荷载与结构静力计算表讲解
建筑力学-第三讲-荷载及结构计算简图
1 结构上的荷载
2可变荷载组合值〔Qc〕
当结构上同时作用有两种或两种以上可变荷载 时,由于各种可变荷载同时达到其最大值〔标 准值〕的可能性极小,因此,计算时采用可变荷 载组合值,用Qc表示:
〔2〕 几种常见的约束类型 1> 柔体约束
柔体约束只能受拉,不能受压.如下图所示.
2> 光滑接触面约束
光滑接触面的约束反力必定通过接触点,并沿着 接触面的公法线方向指向被约束的物体,且只能 是压力,如下图所示.
3> 可动铰支座
它只能限制结构或构件沿垂直于支承面方向的 移动,而不能限制其绕铰轴转动和沿支承面方向的 运动.如下图所示
1 结构上的荷载
• <2> 均布面荷载 • 在均匀分布的荷载作用面上,单位面积上的荷
载值称为均布面荷载,其单位为kN/m2或 N/m2.下页图为板的均布面荷载.
[知识链接]
一般板上的自重荷载为均布面荷载,其值为重力 密度乘以板厚.
如一矩形截面板,板厚度为h〔m〕,重力密度为γ 〔kN/m3〕,板的自重在平面上是均匀分布的,单位面 积的自重gk=γh〔kN/m2〕.
• <2> 按结构的反应特点分 • 荷载按结构的反应特点分为静态荷载和动态
荷载两类.
• ① 静态荷载是使结构产生的加速度可以忽略 不计的作用,如结构自重、住宅和办公楼的楼 面活荷载等.
• ② 动态荷载是使结构产生的加速度不可忽略 不计的作用,如地震、吊车荷载、设备振动等.
1 结构上的荷载
• <3> 按作用位置分 • 荷载按作用位置可分为固定荷载和移动荷载
建筑结构静力计算手册
建筑结构静力计算手册
建筑结构静力计算手册是一本用于指导工程师进行建筑结
构静力计算的手册。
它包含了建筑结构静力学的基本原理、计算方法和设计准则,以及各种结构元素的计算公式和示例。
以下是一份可能包含在建筑结构静力计算手册中的内容:
1. 引言:介绍手册的目的和使用方法,以及建筑结构静力
学的基本概念。
2. 荷载计算:详细说明各种荷载的计算方法,包括自重、
活荷载、风荷载、地震荷载等。
3. 结构分析:介绍结构分析的基本原理和方法,包括静力
分析、弹性分析和刚性分析等。
4. 材料力学:介绍结构材料的基本力学性质,包括钢材、
混凝土、木材等。
5. 结构元素计算:提供各种结构元素(如梁、柱、墙等)
的计算公式和示例,包括受力分析、截面计算和稳定性分
析等。
6. 连接件计算:介绍各种连接件(如螺栓、焊接等)的计
算方法和设计准则。
7. 基础计算:详细说明各种基础(如承台、桩基等)的计
算方法和设计要求。
8. 结构稳定性计算:介绍结构的整体稳定性计算方法,包
括稳定性分析和抗侧扭稳定性分析等。
9. 设计实例:提供一些典型的设计实例,以帮助工程师理
解和应用手册中的计算方法。
10. 参考资料:列出一些与建筑结构静力学相关的参考书籍、规范和标准。
需要注意的是,建筑结构静力计算手册的内容会根据不同
的国家和地区的规范和标准而有所差异。
因此,在使用手
册时,应根据所在地的规范和标准进行相应的调整和适用。
荷载静力计算
常用结构计算荷载结构静力计算荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R(2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。
13一级结构师考试之——静力计算
Gi H i
n
⋅ 0.8FEK
j
∑G H
j j =1 n
各层水平地震剪力的标准值 Vik =
∑ F + 0.2 F
i i =1
Ek
三,抗震墙的设计地震剪力 楼层纵横设计地震剪力可认为全部由该方向的砖墙承担, 设计地震剪力在各片砖墙以及 墙段之间分配。 四,柱的设计地震剪力 Vc
必须注意,当房屋有三片及三片以上抗震横墙时, V 应为两抗震横墙之间的楼层地 震剪力,而不是整个楼层单元的地震剪力;局部设置内框架柱,其余仍为多层砖房,内框 架柱承担的地震剪力设计值不能用按抗震墙间的开间数和内框架跨数分配,而要采用内框 架所在的抗震墙区段内的地震剪力设计值。 内框架柱在地震作用下的弯矩计算,当梁柱线刚度比不小于 3 时,可采用反弯点法, 此时可假定底层反弯点距柱底为 2/3 柱高处,其他各层的反弯点均取柱高的中点;当梁柱线 刚度比小于 3 时,宜采用 D 值法计算。
P ,P 为广义的力, ∆ 为广义力作用下的位移, K 为相应的移动刚度、转 ∆ 1 动刚度等。 δ = 定义为柔度 K
一,刚度: K = 二,截面的拉压刚度 EA ,由力学知识: ∆ N =
NL N N ,得 EA = = EA ∆N / L ε
截面的弯曲刚度 EI ,由力学知识 曲率半径, ρ 为曲率。
底部框架-抗震墙砌体结构
一,层间刚度比限值,纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值 λk
6、7 度时不应大于 2.5;8 度时不应大于 2.0,且均不应小于 1.0。 对于底部两层框架抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近, 第三层与底部第二层侧向刚度比值,6、7 度时不应大于 2.0;8 度时不应大于 1.5,且均不 应小于 1.0。 1)底部构件的侧移刚度,假定框架梁为绝对刚性,柱两端为固定。
结构的极限荷载和例题讲解
简化计算: 假设材料为理想弹塑性材料,其应力~应变关系下图所示。
§12-2 极限弯矩和塑性铰 破坏机构 静定梁的计算
一、弹塑性阶段工作情况
理想弹塑性材料T形截面梁处于纯弯曲状态时
弹性状态:
图b:截面处于弹性阶段,σ<σs (屈服极限) 图c:截面最外边缘处σ=σs (达到屈服极限) 屈服弯矩(弹性极限弯矩)MS = Wσs(W:弯曲截面系数) 图d:截面处于弹塑性阶段。 靠外部分形成塑性区,其应力为常数,σ=σs , 靠内部分仍为弹性区,称弹性核,其应力直线分布 图e:截面全部达到塑性——极限情形, 这时的弯矩是该截面所能承受的最大弯矩 ——极限弯矩,以Mu 表示。
