建筑结构-建筑结构设计方法与荷载 (1)
荷载及结构设计
风荷载
建筑物受到的风力作用，与建筑物 的形状、高度和地理位置有关。
雪荷载
积雪对建筑物屋顶和墙面的压力， 取决于降雪量和建筑物的形状。
偶然荷载对结构设计的影响
01
02
03
地震作用
地震产生的水平力和垂直 力对建筑物的影响，需根 据地震烈度进行抗震设计。
爆炸荷载
建筑物内部或外部爆炸产 生的冲击波和碎片对结构 的影响。
03
专门针对建筑结构设计的有限元分析软件，具有高效的计算速
度和丰富的后处理功能。
05 结构优化与创新设计
结构优化方法
拓扑优化
通过改变结构的拓扑构型，实现材料的高效利用和性能提升。
形状优化
调整结构的几何形状，以改善应力分布、提高刚度等性能。
尺寸优化
在给定结构形式下，通过调整构件截面尺寸，实现结构性能的优 化。
案例二
某高层酒店设计。建筑高度200米，地上40层，地下2层。设计荷载包括恒载、活载、雪 载、风载和地震作用。结构设计采用剪力墙结构体系，注重提高结构的抗震性能和舒适度 。
案例三
某高层住宅楼设计。建筑高度150米，地上30层，地下2层。设计荷载主要考虑恒载、活 载、风载和地震作用。结构设计采用框架-剪力墙结构体系，重点优化结构的受力性能和 经济效益。
撞击荷载
如车辆撞击、飞机坠毁等 极端事件对建筑物结构的 冲击。
04 结构分析方法与工具
结构力学分析方法
弹性力学分析
基于弹性力学理论，对结 构进行应力、应变和位移 分析，适用于小变形和线 性材料行为的情况。
塑性力学分析
考虑材料的塑性变形行为， 对结构进行极限分析和设 计，适用于大变形和非线 性材料行为的情况。
荷载与结构设计方法重点概念总结
荷载与作用荷载一由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
如重力、土压力、水压力、风压力。
作用一能使结构产生效应的各种因素总称为作用。
效应一结构的内力、变形，应力、应变，速度、加速度等。
作用：直接作用一（狭义）荷载：广义荷载间接作用直接作用一一直接作用在结构上的各种荷载间接作用一一能引起结构内力、变形等效应的非直接作用因素如地震、温度变化、地基不均匀沉降等。
作用的分类：1.按随时间的变异分类。
（1）永久作用：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。
（2）可变作用：在结构设计基准期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。
（3）偶然作用：在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。
如地震、爆破。
2.按随空间位置的变异性分类（1）固定作用：在结构空间位置上具有固定的分布。
如结构自重、固定设备的荷载等。
（2）可动作用：在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布。
如房屋中的人员、家具荷载，桥梁上的车辆荷载等。
3•按结构的反应分类（1）静态作用：对结构或构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。
如结构自重、土压力、温度变化等。
（2）动态作用：对结构或构件产生不可忽略的加速度。
如地震、风、冲击和爆炸等。
重力1结构自重自重——由地球引力产生的组成结构的材料的重力。
2 土的自重应力土是由土颗粒、水和气组成的三相非连续介质。
土的自重应力为自身有效重力在土体中引起的应力。
雪荷载1雪压：单位地面上积雪的自重。
2基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
2.影响屋面雪压的因素。
（1）风对屋面的影响一漂积作用。
（2）屋面坡度对积雪的影响。
（3）屋面温度对积雪的影响。
楼面和屋面活荷载由于楼面均布活荷载可理解为楼面总活荷载按楼面面积平均，因此一般情况下，所考虑的楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小。
故计算结构或构件楼面活荷载效应时，如引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值则应对楼面均布活荷载折减。
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。
二级注册建筑师建筑结构与建筑设备考题预测班第六章 建筑结构与结构选型及第七章 荷载及结构设计(一)
第六章建筑结构与结构选型第一节概述一、建筑结构的基本概念（一）基本术语（二）建筑结构的组成二、建筑结构基本构件与结构设计基本构件是组成结构体系的单元。
按受力特征来划分主要有以下三类：轴心受力构件、偏心受力构件和受弯构件。
