过计算和分析荷载作

用下建筑物各个构件的应力和变形情况,以评估其承载能力和稳定性。

2.1 应力计算

应力计算是强度分析的基本方法,它是根据力学原理和弹性力学理论,通过对建筑物各个构件进行受力分析,计算出其所受到的内应力

大小。对于不同材料和不同形状的构件,应力计算方法有所区别,如

对于钢结构,可以采用弹性理论进行计算;对于混凝土结构,需要考

虑材料的非线性特性,采用弹塑性和破坏理论进行计算。

2.2 变形分析

变形分析是强度分析的另一重要内容,它是通过计算和分析建筑物

建筑结构荷载计算

建筑结构荷载计算

建筑结构荷载计算

建筑结构荷载计算是建筑设计的重要一环,是为了确定建筑物和结构所需要承受的负荷,并以此作为设计和施工的依据。建筑结构的稳定性和安全性直接取决于负荷计算的准确性和合理性。本文将介绍建筑结构荷载计算的基本原理和方法,以及常见的荷载类型和计算流程。

一、建筑结构荷载计算的基本原理

静力学是研究物体在静止状态下的受力和平衡的学科,它主要涉及到力的平衡、受力分析和结构静力平衡方程的建立。在荷载计算中,需要考虑到各种荷载的大小、方向和作用点的位置,根据力的平衡条件和结构静力平衡方程,计算出内力、剪力和弯矩等重要参数,以确定结构的受力性能。

动力学是研究物体在运动状态下的受力和平衡的学科,它主要涉及力的动态响应和结构的振动特性。在荷载计算中,需要考虑到地震荷载、风荷载等动力荷载的大小、方向和作用频率,根据结构的动态特性和振动方程,计算出结构的振动参数,以确定结构的抗震性能和振动舒适度。二、常见的荷载类型

建筑结构所受的荷载可以分为静载和动载两种类型。

静载是指不随时间变化的荷载,包括自重荷载、活载、附加荷载和温度力等。自重荷载是指建筑物本身的重量,可以通过结构的几何参数和物料的密度来计算。活载是指人员活动、设备负荷和储存物体等外界作用于结构的荷载,可以通过规范和设计标准给出。附加荷载是指建筑物在使用过程中可能产生的临时荷载,如吊装荷载、排水荷载等。温度力是指由于

温度变化引起的结构伸缩和热变形,可以通过材料的热膨胀系数和温度变

化来计算。

动载是指随时间变化的荷载,包括地震荷载、风荷载和振动荷载等。

《建筑力学及结构》建筑结构荷载计算

《建筑力学及结构》建筑结构荷载计算

《建筑力学及结构》建筑结构荷载计算

【学习目标】1、具有判别荷载类别的能力

2、能利用《建筑结构荷载规范》求荷载代表值

3、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算

【知识点】荷载的分类及荷载代表值、永久荷载标准值、楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载、建筑结构荷载标准值计算

【工作任务】任务1 简支梁的荷载标准值计算

任务2 单向板楼盖荷载标准值计算

任务3 框架结构荷载标准值计算

【教学设计】荷载计算是结构计算的第一步。首先通过荷载计算才能计算出结构构件上的内、力,再逐步进行强度、刚度,稳定性等计算。本单元先对荷载的分类

及荷载代表值作一了解,熟悉常见的永久荷载、楼面和屋面活荷载、雪荷载、

风荷载的计算、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算 2.1荷载的分类

建筑结构在使用期间和施工过程中要承受各种“作用”。我们把施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用,也称为荷载;把引起结构外加变形或约束变形的原因称为间接作用。

结构上的荷载,可分为下列三类:

2.1.1永久荷载(恒载)

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。

注:自重是材料自身所受重力产生的荷载(重力)。

2.1.2可变荷载(活载)

在结构使用期间,其值随时间变化,且变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。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。

可变荷载的大小随时间而变,作用位置可变,且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动,使结构产生加速度。

建筑结构荷载计算与分析

建筑结构荷载计算与分析

建筑结构荷载计算与分析

1. 引言

建筑结构荷载计算与分析是设计工程中的基础性问题,它的准确性直接关系到建筑物的安全性和可靠性。在本文中,将介绍建筑结构荷载计算与分析的常见方法和步骤,以及土木工程师在实践中需要考虑的因素。

2. 荷载种类

在进行结构荷载计算与分析时,需要考虑多种荷载,包括:

2.1. 永久荷载:包括建筑物的自重、固定设备的重量等;

2.2. 活荷载:包括人员、家具、设备等在建筑物上施加的临时荷载;

2.3. 风荷载:建筑物在暴风天气中所受的风压力;