等截面超静定梁(图a) (各截面Mu相同) 弹性——弹塑性阶段——极限状态过程:
(1)弹性阶段弯矩图:P≤Ps (2首)先弹在塑A性端阶形段成M并图扩:大荷,载然超后过CP截s,面塑也性形区成
塑性性铰区。。A端首先达到Mu并出现第一个塑
(3)极限状态M图:荷载再增加,A端弯矩 增量为零,当荷载增加到使跨中截面的弯矩达 到Mu时,在该截面形成第二个塑性铰,于是梁 即变为机构,而梁的承载力即达到极限值。此 时的荷载称为极限荷载Pu——极限状态(e)。
破坏机构——极限状态: 结构出现若干塑性铰而成为几何可变或瞬变体系时 ——结构丧失承载能力
三、静定梁的计算
静定梁由于没有多余联系,因此,出现一个塑性铰时,即 成为破坏机构。
对于等截面梁,在弯矩绝对值最大截面处达到极限弯矩, 该截面形成塑性铰。
由塑性铰处的弯矩等于极限弯矩和平衡条件,就可求出静 定梁的极限荷载。
结构的极限荷载和例题 讲解
§12-1 概述
结构设计方法:
1、容许应力法(弹性分析法):
2-1_荷载与结构静力计算表
2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
结构静力计算常用公式
结构力学公式结构静力计算目录1、常用截面几何与力学特征表............................................ 错误!未定义书签。
2、单跨梁的内力及变形表................................................ 错误!未定义书签。
简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度.................................... 错误!未定义书签。
悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度.................................... 错误!未定义书签。
一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度...................... 错误!未定义书签。
两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度................................ 错误!未定义书签。
外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度.................................... 错误!未定义书签。
3.等截面连续梁的内力及变形表.......................................... 错误!未定义书签。
二跨等跨梁的内力和挠度系数........................................ 错误!未定义书签。
三跨等跨梁的内力和挠度系数........................................ 错误!未定义书签。
四跨等跨连续梁内力和挠度系数...................................... 错误!未定义书签。
五跨等跨连续梁内力和挠度系数...................................... 错误!未定义书签。
二不等跨梁的内力系数.............................................. 错误!未定义书签。
1、静定结构与超静定结构静力计算公式(总结)
静定结构与超静定结构静力常用计算公式一、短柱、长柱压应力极限荷载计算公式1、短柱压应力计算公式荷载作用点轴方向荷载AF =σ bhF =σ 偏心荷载)1(21xY i ye A F W M A F -=-=σ )1(22xY i ye A F W M A F +=+=σ )61(2,1hebh F ±=σ 偏心荷载)1(22xy y x xx y Y i ye i xe A FI xM I x M A F ±±=⨯±⨯±=σ )661(beh ebh F yx ±±=σ长短柱分界点如何界定?2、长柱方程式及极限荷载计算公式 支座形式图 示方 程 式极限荷载 一般式 n=1两端铰支 β=1y a dxy d ∙=222 ax B ax A y sin cos +=y F M EIFa ∙==,2 EI ln 222π EI l 22π一端自由他端固定β=2y a dxyd ∙=222 ax B ax A y sin cos +=EI l n 2224)12(π-EI l 224πy F M EIFa ∙==,2 两端固定 β=0.50)(22=-+F M y a dxyd A FM ax B ax A y A++=sin cos A M y F M EIFa +∙-==,2 EI l 224π EI l 224π 一端铰支他端固定 β=0.75)(222x l EI Q y a dx y d -=∙+)(sin cos x l FQax B ax A y -++=水平荷载-=Q EIFa ,2 ——EI l227778.1π注:压杆稳定临界承载能力计算公式:EI l P cr 22)(βπ=二、单跨梁的反力、剪力、弯矩、挠度计算公式 1、简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度计算公式荷载形式M 图V 图反力 2F R R B A == L Fb R A =L Fa R B =2qL R R B A == 4qL R R B A == 剪力V A =R A V B =-R B V A =R A V B =-R B V A =R A V B =-R BV A =R A V B =-R B弯矩4max FL M =LFabM =max 82maxqL M = 122maxqL M = 挠度EIFL 483max=ω 若a >b 时,3)2(932maxab a EIL Fb +=ω(在)2(3b a ax +=处) EIqL 84max=ω EIqL 1204max=ω 注:1、弯矩符号以梁截面下翼缘手拉为正(+),反之为负(—)。