(一)轴心受力构件（二）偏心受力构件的分类偏心受力构件分为两种：偏心受拉和偏心受压构件。
（三）受弯构件（3）梁截面内的应力分布1）弯曲应力弯曲应力沿截面高度为三角形分布，中和轴处应力为零；顺时针弯曲时中和轴以上为压应力，中和轴以下为拉应力；逆时针弯曲时，中和轴以上为拉应力，以下为压应力。
3）剪应力剪应力沿截面分布具有如下特征：1）剪应力在梁高方向的分布是中和轴处最大，以近抛物线的形状分布，在截面边沿处剪应力为零。
2）沿梁长度方向，支座处剪力最大，剪应力也最大；3）截面的抗剪主要靠腹板（即梁的截面中部）。
第二节多层建筑结构体系一、多层砌体结构(三)砖砌体房屋的墙体布置方案1．横墙承重方案优点：横墙较密，房屋横向刚度较大，整体刚度好。
外纵墙不是承重墙，因此立面处理比较方便，可以开设较大的门窗洞口。
抗震性能较好。
缺点：横墙间距较密，房间布置的灵活性差，故多用于宿舍、住宅等居住建筑。
2．纵墙承重方案优点：房间的空间可以较大，平面布置比较灵活。
缺点：房屋的刚度较差，纵墙受力集中，纵墙较厚或要加壁柱。
3．纵横墙承重方案根据房间的开间和进深要求，有时需采取纵横墙同时承重的方案。
横墙的间距比纵墙承重方案小。
但一般可比横墙承重方案大，房屋的刚度介于前两者之间。
4．内框架承重方案5．底部框架抗震墙结构方案在砌体结构的底部1～2层砌体墙不落地，而采用框架一抗震墙支承上部砌体承重墙。
适用于：住宅带底商的建筑。
(四)砌体房屋的构造要求1．要满足墙体的高厚比2．要注意控制横墙的间距3．纵墙尽可能贯通。
(五)多层砖砌体房屋的楼盖二、框架结构体系三、钢筋混凝土结构关于伸缩缝、沉降缝、防震缝的要求第三节单层厂房的结构体系略第四节木屋盖的结构形式与布置略例：1．影响房屋静力计算方案的主要因素为（）。
(完整版)荷载与结构设计方法复习题库(含答案)
荷载题库（一）填空题1.作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用；按空间位置变异分为固定作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。
2.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是风的飘积作用屋面形式屋面散热等。
3.在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为3KN／m2市郊行人密集区域取值一般为3.5 KN／m2 -4.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。
5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。
6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。
7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。
8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。
9.冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。
10.土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。
11.冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。
12.水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。
13.根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风区分为13等级。
14.我国《建筑结构荷载规定》规定以10m高为标准高度，并定义标准高度处的最大风速为基本风速。
15.基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。
16.由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。
17.脉动风是引起结构振动的主要原因。
18.在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率高。
19.脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。
20.横向风可能会产生很大的动力效应，即风振。
21.横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。
22.在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和粘性力。