2.4. 地震荷载:地震力对建筑物所施加的荷载。

3. 荷载计算方法

根据荷载种类的不同,可以采用不同的计算方法:

3.1. 永久荷载的计算可通过对建筑物各部分的材料重量进行计算得出;

3.2. 活荷载可以通过建筑物用途、人员数量、设备重量等因素进行合理估计;

3.3. 风荷载的计算可根据建筑物的高度、形状、风速等参数,采

用规范中的公式计算得出;

3.4. 地震荷载的计算涉及到土壤特性、建筑物底部的刚度等因素,并采用地震响应谱等方法进行分析。

4. 荷载分析步骤

在进行荷载计算与分析时,以下是一般的步骤:

4.1. 确定建筑物的几何形状和结构类型;

4.2. 根据建筑物的功能和用途,确定适用的荷载标准和规范;

4.3. 计算各种荷载及其组合,得到结构所受的总荷载;

4.4. 进行结构分析,包括静力分析和动力分析;

4.5. 对结构的强度、刚度等进行评估,确保结构的设计满足安全

要求和使用要求。

5. 结构荷载计算中的考虑因素

在进行结构荷载计算与分析时,需要考虑以下因素:

建筑工程集中荷载计算公式

建筑工程集中荷载计算公式

建筑工程集中荷载计算公式

在建筑工程中,荷载是指建筑物所受的外部力或负荷,它是建筑物结构设计的

重要参数之一。在建筑工程中,荷载的计算是非常重要的,因为它直接影响着建筑物结构的安全性和稳定性。本文将介绍建筑工程中集中荷载的计算公式及其应用。

建筑工程中,集中荷载是指作用在建筑物上的一个点荷载,它是建筑物结构设

计中常见的一种荷载形式。在实际工程中,集中荷载的大小和作用位置对建筑物结构的设计和安全性有着重要影响。因此,建筑工程中集中荷载的计算是非常重要的。

在建筑工程中,集中荷载的计算公式可以通过以下方式来进行计算:

1. 集中荷载的计算公式:

在建筑工程中,集中荷载的大小通常是通过以下公式来计算的:

P = F / A。

其中,P表示集中荷载的大小,单位为N(牛顿);F表示作用在建筑物上的

外部力或负荷,单位为N;A表示集中荷载作用的面积,单位为平方米(m²)。

2. 集中荷载的计算方法:

在实际工程中,集中荷载的大小可以通过以下方法来进行计算:

(1)静力法,通过静力学的原理和方法,计算集中荷载的大小。

(2)有限元法,利用有限元分析的原理和方法,对建筑物结构进行分析和计算,得出集中荷载的大小。

(3)试验法,通过实验的方法,对建筑物结构进行测试和测量,得出集中荷

载的大小。

3. 集中荷载的应用:

在建筑工程中,集中荷载的大小和作用位置对建筑物结构的设计和安全性有着重要影响。因此,设计师在进行建筑物结构设计时,需要考虑集中荷载的大小和作用位置,合理地进行结构设计,确保建筑物的安全性和稳定性。

4. 集中荷载的影响:

二建建筑工程荷载计算公式

二建建筑工程荷载计算公式

二建建筑工程荷载计算公式

在建筑工程中,荷载计算是非常重要的一部分。荷载计算可以帮助工程师确定

建筑结构所能承受的最大荷载,从而确保建筑结构的安全性和稳定性。在二级建造师考试中,荷载计算也是一个重要的考察内容。下面我们将介绍二建建筑工程荷载计算的公式和相关知识。

一、静载荷计算公式。

1. 自重荷载计算公式。

自重荷载是指建筑结构自身的重量所产生的荷载。自重荷载的计算公式如下:自重荷载 = 结构体积×结构材料的密度×重力加速度。

其中,结构体积是指建筑结构的总体积,结构材料的密度是指建筑结构所使用

材料的密度,重力加速度一般取9.8m/s²。

2. 活载荷载计算公式。

活载荷载是指建筑结构在使用过程中承受的荷载,如人员、家具、设备等。活

载荷载的计算公式如下:

活载荷载 = 活载的总重量×重力加速度。

其中,活载的总重量是指建筑结构在使用过程中承受的所有活载的总重量,重

力加速度一般取9.8m/s²。

3. 风荷载计算公式。

风荷载是指建筑结构在受到风力作用时所承受的荷载。风荷载的计算公式如下:风荷载 = 风压×面积。

其中,风压是指风力对建筑结构产生的压力,面积是指建筑结构所受风力的面积。

4. 雪荷载计算公式。

雪荷载是指建筑结构在受到积雪作用时所承受的荷载。雪荷载的计算公式如下:雪荷载 = 积雪重量×重力加速度。

其中,积雪重量是指建筑结构所受积雪的总重量,重力加速度一般取9.8m/s²。

二、动载荷计算公式。

1. 地震荷载计算公式。

地震荷载是指建筑结构在地震作用下所承受的荷载。地震荷载的计算公式如下:地震荷载 = 结构质量×地震加速度。

建筑结构中的荷载计算方法

建筑结构中的荷载计算方法

建筑结构中的荷载计算方法建筑结构中的荷载计算是设计过程中极为重要的一部分,它确定了建筑物所要承受的负荷大小和作用方向,从而保证了结构的安全性和稳定性。本文将介绍建筑结构中常用的荷载计算方法,包括静态荷载和动态荷载的计算。

一、静态荷载的计算方法

静态荷载是指对结构稳定性和强度产生作用的常数荷载,可以分为恒载、活载和附加荷载。以下是常见的静态荷载计算方法:

1. 恒载的计算方法:

恒载是指永久性荷载,它包括自重荷载和固定不变的装置、设备等荷载。常见的恒载计算方法是根据建筑物的结构形式和布置,采用规范给出的参数进行计算,如建筑物的自重根据材料密度和构件尺寸来计算。

2. 活载的计算方法:

活载是指变动性荷载,它包括人员、家具、设备等可移动的荷载。活载的计算方法主要根据建筑物的用途来确定,比如住宅的活载可以根据规范给出的人员密度进行计算。

3. 附加荷载的计算方法:

附加荷载是指在特定情况下产生的荷载,如风荷载、雪荷载等。附加荷载的计算需要考虑建筑物的地理位置、气候条件等因素。通常可以根据规范中给出的计算公式进行计算。

二、动态荷载的计算方法

动态荷载是指对结构产生动力作用的荷载,主要包括地震荷载和风荷载。以下是常见的动态荷载计算方法:

1. 地震荷载的计算方法:

地震荷载是指在地震作用下产生的荷载,它是设计建筑物时必须考虑的重要因素。地震荷载的计算方法主要依据地震地区的设计地震烈度和建筑物的重要性等级来确定,通常可以根据规范中的计算公式进行计算。

2. 风荷载的计算方法:

风荷载是指在风力作用下产生的荷载,它对建筑物的结构稳定性和抗风能力有重要影响。风荷载的计算方法主要依据建筑物的高度、形状、风向等因素来确定,可以采用规范中给出的计算方法进行计算。

建筑结构荷载怎么计算

建筑结构荷载怎么计算

建筑结构荷载怎么计算

线荷载是面荷载乘以长度面荷载是容重乘以厚度点荷载应该是集

中荷载,是线荷载乘以作用的长度。可以按以下方式理解:容重是按

立方计算,比如单位是kN/m3,乘以厚度或长度(单位米),约掉分母中的一个m变成kN/m2这是面荷载;再乘以面荷载巨大作用的长度,

约掉分母中的一个m变成kN/m这是线荷载;再以乘以线荷载作用的长度,约掉分母中的一个m变成kN这是集中荷载。

例如结构自身的自重,风力作用下的风荷载,屋面积雪造成的雪

荷载,楼板上摆放家具、人员活动造成的活荷载,地震作用下的地震荷,按照荷载的时间功用特性可以分为:永久荷载(或者叫恒荷载),可变荷载(或者叫活荷载)、偶然荷载。按照荷载的结构反应类型可

以分为:静荷载(如结构自重)、动荷载(如地震作用)分有按照荷

载的分布形式可以合为:均布荷载(如楼面叠贴的大理石地板)、线

荷载(如墙体)、集中荷载(如精密仪器的支撑点)。

按荷载示范作用的方向可分为:

垂直荷载和水平荷载建筑结构设计结构荷载计算,就是根据建筑

结构的实际受力情况计算上述各种作用力的大小、方向、作用类型、

作用时间等等,作为结构分析多半和计算的主要依据之一。只有准确

计算出有结构荷载,才能设计出合理的结构形式和构件尺寸,达到既

安全又经济的目的。

建筑结构荷载的计算

建筑结构荷载的计算
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(5)其他荷载 阳台栏板: 3.5 KN/m 封闭阳台:按外墙荷载折减 楼梯间栏板: 4.0 KN/m 女儿墙荷载: 按照建筑条件计算 坡屋面檐沟: 4.0 KN/m 石材幕墙: 1.2 KN/m2(计算时按整层高度) 玻璃幕墙: 1.0 KN/m2(计算时按整层高度) 正常玻璃幕墙为悬挂荷载,输在上层梁底 自动扶梯反力取值(包括恒载,活载): 自动扶梯荷载根据厂家的产品和规格确定。 支撑荷载 Rt=40KN,Rb=40KN,上下端各两个支撑荷载。 电梯反力取值(包括恒载,活载): 电梯吊钩荷载及底坑支反力根据厂家的产品和规格确定。 电梯吊钩:R1=40KN 底坑反力:R2=40KN 36
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4.1 民用建筑楼面均布活荷载
楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备 等荷载。 按楼面等效均布活荷载的确定方法,将实际荷载换 算成为等效均布活荷载,再经统计分析后,确定活荷载 的标准值。 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见表5.1.1。 设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标 准值进行折减。楼面活荷载折减系数见规范5.1.2。
2.2.4
极限状态设计法
不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。
极限状态 ——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,就
a.承载能力极限状态——结构或构件达到最大承载力或产生不适于 继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压 屈等。 b.正常使用极限状态——结构或构件达到正常使用或耐久性能的某 项规定限值。如过大变形、开裂、振动 等。

建筑结构的荷载计算与设计

建筑结构的荷载计算与设计

建筑结构的荷载计算与设计在建筑工程中,荷载计算与设计是一个至关重要的环节。合理的荷载计算与设计可以保证建筑结构的安全可靠性,确保建筑在使用寿命内不发生破坏或倒塌的风险。本文将从建筑结构的荷载类型、荷载计算方法、设计原则等方面进行探讨。

一、荷载类型

建筑结构的荷载可以分为静荷载和动荷载两类。静荷载主要包括重力荷载、温度荷载、风荷载、地震荷载等。重力荷载是由于建筑本身产生的自重引起的,需根据建筑的设计载荷标准进行计算。温度荷载是由于温度变化引起的结构应力和变形,需要根据气候条件和建筑材料的热膨胀系数进行计算。风荷载是由气流对建筑物表面产生的压力引起的,需根据气候条件和建筑物的形状、高度等参数进行计算。地震荷载是由地震引起的地面运动对建筑物产生的作用力,需根据地震烈度和建筑物所处地区的地震区划等因素进行计算。

动荷载主要包括人员荷载、设备荷载、施工荷载等。人员荷载是指建筑物内部工作人员或使用人员集中在某一区域产生的荷载,需根据人员数量和密度进行计算。设备荷载是指建筑物内部的设备设施所产生的荷载,需根据设备的重量和分布进行计算。施工荷载是指建筑施工过程中所施加的临时荷载,需根据具体的施工情况进行计算。

二、荷载计算方法

荷载计算是建筑结构设计的关键步骤之一,其准确性直接影响到结构的安全可靠性。荷载计算的方法主要有经验公式法和理论计算法两种。

经验公式法是根据历史数据和经验总结得出的一种计算方法,适用于一些简单的建筑结构。例如,在某一地区的平均风速和建筑物高度之间可以通过经验公式得出风荷载大小,但需要注意的是,由于不同地区的环境条件、建筑形状等存在差异,经验公式法计算出的荷载只能作为初步设计的依据,还需要进行进一步的校核。

水平荷载和竖向荷载计算方法

水平荷载和竖向荷载计算方法

水平荷载和竖向荷载计算方法

水平荷载和竖向荷载是工程设计中常见的两种荷载类型,它们

分别用于结构的水平和竖向承载能力的计算。下面我将从多个角度

分别介绍它们的计算方法:

1. 水平荷载计算方法:

水平荷载通常指风荷载或地震荷载,其计算方法如下:

风荷载计算,根据当地的风速、结构的高度和形状、结构的暴

露系数等参数,采用规范中的公式或图表来计算风荷载。常见的规

范包括《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等。

地震荷载计算,根据结构所在地区的地震烈度、结构的重要性、结构类型等参数,采用规范中的地震作用系数和地震力计算公式来

计算地震荷载。常见的规范包括《建筑抗震设计规范》和《地震动

参数区划图》等。

2. 竖向荷载计算方法:

竖向荷载通常指结构的自重、活荷载和附加荷载等,其计算方法如下:

结构自重计算,根据结构的材料和构造,计算结构的各部分的体积或面积,并乘以相应的材料密度来计算结构的自重。

活荷载计算,根据规范中给出的建筑物使用的类型、场所、人员密度等参数,计算活荷载的大小。常见的规范包括《建筑结构荷载规范》等。

附加荷载计算,包括设备荷载、雪荷载等,根据具体的情况进行计算。

总的来说,水平荷载和竖向荷载的计算方法需要根据具体的工程情况和规范要求进行综合考虑,确保结构在受到外部荷载作用时能够安全稳定地工作。

如何做建筑结构荷载方案设计

如何做建筑结构荷载方案设计

建筑结构荷载方案设计

一、引言

建筑结构的强度和稳定性是建筑工程设计中最基本的要求之一。在设计过程中,荷载是影

响结构设计的一个重要因素。荷载的大小和方向不仅决定了结构的受力状态,还直接影响

了结构的建筑成本和施工难度。因此,在建筑结构设计中,荷载方案的合理设计尤为重要。

本文将对建筑结构荷载方案设计进行深入探讨,包括荷载计算原理、荷载分类及设计方法

等方面的内容,力求为设计师提供一些参考和指导。

二、荷载计算原理

荷载是指作用在结构上的外部力和外部物体的重力,是结构承受的外部力量。荷载可分为

静载和动载两种。静载是指作用在结构上的恒定力,如建筑物自重和固定荷载;动载是指

作用在结构上的变化力,如风荷载、地震荷载等。

荷载的计算原理主要包括受力分析、荷载计算和荷载效果计算三个步骤。受力分析是根据

结构受力准则分析各个受力部位的受力情况;荷载计算是根据具体荷载的性质和大小计算

其作用在结构上的力量大小;荷载效果计算是通过数学方法计算荷载对结构的影响程度,

包括应力、变形等。

荷载计算原理的核心是力的平衡原理。在荷载计算过程中,需要考虑结构的各个受力部位

之间的平衡关系,确保结构在荷载作用下能保持平衡和稳定。

三、荷载分类

根据国家规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的要求,荷载可分为永久荷载、可

变荷载和特殊荷载三类。永久荷载是指结构永久受力的荷载,包括建筑物自重、固定设备

的重力等;可变荷载是指结构在使用过程中发生的变化荷载,如人员荷载、雪荷载等;特

殊荷载是指结构在特殊情况下受到的特殊荷载,如风荷载、地震荷载等。

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,

混凝土结构设计中的荷载计算

混凝土结构设计中的荷载计算

混凝土结构设计中的荷载计算

一、设计背景

混凝土结构是现代建筑中应用广泛的一种结构形式,它具有强度高、

耐久性好、防火性强等优点,被广泛应用于高层建筑、桥梁、水利工

程等领域。在混凝土结构的设计中,荷载计算是一个极为重要的环节,它直接决定了结构的承载能力和安全性。因此,深入掌握荷载计算的

方法和原理,对于混凝土结构设计的成功实施具有重要意义。

二、荷载分类

在混凝土结构设计中,荷载可以分为静荷载和动荷载两类。静荷载是

指结构自重、建筑材料的重量、人员和物品的重量等固定的荷载,它

通常作为结构设计的基础荷载。动荷载则是指风荷载、地震荷载、车

辆荷载等变动的荷载,它通常需要根据具体情况进行计算和考虑。

三、荷载计算方法

1.自重计算

混凝土结构的自重是其最基本的荷载,因此必须首先计算。自重的计

算可以采用以下公式:

G = γV

其中,G为结构自重,γ为混凝土的密度,V为结构的体积。

2.活载荷载计算

在混凝土结构的设计中,活载荷载通常分为两类:静态荷载和动态荷载。静态荷载主要包括建筑材料的重量、人员和物品的重量等固定的

荷载;动态荷载主要包括风荷载、地震荷载、车辆荷载等变动的荷载。

(1) 静态荷载计算

静态荷载的计算可以采用以下公式:

Q = γAV

其中,Q为荷载大小,γ为物料的密度,A为荷载的面积,V为荷载的体积。

(2) 动态荷载计算

在设计中,各种动态荷载的计算通常需要采用不同的方法。例如,对于地震荷载,可以采用地震反应谱法进行计算,对于风荷载,则可以采用风洞实验等方法进行计算。

四、荷载计算的注意事项

1.荷载计算时,必须考虑结构的材料、形状、尺寸、支座方式等因素,以确保计算结果准确可靠。

建筑结构荷载计算

建筑结构荷载计算

建筑结构荷载计算

1. 引言

建筑结构荷载计算是建筑工程中非常重要的一项工作。通过准确计算和分析荷载,可以保证建筑结构的安全性和稳定性。本文将介绍建筑结构荷载计算的基本原理和方法。

2. 荷载类型

建筑结构荷载可以分为静态荷载和动态荷载。静态荷载包括自重、建筑物使用荷载以及附加荷载等,动态荷载则包括风荷载、地震荷载等。

3. 荷载计算方法

3.1 自重荷载计算

自重荷载是指建筑结构自身的重量。计算时需要考虑建筑物各部位的材料密度和几何形状等因素,采用应力法进行计算。

3.2 使用荷载计算

使用荷载是指建筑物在正常使用过程中产生的荷载,包括人的活动荷载、家具设备的荷载等。根据不同场景和用途,使用规范中给出了相应的计算公式和荷载系数,可根据实际情况进行计算。