2-6 木结构计算 2-1 荷载与结构静力计算表 2-2 建筑地基基础计算
2-6 木结构计算12-6-1 木结构计算用表1.承重结构构件材质等级(表2-97)承重结构构件材质等级表2-97注:1.屋面板、挂瓦条等次要构件可根据各地习惯选材,不统一规定其材质等级。
2.本表中的材质等级系按承重结构的受力要求分级,其选材应符合《木结构设计规范》GBJ 5-88材质标准的规定,不得用一般商品材等级标准代替。
2.常用树种木材的强度设计值和弹性模量(表2-98)常用树种木材的强度设计值和弹性模量(N/mm2)表2-98注:1.对位于木构件端部(如接头处)的拉力螺栓垫板,其计算中所取用的木材横纹承压强度设计值,应按“局部表面及齿面”一栏的数值采用。
木材树种归类说明见《木结构设计规范》附录五。
2.当采用原木时,若验算部位未经切削,其顺纹抗压和抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%。
1因新的木结构设计规范尚未出版,此处仍按“木结构设计规范”(GBJ 5-88)编写。
3.当构件矩形截面短边尺寸不小于150mm时,其抗弯强度设计值可提高10%。
4.当采用湿材时,各种木材横纹承压强度设计值和弹性模量,以及落叶松木材的抗弯强度设计值宜降低10%。
5.在表2-99所列的使用条件下,木材的强度设计值及弹性模量应乘以该表中给出的调整系数。
木材强度设计值和弹性模量的调整系数表2-99验算。
2.当若干条件同时出现,表列各系数应连乘。
木材强度检验标准见表2-100。
木材强度检验标准表2-100注:1.检验时,应从每批木材的总根数中随机抽取3根为试材,在每根试材髓心以外部分切取3个试件为一组,根据各组平均值中最低的一个值确定该批木材的强度等级。
2.试验应按现行国家标准《木材物理力学性能试验方法》进行。
并应将试验结果换算到含水率为12%的数值。
3.按检验结果确定的木材强度等级,不得高于表2-98中同树种木材的强度等级。
对于树名不详的木材,应按检验结果确定的等级,采用表2-98中该等级B的设计指标。
3.新利用树种木材的强度设计值和弹性模量(表2-101)新利用树种木材的强度设计值和弹性模量(N/mm2)表2-101注:杨木和拟赤杨的顺纹强度设计值和弹性模量可按TB11级数值乘以0.9采用;横纹强度设计值可按TB11级数值乘以0.6采用。
精编2-1_荷载与结构静力计算表资料
2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
建筑结构静力计算手册(可在线计算)精选全文
可编辑修改精选全文完整版建筑结构静力计算手册(可在线计算)建筑结构静力计算手册(可在线计算)极致计算书//0>.建筑结构静力计算手册(二)对称及反对称均布荷载作用下任第一章:截面属性及常用数学函意截面的弯矩及扭矩数的计算第一节常用数学公式及常数的符号推导对称荷载反对称荷载一代数表达式的展开及分解(三)对称及反对称集中荷载作用下任意截面的弯矩及扭矩二三角函数的展开及分解对称荷载反对称荷载三双曲线函数的展开及分解(四)连续水平圆弧梁在均布荷载作用下四微分计算的弯矩、剪力及扭矩五积分计算二、简支吊车梁的内力计算六函数展开式(一)内力计算七矩阵计算最大弯矩和最单台吊车两台吊车第二节截面的力学特性计算不利截面位置最大剪力单台吊车两台吊车各种截面的力学特性计算T形截面的形心及惯性矩系数计算 (二)最大弯矩及最大剪力计算第三节立体体积计算三、下撑式组合梁的内力计算图1 图2 图3 第四节受弯构件变形计算第五节开口薄壁杆件约束扭转时的内力计算图形相乘法计算一、符号说明虚梁反力计算二、截面的抗扭特性计算第五节杆件分段比值函数计算三、单跨薄壁梁受约束扭转时的内力计算第六节常用常数值和常用单位与法定四、截面的扇性几何特性计算计量单位之间的换算第三章:连续梁计算第二章:单跨梁计算第一节等截面连续梁的计算第一节相关符号说明等跨梁在常用荷载作用下的内力及挠度计算第二节单跨梁的内力及变位计算1、两跨梁2、三跨梁3、四跨梁悬臂梁简支梁4、五跨梁5、无限跨梁一端简支另一端固定梁不等跨梁在均布荷载作用下的内力计算两端固定梁带悬臂的梁1、两跨梁2、三跨梁3、半无限跨梁第三节单跨梁的内力计算一、简支梁的弯矩及剪力计算等跨等截面连续梁支座弯矩计算二、梁的固端弯矩计算不等跨等截面连续梁支座弯矩计算(-)均布荷载作用下的固端弯矩计算第二节梁跨内弯矩与挠度的计算(二)集中及梯形荷载下的固端弯矩计算 1、梁跨内最大弯矩计算1) 集中荷载作用下的固端弯矩计算2、梁跨内最大弯矩处横坐标X0的计算 2) 梯形荷载作用下的固端弯矩计算3、梁在均布荷载作用下的跨内最大弯 (三)三角形荷载作用下的固端弯矩计算矩计算 (四)外加力矩作用下的固端弯矩计算4、梁在均布荷载作用下的跨内最大挠度值计算第四节其他形式的单跨粱计算5、梁在均布荷载作用下的跨内最大挠一、圆弧梁的内力计算度对应的X0值的计算 (一)符号说明第1页共2页。
【建筑施工手册】之荷载与结构静力计算表
2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
静力计算手册精品
2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
第三讲-荷载及结构计算简图
(3)力偶和力偶矩 在力学中,这种由大小相等、方向相反、作 用线互相平行但不重合的两个力组成的力系,称 为力偶(如下图所示),用符号(F、F′)表示。
注意:力偶不能简化为一个力,既不能用一个力代替,也 不能和一个力平衡,力偶只能与力偶平衡。
2.2 约束与约束反力