23.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围超临界范围跨临界范围。
建筑结构设计荷载取值总结
建筑结构设计荷载取值总结1. 正常使用活荷载标准值（KN/m2）：【荷载规范-4.1.1强条、技术措施-荷载篇】（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）卫生间取2.0~2.5（按荷载规范）；设浴缸、座厕的卫生间取4.0；（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；（10）大型餐厅、宴会厅、酒吧、舞厅、健身房、舞台取4.0；（11）礼堂、剧场、影院、有固定坐位的看台、公共洗衣房取3.0；（12）小汽车通道及停车库取4.0；（13）消防车通道：单向板取35.0；双向板楼盖、无梁楼盖取20.0；注：消防车超过300KN时，应按结构等效原则，换算为等效均布荷载。
结构荷载输入：无覆土的双向板（板跨≥2.7m）：板、次梁取28，主梁取20；覆土厚度≥0.5m 的双向板（板跨≥2.7m）：板取≤28, 梁参考院部《消防车等效荷载取值计算表》；（14）书库、档案库取5.0；（15）密集柜书库取12.0；（16）大型宾馆洗衣房取7.5；（17）微机房取3.0；大中型电子计算机房取≥5.0，或按实际；（18）电梯机房、通风机房取7.0；通风机平台取6（≤5号风机）或8（8号风机）；（19）制冷机房、宾馆储藏室、布草间、公共卫生间（包括填料隔墙）取8.0；（20）水泵房、变配电房、发电机房、银行金库及票据仓库取10.0；（21）管道转换层取4.0；（22）电梯井道下有人到达房间的顶板取5.0。
未列出者查荷载规范及《全国民用建筑工程设计技术措施（结构分册）》荷载篇。
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。
理论计算法是通过建立结构的数学模型，根据物理学和力学原理进行计算的方法。
这种方法需要进行大量的参数输入和计算步骤，相对较为复杂，但能够获得更加准确的荷载计算结果。
常用的理论计算方法包括有限元法、塑性分析法等。
建筑结构的荷载
1.1 荷载的分类
（2）可变荷载。可变荷载是指在结构使用期间 ，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽 略不计的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积 灰荷载、起重机荷载、风荷载、雪荷载等。
建筑结构的荷载
建筑结构在使用期间和施工过程中要承受 各种力的作用。施加在结构上的集中力或分布力 （如人群、设备、风、雪、构件自重等）称为直 接作用，也称为荷载；引起结构外加变形或约束 变形（如温度变化、地基沉降、地面运动等）的 原因称为间接作用。
1.1 荷载的分类
荷载按作用区域的大小可分为集中荷载和分布荷载， 按使用是否产生动力效应可分为静力荷载和动力荷载,按时 间长短可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
一般情况下，荷载效应S与荷载Q之间可近似按线性关系 考虑，即
S=CQ（1-4） 式中，C为荷载效应系数，通常由力学分析确定；Q为某种荷载 的代表值；S为与荷载Q相应的荷载效应。
1.4 荷载效应
例如，承受均布荷载q作用的简支梁，计算
跨度为l，由结构力学方法计算可知，其跨中最大
弯矩值为
，支座处剪力为
。那
1.2 荷载的代表值
1. 荷载的标准值
荷载的标准值一般是指结构在其设计基准 期（50年）内，在正常情况下可能出现具有一 定保证率的最大荷载。它是荷载的基本代表值， 是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。
1.2 荷载的代表值
2. 可变荷载的组合值
当几种可变荷载进行组合时，其值不一定都同时达到最大，因此 需进行适当调整。调整的方法为：除其中最大荷载仍取其标准值外，其 他伴随的可变荷载均采用小于1.0的组合值系数乘以相应的标准值来表 达其荷载代表值。这种经调整后的可变荷载称为可变荷载的组合值，即
荷载与结构设计方法(本科1) 期末考试试题及参考答案