3.3 附加荷载计算

附加荷载是在特殊情况下产生的荷载,例如风荷载、雪荷载等。通过风洞试验或者数值模拟等方法,可以得到建筑物在不同风速下所受的风荷载大小,然后根据设计规范计算。

3.4 地震荷载计算

地震荷载是指地震发生时,建筑物所承受的地震力。地震荷载的计算需要考虑地震区域、建筑物的基本周期和阻尼比等因素,可以采用等效静力法或动力时程法进行计算。

4. 荷载计算的软件工具

除了手算方法,现代建筑结构荷载计算还广泛应用各种专业软件工具,例如SAP2000、ETABS等。这些软件可以基于有限元理论进行建筑结构的荷载计算和分析,具有较高的精度和效率。

5. 荷载计算案例分析

本文以一栋多层建筑的荷载计算为例,详细介绍了各类荷载的计算方法和步骤。通过对建筑物的结构、材料、功能等要素的分析,将荷载计算过程具体化,帮助读者更好地理解和应用该方法。

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(4)隔墙荷载 1)外墙:若采用混凝土空心砌块,自重取12 KN/m2。 190厚砖墙: 0.19×12=2.28 KN/m2 40厚抹灰(内外):0.04*20=0.08 KN/m2 总计:3.08 KN/m2 注:算出来的是面荷载,要转换为线荷载时,需乘以层高(可 扣除梁高)。 若外墙外侧贴磁砖时,要根据实际情况确定,一般可按 0.5KN/m2 考虑。 2)内墙:根据具体的建筑做法计算,算法同上。 3)隔墙线荷载折减: 有门窗洞口时,可酌情折减,但有凸窗不折减。
27

28
29
3 恒荷载
恒荷载主要包括构件的自重、构造层的自重等。 恒荷载的变异性不大,故其标准值可根据构件或构造层的 设计尺寸和材料或构件的单位自重确定。材料的自重可按《 荷载规范》取值。 对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材 料、混凝土薄壁构件等),自重的标准值应根据对结构的不 利状态,取上限值或下限值。
4)其他楼(屋)面板荷载 A 卫生间及卧室的次要隔墙下不设梁,板上恒载应考虑附加墙重 的折算荷载1.5 KN/m2。 B 电梯机房屋面的吊钩荷载按30KN集中荷载输入梁荷载中。 C 非标屋面砼水箱按水箱吨位x2计算总重量,分摊后按均布荷 载输入。 D 跃层室内楼梯起步处不设梁,支承板厚加10mm.板面附加恒 荷载取2 KN/m2,对应位置设板底加强筋2跟14。
15
可变荷载频遇值 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。它相当于在结构上 时而或多次出现的较大荷载,但总是小于荷载的标准 值。 其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系 数:
Q f f Qk
16
可变荷载准永久值 在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准值 一半(可以理解为总持续时间不低于25年)的荷载值, 也就是经常作用于结构上的可变荷载。 其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系 数:
Pf Ps
出 现 概 率
wk.baidu.com