(1) 约束与约束反力的概念
• 限制一个物体运动的其他物体就称为该物体的 约束。例如,柱子就是梁的约束,基础就是柱 子的约束,合页是门和窗的约束。 • 由于约束限制了被约束物体的运动,因此,约 束必然对约束物体有力的作用,这种力称为约 束反力,简称反力。约束反力的方向总是与被 约束物体的运动方向相反。
【知识链接】
一般板上的自重荷载为均布面荷载,其值为重力 密度乘以板厚。 如一矩形截面板,板厚度为h(m),重力密度为 γ(kN/m3),板的自重在平面上是均匀分布的,单位 面积的自重gk=γh(kN/m2)。
1 结构上的荷载
板的均布面荷载
梁上的均布线荷载
1 结构上的荷载
• (3) 均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上均匀分布的荷载称为 均布线荷载,其单位为kN/m或N/m,上页图 为梁上的均布线荷载。
一般梁上的自重荷载为均布线荷载,其值为重力 密度乘以横截面面积。 如一矩形截面梁,其截面宽度为b (mm),截面 高度为h (mm),重力密度为γ(kN/m3), 梁的自重沿跨度方向是均匀分布的,沿梁轴均布线荷 载gk=γbh(kN/m)。
1 结构上的荷载
• (4) 非均布线荷载 • 沿跨度方向单位长度上非均匀分布的荷载称 为非均布线荷载,其单位为kN/m或N/m。下 图所示的挡土墙的土压力即为非均布线荷载。
对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要
求,采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久 组合,按下列设计表达式进行设计:
建筑施工之荷载与结构静力计算表.doc
建筑施工之荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。
精品建筑施工之荷载与结构静力计算表
建筑施工之荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1.结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:(1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。
(2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。
(3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。
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。
2.荷载组合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(效应)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(效应)组合。
γ0S≤R (2-1)式中γ0——结构重要性系数;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件抗力的设计值。
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(2-2)式中γG——永久荷载的分项系数;γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数;S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值;S QiK——按可变荷载标准值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——可变荷载Q i的组合值系数;n——参与组合的可变荷载数。
(2)由永久荷载效应控制的组合(2-3)(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数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;当其效应对结构有利时:一般情况下应取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
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活荷载应取1.3。
对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。
结构静力计算常用公式
结构力学公式结构静力计算目录1、常用截面几何与力学特征表 (1)2、单跨梁的内力及变形表 (8)2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度 (8)2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度 (10)2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 (12)2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 (14)2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度 (16)3.等截面连续梁的内力及变形表 (19)3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数 (19)3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数 (20)3.3 四跨等跨连续梁内力和挠度系数 (23)3.4 五跨等跨连续梁内力和挠度系数 (23)3.5 二不等跨梁的内力系数 (24)3.6 三不等跨梁内力系数 (25)4.