《荷载与结构设计方法》复习题+参考答案一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1.作用按时间的变异分为:永久作用, 可变作用, 偶然作用_2.影响结构抗力的因素有：材料性能的不定性, 几何参数的不定性,计算模式的不定性..3.冻土的四种基本成分是_固态的土颗粒,冰, 液态水, 气体.4.正常使用极限状态对应于结构或者构件达到_正常使用或耐久性能_的某项规定限值.5.结构的可靠性是_安全性,适用性, 耐久性的总称.6.结构极限状态分为_承载能力极限状态, 正常使用极限状态_.7.结构可靠度的确定应考虑的因素,除了公众心理外,还有结构重要性, 社会经济承受力, 结构破坏性质二.名词解释(20 分)1.作用：能使结构产生效应(内力,应力,位移,应变等)的各种因素总称为作用（3 分）2.地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度.（3 分）3.承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,这种状态称为承载能力极限状态.（4 分）4.荷载：由爆炸、运动物体的冲击、制动或离心作用等产生的作用在结构上的其他物体的惯性力。
（4分）5.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
（3分）6.冻胀现象：冬季低温时结构物开裂、断裂，严重者造成结构物倾覆等；春融期间地基沉降，对结构产生形变作用的附加荷载。
三、判断题（20分）1、永久荷载代表值只有标准值。
（✔）2、结构刚度越大，自震周期越大。
（✖）3、正方形的建筑比圆形建筑的风荷载体型系数大。
（✔）4、斜屋面活荷载标准值是指沿水平投影的数值。
（✔）5、房屋建筑结构设计使用年限就是设计基准期。
（✖）6、屋顶花园活荷载标准值包括花圃土石等材料自重。
（✖）7、8度地区的多层结构必须考虑竖向地震作用，（✖）8、重点设防类建筑，应按高于本地区抗震烈度一度的要求加强抗震构造措施；同时应按高于本地区抗震烈度一度确定地震作用。
建筑结构设计基本规定与荷载
基本雪压是根据全国672个地点的气象台站建站以来纪
录到的最大雪压或积雪深度资料，经统计得出的50年一遇最
大雪压，作为例子，给出几个城市的基本雪压如下：北京
0.40，天津0.40，上海0.20，沈阳0.50，南京0.65，西安
0.25，乌鲁木齐0.80，武汉0.50，成都0.10。
雪荷载组合值系数可取0.7；频遇值系数可取0.6；准永
久值系数按雪荷载分区I、II和III的不同，分别取0.5、0.2和0。
准永久值雪荷载分区和融化速度有关，南方积雪容易融化为
III区，北方多数地区为II区，内蒙古、黑龙江、吉林、青海、
新疆的大部分地区为I区。
四. 风荷载
风荷载属于动态荷载，设计中乘以系数后按静态荷载
Qq qQk
可变荷载组合值
Qc cQk
2.3 荷载标准值的计算 2.3.1 永久荷载
永久荷载以标准值为其代表值。
永久荷载标准值，对于分布线荷载用gk表示，集中荷载 用Gk表示。（表2-3）
〖例题2-1〗 钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 300mm500mm，梁的底面和侧面用20mm厚混合砂浆抹
灰，试求梁的自重标准值gk（线荷载）。
3.75 0.46 4.21KN / m
2.3.2 可变荷载代表值
一. 民用建筑楼面均布活荷载
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，应按表2-4的规定采用。
楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。 1. 设计楼面梁时的折减系数(表2-4) （1）第1(1)项当楼面梁从属面积超过25m2时，应取0.9 （2）第1(2) ~ 7项当楼面梁从属面积超过50m2时，应取0.9 （3）第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8； 对单向板楼盖的主梁，应取0.6；对双向板楼盖的梁应取0.8 （4）第9 ~ 12项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。 2. 设计墙、柱和基础时的折减系数
浅谈建筑结构荷载及设计方法
２ 荷载
２１ 荷 载 作 用 ． 结构 ｆ的作用虽然 分为 自接作用 和问接作 用 ，但它仃】 产生
的结果是 一样 的 ：使结构 或构件产生效应 （ 构或构件产生的 结 内力 、 力、 廊 位移 、 应变 、 裂缝等 ） 因此 ，也可以这样定 义 “ 作 用” ：使结构或构件』 生效应 的各种原因 ，称为结构 Ｉ的作用 。 “ 载”和 “ ｝ ”对实际 Ｔ程设计来说 ，主要 是一 个概 荷 作ＪＩ 手 念 问题 ， 一般并不影响作用效应 的计算 和结构本身。在 际 Ｉ， 目前也有 不少Ｉ 家对 “ 载”和 “ ｆ Ｊ 荷 作用”未加严格 区分。存我 Ｈ，一般情 况下 ，“ 荷载” 专指直接作用 ，“ 作Ⅲ ”有 时指 直接 作用和 间接 作用 ，有时专指 “ 荷载”或专指间接作用 ；在 Ｔ ： 程 中，为 ｒ 用和交流的方便 ，常常将 使 卣接作用 和间接作用均称 为 “ 荷载” 。 ２２ 建筑 结构 荷 载 ． 建筑结构在使用 和施 Ｉ 过程 中所 受到的各种 直接作川称为 荷载 。另外 ，还 有一 些能使结构产 生内力和变形 的间接作用 ， 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 。 结构设 汁人 员在进行 建筑结构 的设 计时 ，首先Ｊ 进行荷载 、 的计算 ，取其代 表值 ，荷载确定后 ，才能根据其大小和作用彤 式 汁算结构 的内力 ，然后 再进行构件 汁算 。也就是说建筑物某 部分的构件 ，是承重还 是 承重 ，承 受多大的荷载 ，都有其 最大值或极限值 ，超过这个极 限值 ，结构就 会变形 ，就会遭到