0
f ( z ) dz f ( z ) dz
P f Ps 1
μR
0
μS
σS σR
σS
σR
γ0[S]
失效 可靠
[R]
强度/荷载值
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承载能力极限状态设计表达式
20
2.2.3
建筑物的重要度与基准期
我国将建筑物的重要程度分为三级,不同级别在计算中取不同的重
Qq q Qk
17
2.2 极限状态设计法
2.2.1 结构功能要求 在设计基准期(一般50年,也有100、25和5年)内,满足
功能要求,即安全性(S<R),适用性,耐久性。
安全性:满足特定的与建筑物功能相适应的承载力极限状态; 适用性:保证结构在正常使用中时具有良好工作性能; 耐久性:保证结构的承载力的持续时间与环境适应度;
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(5)其他荷载 阳台栏板: 3.5 KN/m 封闭阳台:按外墙荷载折减 楼梯间栏板: 4.0 KN/m 女儿墙荷载: 按照建筑条件计算 坡屋面檐沟: 4.0 KN/m 石材幕墙: 1.2 KN/m2(计算时按整层高度) 玻璃幕墙: 1.0 KN/m2(计算时按整层高度) 正常玻璃幕墙为悬挂荷载,输在上层梁底 自动扶梯反力取值(包括恒载,活载): 自动扶梯荷载根据厂家的产品和规格确定。 支撑荷载 Rt=40KN,Rb=40KN,上下端各两个支撑荷载。 电梯反力取值(包括恒载,活载): 电梯吊钩荷载及底坑支反力根据厂家的产品和规格确定。 电梯吊钩:R1=40KN 底坑反力:R2=40KN 36
2.2.4
极限状态设计法
不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。
极限状态 ——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,就
a.承载能力极限状态——结构或构件达到最大承载力或产生不适于 继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压 屈等。 b.正常使用极限状态——结构或构件达到正常使用或耐久性能的某 项规定限值。如过大变形、开裂、振动 等。
6
7
8
按空间变异分类
a. 固定荷载——在结构空间位置上具有固定的分布; b.可动荷载——在结构空间位置一定范围内可以任意分布。
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按结构的动力效应分类 a.静载(静态作用) 使结构构件没有动力效应或其动力效应可忽略 如:恒载、活载(慢慢逐渐施加的)、一般建筑物风载 (周期短且相差大) b.动载(动态作用) 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(动力系数)、高层建筑风载 (周期长且近共振)
屋面均布活荷载见表5.3.1。
45
46
1:常见活荷载标准值的取值(KN/m2): (1) 住宅、宿舍取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.0; (2) 办公、教室取2.0;其走廊、楼梯、门厅取2.5; (3) 食堂、餐厅取2.5;其走廊、楼梯、门厅取2.5; (4) 一般阳台取2.5; (5) 人流可能密集的走廊/楼梯/门厅/阳台、高层住宅群间连廊/ 平台取3.5; (6) 一般卫生间取2.5;设水冲按摩式的浴缸取4.0,有分隔的 蹲厕公共卫生间(包括填料和隔墙)取8,或按实际; (7) 住宅厨房取2.0,中小型厨房取4.0,大型厨房取8.0(超重 设备另行计算); (8) 多功能厅、阶梯教室有固定坐位取3.0;无固定坐位取 3.5; (9) 商店、展览厅、娱乐室取3.5;其走廊、楼梯、门厅取 3.5; 47 (10) 大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0;
2.1 荷载代表值
《荷载规范》规定: 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。
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荷载标准值 荷载标准值是荷载的基本代表值,指结构在使用期 间可能出现的最大荷载值。 荷载标准值统一由设计基准期(50年)最大荷载概 率分布的某个分位值来确定,有永久荷载标准值(Gk)和 可变荷载标准值(Qk)。
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(2)屋面恒载: 1)屋面停机坪: 200厚建筑及刚性层:0.25*20=5.0 KN/m2 各专业吊顶:1.0 KN/m2 总计:6 .0KN/m2 2)塔楼屋面: 250厚建筑层:0.25*20=5 KN/m2 各专业吊顶:1.0 KN/m2 总计:6.0 KN/m2 3)裙房屋面: 150厚建筑及防水层:0.15*20=3.0 KN/m2 各专业吊顶:1.0 KN/m2 总计:4.0KN/m2 (平屋面建筑找坡距离较大时,应核算找坡附加荷载,该情 况在公建比较常见) 输入时应按坡度乘以放大系数,屋面起坡30°时 q恒放大 1.15 , 屋面起坡40°时 q恒放大1.31, 屋面起坡45° 33 时 q恒放大1.41
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可变荷载组合值 当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时,考 虑到荷载同时达到最大值的可能性较小,因此除主导荷 载(产生最大荷载效应的荷载)仍以其标准值为代表值 外, 对其它伴随荷载,可以将它们的标准值乘以一个小 于或等于1的荷载组合系数作为代表值,称为可变荷载组 合值
QC C Qk
要度系数γ0 :
一级,破坏后果极其严重,属于重要的建筑物;γ0 =1.1 二级,破坏后果比较严重,属于一般的建筑物;γ0 =1.0 三级,破坏后果相对不严重,属于比较次要的建筑物。γ0 =0.9
结构的设计基准期
1.结构保证其设计可靠度指标的时间期限成为设计基准期,即在基准期 内,结构的可靠度指标完全满足设计要求; 2.设计基准期是测算最大荷载重现期的基本期限; 3.在超过设计基准期后,并非意味着结构的失效,而是其可靠度有所降 低,因此基准期不能等同于建筑物的使用寿命; 4.我国对于多数建筑物的设计基准期均为50年,特殊建筑物可以除外; 21
37
4.1 民用建筑楼面均布活荷载
楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备 等荷载。 按楼面等效均布活荷载的确定方法,将实际荷载换 算成为等效均布活荷载,再经统计分析后,确定活荷载 的标准值。 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见表5.1.1。 设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标 准值进行折减。楼面活荷载折减系数见规范5.1.2。
我国建筑结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法, 但钢桥和疲劳破坏仍采用容许应力设计方法。
22
极限状态设计表达式
1. 承载能力极限状态表达式
23
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25
26
2.正常使用极限状态
a.标准组合 b.频遇组合 c.准永久组合 正常使用极限状态设计包括两个方面: 裂缝控制验算: 受弯构件挠度验算:
功能函数:Z=R-S=g(X1,X2,X3….Xn) 结果分析