双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数表 (26)4.1 四边简支 (26)4.2 三边简支,一边固定 (27)4.3 两边简支,两边固定 (27)4.4 一边简支,三边固定 (28)4.4 四边固定 (29)4.5 两边简支,两边固定 (29)5.拱的内力计算表 (30)5.1各种荷载作用下双铰抛物线拱计算公式 (30)6.刚架内力计算表 (35)6.1 “┌┐”形刚架内力计算表(一) (35)6.2“┌┐”形刚架内力计算表(二) (37)6.3“”形刚架的内力计算表 (39)1、常用截面几何与力学特征表注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰∙=A dA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:max y IW =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AI i = 4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
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屋面均布活荷载 表2-3 项次 类别 标准值 (kN/m2) 组合值系数 ψb 频遇值系数 ψf 准永久值系数 ψq 1 不上人的屋面 0.5 0.7 0.5 0 2 上人的屋面 2.0 0.7 0.5 0.4 3 屋顶花园 3.0 0.7 0.6 0.5 注:1.不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用;对不同结构应按有关设计规范的规定,将标准值作0.2kN/m2的增减。 2.上人的屋面,当兼作其他用途时,应按相应楼面活荷载采用。 3.对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载,应采取构造措施加以防止;必要时,应按积水的可能深度确定屋面活荷载。 4.屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。 5.施工和检修荷载及栏杆水平荷载 (1)设计屋面板、檀条、钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重)应取1.0kN,并应在最不利位置处进行验算。 注:①对于轻型构件或较宽构件,当施工荷载超过上述荷载时,应按实际情况验算,或采用加垫板、支撑等临时设施承受。 ②当计算挑檐、雨篷承载力时,应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、雨篷倾覆时,应沿板宽每隔2.5~3.0m取一个集中荷载。 (2)楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载,应按下列规定采用: 1)住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园,应取0.5kN/m; 2)学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育馆,应取1.0kN/m。 当采用荷载准永久组合时,可不考虑施工和检修荷载及栏杆水平荷载。 6.动力系数 建筑结构设计的动力计算,在有充分依据时,可将重物或设备的自重乘以动力系数后按静力计算进行。 搬运和装卸重物以及车辆起动和刹车的动力系数,可采用1.1~1.3,其动力作用只考虑传至楼板和梁。 直升飞机在屋面上的荷载,也应乘以动力系数,对具有液压轮胎起落架的直升飞机可取1.4;其动力荷载只传至楼板和梁。 7.雪荷载
2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10) (1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度 表2-6
(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-7
(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-8
(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-9
(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-10
屋面水平投影面上的雪荷载标准值,按下式计算: sk=μrs0 (2-4) 式中 sk——雪荷载标准值(kN/m2); μr——屋面积雪分布系数(表2-4); s0——基本雪压(kN/m2)。 基本雪压可按全国基本雪压图(图2-1)近似确定。
图2-1 全国基本雪压分布图(单位:kN/m2)
屋面积雪分布系数 表2-4