一
（ 经常召开质量专题会议 ，对近期发生的质量事故和质 ４） 量通病提 ｍ警示 ，并督促 承建单位 提 防范措施 ， 并加 以实施 。 （ 当重大质量事故和隐患发生时， ５） 应辽即下达停 ＿令 ， Ｉ 经有 关单位共同分析提｝处理和补救措施 ，督促承建单位认真实施。 ｝ ｛ ３３ 事 后 质 量 控 制措 施 ． （１ 对 整 个 施 ｆ 段 的 『 质 量 进 行 验 收 ，如 发 现 问 题 及 ） ： 阶 程 时进行修复 ，必要时进行返 绝对不 ＿ 以疏忽 。 ｆ （） ２ 审核提交的质最柃验报告及技术性文件 ，如有缺损则 要重新 检测 或整 理 ，直到补齐为止。 （ ） ３ 审核提交的竣 Ｉ图，如 与原设 计的施 图不符 （ ： 有设 计 单 位 提 供 的 变 更 图 者 除 外 ） 须说 明 原 因 ， 否则 需 按 照施 Ｉ 必
建筑结构设计——荷载的取值[工程类精品文档]
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建筑结构设计——荷载的取值[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!建筑结构设计荷载的取值：关于荷载的取值：1.恒荷载：楼面符载统一取2.0kN/㎡，这是建筑专业楼面做法的自重，目的是为装修改造留有适当的余地，不包括楼板结构自重和板底做法的重量。
2.住宅中轻质隔墙的自重，无论是轻质隔墙还是位置有可能灵活自由布置的隔墙，统一按恒荷载考虑，一律取值为2.0kN/㎡.3.住宅的活荷载，也是取2.0kN/㎡（三个2.0kN/㎡：楼面做法自重，轻质隔墙自重，活荷载取值）4.屋面恒荷载4.0kN/㎡屋面活荷载上人时2.0kN/㎡不上人时0.5kN/㎡（而对于轻钢结构的屋面，一定要在结构总说明中写明：本工程为不上人屋面，活荷载设计值为0.5kN/㎡，严禁超载）5.需要记住三个数据：2.5kN/㎡、4.0kN/㎡、7.0kN/㎡2.5kN/㎡适用于人或物可能比较集中的楼面，如一般楼梯，一般阳台，一般厕所，一般厨房，会议室，阅览室，医院门诊，教室等。
4.0kN/㎡适用于人或物有可能更集中更密集的楼面，比如健身房，看台，舞厅，商店，旅客等候室，展览厅，消防疏散楼梯等。
7.0kN/㎡用于两个机房和一个变电室，即通风设备机房，电梯机房和高压变压室。
因为这些地方不仅有设备荷载，还有设备基础的荷载也是很大的。
6.地下一层顶板，或者近似认为是±0.000板，它的活荷载取值为8~10kN/㎡.因为施工到±0.000时，施工单位往往工程备料统统堆放在地下一层顶板上，这样便于施工随时随地取用。
同时要注意的是，当±0.000板活荷载取值8~10kN/㎡时，此时恒荷载中的隔墙自重可取为1.0kN/㎡或者更小，因为堆放大批施工备料时，隔墙的施工一般还未完成。
（设计±0.000板时，在截面尺寸相同的情况下，板和梁的配筋往往要比其他楼层大）概念第一位，计算第二位。
建筑结构设计方法与设计指标
2）q沿 W计/算l0 长 2度1.8梁75自 7重 的3.1均25k布N 线/ m荷2 载q：
q bh 25 0.25 0.5 3.125kN / m2 或
三、荷载的代表值
建筑结构设计时，根据不同极限状态的设计要求所采 用的荷载量值称为荷载代表值。
对永久荷载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
《荷载规范》规定，可变荷载频遇值应取可变荷载标 准值Qk乘以荷载频遇值系数Ψf（Ψf≤1），即Ψf Qk，Ψf 取值参见表2-2。
4.可变荷载准永久值Ψq Qk 可变荷载准永久值是指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。可变荷载 准永久值是针对在结构上经常作用的可变荷载，即在规定 的期限内，该部分可变荷载具有较长的总持续时间，对结 构的影响类似于永久荷载。
（3）荷载的准永久组合：
式中
n
S SGK qiSQiK i 1
(3-9)
f1 ——在频遇组合中起控制作用的一个可变荷载的
频遇 值系数；
qi ——第i个可变荷载的准永久值系数。
