建筑结构荷载的计算

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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。
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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。
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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
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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
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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
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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。
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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
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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。
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。
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极限状态设计表达式
1. 承载能力极限状态表达式
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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。
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41
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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