Z=R-S>0: 处于结构可靠状态;
Z=R-S<0: 处于不可靠状态,即结构失效; Z=R-S=0: 处于极限状态,此方程称极限状态方程
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2.2.2 结构可靠度理论
安全性、适用性、耐久性 a. 结构的可靠度——在规定的时间内(一般为50年),在规定 的条件下(正常设计、正常施工和正常使 用),完成预定功能的概率,称为结构的 可靠度,即可靠概率。以Ps表示 b.失效概率 ——结构不能完成预定功能的概率,以Pf表示。
4 楼屋面活荷载的计算
概念 不属于结构本身自重的重力荷载均按活荷载考虑 屋面活载:由屋面物体引起的活载,如施工荷载、积灰、积 水或特殊用途等,分上人屋面和不上人屋面,计算见荷载规范 使用荷载:由楼面物体引起的楼面活载(根据弯矩等效,按 均布荷载采用) 取值 民用建筑楼面:2.0kN/m2(住宅)~3.5kN/m2(如商店) 工业建筑楼面:4.0kN/m2(如一般光学仪器装配厂)~ 10kN/m2(如棉纺织厂)
2
1 荷载
3
4
1.1
基本概念
施加在结构上的集中力或分布力,称为作用——直接作用 引起结构外加变形或约束变形的原因——间接作用
作用(或荷载)
作用效应(S)——由作用引起的结构或构件的反应 结构抗力(R) ——结构或结构构件承受效应的能力
q
V M
5
1.2
荷载分类
按时间变异分类
a.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的荷载。也称恒 荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。 b.可变荷载 ——在结构使用期间,其值随时间变化,或其变化 与平均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活 荷载或活载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷 载、风荷载、吊车荷载等。 c.偶然荷载 ——在结构使用期间不一定出现,而一旦出现,其量 值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、 撞击力等。
38
39
40
41
42
43
44
4.2 屋面均布活荷载
屋面活载:由屋面物体引起的活载,如施工荷载、 积灰、积水或特殊用途等,分上人屋面和不上人屋面, 屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。上人的屋 面承受人群和施工检修等荷载;不上人的屋面只承受施 工检修时施工、检修人员以及堆料等重力。
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3)楼梯部分 50厚建筑层:0.05*25=1.25 KN/m2 300X150混凝土踏步:0.075*20=1.5 KN/m2 180厚现浇楼板:0.18*25/cosa=5.05 KN/m2 总计:7.8 KN/m2 4)卫生间下沉板:按实际填料重计算确定;(用轻质填充 料时需在图中注明填充材料的允许容重)
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按荷载实际分布情况分类
a.分布荷载 名词:面荷载、线荷载、均布荷载、三角形分布 b.集中荷载 分布面积不大,可近似认为集中于一点
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按荷载作用方向分类 a.竖向荷载 重力作用引起 b.侧向荷载 由风、侧向地震力、土压力、水压力引起 c.冲击荷载 往往是侧向荷载
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2 荷载代表值及荷载效应组合
建筑结构荷载的计算
主要讲述建筑结构承受的各种作用,包括直接作 用和间接作用,以及实际项目设计中恒活荷载的确 定。 用到的规范为:《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)。
1
主要内容

1 荷载 2 荷载代表值及荷载效应组合 3 恒荷载 4 楼屋面活荷载的计算 5 雪荷载 6 风荷载
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(1)楼面恒载:一般楼地面视楼地面做法而定,建筑另有要 求或有回填层时按实际计算确定; 如:当程序恒载输入时自动计算楼板的自重时,附加恒载的计 算如下:(注:仅举例计算,具体数值若要用于实际设计 时,要据楼地面做法复核) 1)商业: 50厚建筑层:0.05*25=1.25 KN/m2 各专业吊顶:1.5 KN/m2 总计:2.75 KN/m2 2)住宅和酒店: 50厚建筑面层(铺装、地毯):0.05*20=1.0 KN/m2 各专业吊顶、板底抹灰:0.5 KN/m2 (住宅厨房:需考虑吊顶时取1.2(活载≥2.5时取1.0)) 总计:1.5KN/m2
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