【例3-1】 某钢筋混凝土办公楼矩形截面简支梁，计算跨 度l0=6m，梁上的永久荷载（包含自重）标准值 GK=12kN/m，可变荷载标准值QK=5kN/m，安全等级为 二级，分别按承载力极限状态和正常使用极限状态设计时 的各项组合计算梁跨中弯矩设计值。
分布荷载是指荷载连续地分布在整个结构或结构某 一部分上。其中分布荷载又包括体荷载、面荷载、线荷载。
体荷载是指分布在物体的体积内的荷载，单位是 N/mm3或kN/m3，常用γ表示。
面荷载是指分布在物体表面的荷载，单位是N/mm2 或kN/m2，常用p表示。
建筑结构中的荷载分析方法
建筑结构中的荷载分析方法建筑结构的设计和施工需要考虑各种外部力的作用，这些力被称为荷载。
荷载的准确分析对于保证建筑结构的安全性和可靠性至关重要。
因此，建筑工程师需要掌握荷载分析的方法和技巧。
以下将介绍几种常用的荷载分析方法。
一、静力分析法静力分析法是建筑结构中最基本也是最常用的荷载分析方法之一。
在这种方法中，假设结构处于平衡状态，通过平衡条件和力的平衡方程，求解物体所受外力和内力的大小和方向。
该方法适用于简单结构，如梁、柱等。
二、弹性分析法弹性分析法是基于弹性理论的一种荷载分析方法。
弹性分析法通过假设结构材料具有线性弹性行为，而进行荷载分析。
这种方法适用于较为复杂的结构，如桥梁、高层建筑等。
通过使用有限元法或弹性理论，计算结构中的应力和变形，从而确定结构的安全性。
三、动力分析法动力分析法是一种基于结构动力学理论的荷载分析方法。
这种方法考虑了结构动力行为，如地震、风等荷载作用下的结构响应。
通过使用结构动力学方程和数值计算方法，预测结构的振动、应力和变形，评估结构的可靠性和抗震能力。
该方法广泛应用于地震设计和大跨度结构的设计。
四、概率分析法概率分析法是一种基于概率论的荷载分析方法。
这种方法通过对不确定性因素进行统计和随机分析，提供了结构的可靠性评估。
概率分析法适用于荷载的随机性很大的情况，如风荷载、雨水荷载等。
通过概率分析法，可以得出结构的可靠性指标，指导设计和施工。
总结建筑结构中的荷载分析方法包括静力分析法、弹性分析法、动力分析法和概率分析法。
这些方法在不同的情况下具有不同的适用性，可以根据具体的项目需求选择合适的方法。
荷载分析的准确性和可靠性对于保证建筑结构的安全性和稳定性至关重要，建筑工程师应具备相应的分析能力和专业知识，确保结构的设计和施工达到预期要求。
以上是建筑结构中的荷载分析方法的相关介绍。
希望能对读者在建筑结构设计和施工方面有所帮助。
通过合理选择和应用荷载分析方法，能够提高建筑结构的设计质量和施工效率，保障人们的生命财产安全。
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。
荷载与设计方法知识点
荷载与设计方法知识点荷载是指施加在构筑物上的外部力或荷载，是建筑结构设计的基础。
设计方法则是根据荷载的特点和要求，选择合适的设计方法来确保结构的安全和稳定。
本文将就荷载和设计方法两个知识点展开论述。
一、荷载的分类荷载可分为静载和动载两类。
静载是指作用于结构物上的稳定的、固定的力或荷载，如建筑物自重、人员活动荷载等。
动载是指作用于结构物上的非稳定或可变的力或荷载，如风荷载、地震荷载等。
1. 静载静载是建筑物自身重力及其固定的负荷。
建筑物自重是指建筑物的整体重量，通常由结构和材料的重量组成。
负荷包括分布在结构上的载荷、附加荷载等。
2. 动载动载是指变化或不稳定的荷载，主要包括风荷载和地震荷载。
（1）风荷载风荷载是建筑物受到风压力或风吹动力作用时所承受的荷载。
风荷载的计算需要考虑建筑物的表面积、风速、风向等因素，并根据不同部位的风荷载来确定结构的稳定性。
（2）地震荷载地震荷载是指由地震引起的结构体受到的荷载。
地震荷载的计算需要根据建筑物所处地区的地震烈度、结构的类型和高度等因素来确定。
二、设计方法设计方法是指根据荷载的特点和要求，选择适当的设计方法来保证结构的安全性和稳定性。
常用的设计方法包括极限状态设计方法和工作状态设计方法。
1. 极限状态设计方法极限状态设计方法是指在结构承受荷载时，结构不发生破坏的设计方法。
根据结构的不同要求，可分为极限跨越状态设计和极限平衡状态设计。
（1）极限跨越状态设计极限跨越状态设计是指在结构承受外力作用时，结构不会出现超过允许极限的变形、破坏或失稳的设计方法。
根据结构的类型和用途，需要考虑不同的极限跨越状态，如极限弯曲状态、极限剪切状态等。
（2）极限平衡状态设计极限平衡状态设计是指在结构受到外界荷载作用时，结构保持稳定的设计方法。
通过采用适当的结构形式、构造措施和材料选择等，使结构具有足够的强度和刚度，以保持其平衡状态。
2. 工作状态设计方法工作状态设计方法是指在结构正常使用情况下，结构具备足够的安全性和稳定性的设计方法。
建筑结构结构上荷载
w0——单位面积上的风压力(kN/m2)； ρ——空气密度(kg/m3)； v0——风速(m/s)。 γ——空气单位体积重力(kN/m3)； g——重力加速度(m/s2)；