项 次 类别 标准值 (kN/m2) 组合值系数 ψc 频遇值系数 ψf 准永久值系数 ψq 1 (1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园 0.5 0.4 (2)教室、试验室、阅览室、会议室、医院门诊室 2.0 0.7 0.6 0.5 2 食堂、餐厅、一般资料档案室 2.5 0.7 0.6 0.5 3 (1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台 3.0 0.7 0.5 0.3 (2)公共洗衣房 3.0 0.7 0.6 0.5 4 (1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室 3.5 0.7 0.6 0.5 (2)无固定座位的看台 3.5 0.7 0.5 0.3 5 (1)健身房、演出舞台 4.0 0.7 0.6 0.5 (2)舞厅 4.0 0.7 0.6 0.3 6 (1)书库、档案库、贮藏室 5.0 0.9 0.9 0.8 (2)密集柜书库 12.0 7 通风机房、电梯机房 7.0 0.9 0.9 0.8 8 汽车通道及停车库: (1)单向板楼盖(板跨不小于2m) 客车 4.0 0.7 0.7 0.6 消防车 35.0 0.7 0.7 0.6 (2)双向板楼盖和无梁楼盖(柱网尺寸不小于6m×6m) 客车 2.5 0.7 0.7 0.6 消防车 20.0 0.7 0.7 0.6 9 厨房(1)一般的 2.0 0.7 0.6 0.5 (2)餐厅的 4.0 0.7 0.7 0.7 10 浴室、厕所、盟洗室: (1)第1项中的民用建筑 2.0 0.7 0.5 0.4 (2)其他民用建筑 2.5 0.7 0.6 0.5 11 走廊、门厅、楼梯: (1)宿舍、旅馆、医院病房托儿所、幼儿园、住宅 2.0 0.7 0.5 0.4 (2)办公楼、教室、餐厅、医院门诊部 2.5 0.7 0.6 0.5 (3)消防疏散楼梯,其他民用建筑 3.5 0.7 0.5 0.3 12 阳台: (1)一般情况 2.5 0.7 0.6 0.5 (2)当人群有可能密集时 3.5 注:1.本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大或情况特殊时,应按实际情况采用。 2.第6项书库活荷载当书架高度大于2m时,书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5kN/m2确定。
3.等截面连续梁的内力及变形表 (1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14) 1)二跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-11
注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;EIw100ql表中系数4。 2.在集中荷载作用下:M=表中系数×Fl;V=表中系数×F;EIw100Fl表中系数3。 [例1] 已知二跨等跨梁l=5m,均布荷载q=11.76kN/m,每跨各有一集中荷载F=29.4kN,求中间支座的最大弯矩和剪力。 [解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5) =(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·m VB左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4) =(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN [例2] 已知三跨等跨梁l=6m,均布荷载q=11.76kN/m,求边跨最大跨中弯矩。 [解] M1=0.080×11.76×62=33.87kN·m。 2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表结构静力计算表 2-1-1 荷载 1.结构上的荷载 结构上的荷载分为下列三类: (1)永久荷载 如结构自重、土压力、预应力等。 (2)可变荷载 如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。 (3)偶然荷载 如爆炸力、撞击力等。 建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。 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。 2.荷载组合 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(效应)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(效应)组合。 γ0S≤R (2-1) 式中 γ0——结构重要性系数; S——荷载效应组合的设计值; R——结构构件抗力的设计值。 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
(2-2) 式中 γG——永久荷载的分项系数; γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中YQ1为可变荷载Q1的分项系数; SGK——按永久荷载标准值GK计算的荷载效应值; SQiK——按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQ1K为诸可变荷载效应中起控制作用者; ψci——可变荷载Qi的组合值系数; n——参与组合的可变荷载数。 (2)由永久荷载效应控制的组合 (2-3) (3)基本组合的荷载分项系数 1)永久荷载的分项系数 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; 当其效应对结构有利时: 一般情况下应取1.0; 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。 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活荷载应取1.3。 对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。 3.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(见表2-1) 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2-1