（二）可变荷载（活载）
2. 风荷载 ❖ 风速与风压的关系 在标准大气压情况下，γ=0.012018kN/m3，g =9.80m/s2：
❖ 在不同的地理位置，大气条件是不同的，γ和 g值也不相同。 ❖ 重力加速度 g随高度变化，也与纬度有关； ❖ 空气重度 γ是气压、气温和湿度的函数，因此，各地的γ/ g的值均不相同。 ❖ 为了比较不同地区风压的大小，必须对地貌、测量高度进行统一规定。
2. 风荷载
❖ 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
例如：结构构件自重，工业与民用建筑楼面上的固定设 备荷载等。
❖ 可动荷载——在结构空间位置上的一定范围内可以任意分 布的荷载。 例如：工业与民用建筑楼面上的人群荷载、吊车荷载等。
二、荷载的分类
3. 按结构的反应分类 ❖ 静态荷载——对结构或构件不产生加速度，或其加速度可以
忽略不计的荷载。也称为静态作用，估算时无需考虑动态系 数。
（二）可变荷载（活载）
2. 风荷载 ❖ 风流动模式的改变所产生的荷载与建筑物的表面明显成直
角。 （物体的形状）
2. 风荷载
❖ 风荷载体型系数μs ——风作用在建筑物表面上所引起的实际压力（或吸力）
与来流风压的比值，它描述的是建筑物表面在稳定风压作用 下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺度有关， 也与周围环境和地面粗糙度有关。
部分和它的结构可能会承受土压力。
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建筑结构-建筑结构设计方法与荷载(总分：23.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：23，分数：23.00)1.填充用焦渣混凝土的容重最接近以下哪项数值?(A) 19kN/m3 (B) 17kN/m3 (C) 20kN/m3 (D) 12kN/m3（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 填充用焦渣混凝土的表观密度为10～14kN/m3。
2.普通钢筋混凝土的容重为：(A) 18kN/m3 (B) 22kN/m3 (C) 25kN/m3 (D) 28kN/m3（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 普通钢筋混凝土的表观密度为24～25kN/m3。
3.住宅用户对地面进行二次装修，如果采用20mm厚水泥砂浆上铺15mm厚花岗岩面砖，此时楼面增加的荷载(标准值)约占规范规定均布活荷载的多少?(A) 1/2 (B) 1/3 (C) 1/4 (D) 2/3（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 20mm厚水泥砂浆荷载为20×0.02=0.4kN/m2；15mm厚花岗岩面砖荷载为15.4×0.015＝0.231kN/m2，楼面增加的荷载为0.631kN/m2。
规范规定均布活荷载为2.0kN/m2。
两者比值为0.631/2=0.3155，接近1/3。
4.120mm厚普通黏土砖墙(包括双面抹灰)与200mm厚加气混凝土砌块墙(包括双面抹灰)相比，哪种墙体自重较重?(A) 黏土砖墙重 (B) 一样重(C) 加气混凝土墙重 (D) 黏土砖墙重约为加气混凝土墙重的2倍（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 黏土砖墙自重为18×0.12=2.16kN/m2，加气混凝土砌块墙自重为5.5×0.2=1.1kN/m2，双面抹灰重约为20×0.04=0.8kN/m2，所以黏土砖墙重约为2.96kN/m2，加气混凝土砌块墙重约1.9kN/m2。
5.住宅用户对地面进行二次装修，如果采用20mm厚水泥砂浆上铺25mm厚花岗岩面砖时，增加的荷载约占规范规定的楼面均布活荷载的百分之几?(A) 20% (B) 30% (C) 40% (D) 50%（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 砂浆自重为20kN/m3，花岗岩面砖自重为15.4kN/m3，则增加的荷载为20×0.02+15.4×0.025=0.785kN/m2，规范规定的楼面均布活荷载为2.0kN/m2，0.785/2.0=0.39，故增加的荷载约占规范规定的楼面均布活荷载40%。
6.某办公楼设计中将楼面混凝土面层厚度由原来的50mm调整为100mm，调整后增加的楼面荷载标准值与下列何项最为接近?提示：混凝土容重按20kN/m3计算。
(A) 0.5kN/m2 (B) 1.0kN/m2 (C) 1.5kN/m2 (D) 2.0kN/m2（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 20×(0.1-0.05)＝1.0kN/m27.我国绝大多数地区基本风压数值的范围是多少?(A) 0.3～0.8kN/m2 (B) 3～8kN/m2 (C) 0.6～1.0kN/m2 (D) 6～10kN/m2（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)附录D.4中附表D.4给出了50年一遇的基本风压数值。
我国绝大多数地区基本风压数值在0.3～0.8kN/m2的范围内。
8.我国《建筑结构荷载规范》中基本风压，是以当地比较空旷平坦地面上，离地面10m高统计所得多少年一遇10min平均最大风速为标准确定的?(A) 10年 (B) 20年 (C) 30年 (D) 50年（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)2.1.22条规定，基本风压即风荷载的基准压力，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确定。
9.高层建筑采用下列哪一种平面形状，对抗风作用是最有利的?(A) 矩形平面 (B) 正方形平面空间 (C) 圆形平面 (D) 菱形平面（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 风压标准值由下式确定：w k=βzμsμz w o，其中w k为风荷载标准值(kN/mm2)；βz为高度z处的风振系数；μs为风荷载体型系数；μz为风压高度变化系数；w o为基本风压(kN/mm2)。
式中，风荷载体型系数μs与建筑物的平面形状有关。
题目中各选项对比，圆形平面的体形系数较小。
10.钢筋混凝土高层建筑的高度大于下列哪一个数值时宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载?(A) 200m (B) 220m (C) 250m (D) 300m（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第4.2.7条：房屋高度大于200m时或者有下列情况之一时，宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载。
①平面形状或立面形状复杂；②立面开洞或连体建筑；③周围地形和环境较复杂。
11.某屋顶女儿墙周围无遮挡，当风荷载垂直墙面作用时，墙面所受的风压力：(A) 小于风吸力 (B) 大于风吸力(C) 等于风吸力 (D) 与风吸力的大小无法比较（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)续表7.3.1中第15项，女儿墙的体型系数为1.3，此处的1.3应该为0.8风压和0.5风吸组合而成，风压大于风吸。
对于屋顶的女儿墙，考虑到女儿墙处于建筑物的边角部位，风荷载应该有所放大，在工程设计中常将体型系数放大至2.0。
12.我国《建筑结构荷载规范》中基本雪压，是以当地一般空旷平坦地面上统计所得多少年一遇最大积雪的自重确定?(A) 50年 (B) 40年 (C) 30年 (D) 20年（分数：1.00）A. √B.C.解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)2.1.21条：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。
13.以下关于楼面均布活荷载的论述哪项符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)?(A) 住宅和教室的均布活荷载标准值相同 (B) 阳台的均布活荷载为2.0kN/m2(C) 各种楼梯的均布活荷载相同 (D) 屋面均布活荷载应与雪载同时考虑（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)4.1.1条，表4.1.1规定，住宅和教室的均布活荷载标准值相同，均为2.0kN/m2。
不同功能建筑的楼梯均布活荷载不相同。
4.3.1条规定：屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。
14.以下哪项论述符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)?(A) 住宅楼面均布活荷载标准值为1.5kN/m2(B) 阳台均布活荷载标准值最小为2.5kN/m2(C) 教室及走廊的均布活荷载相同(D) 商店及礼堂的均布活荷载相同（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)4.101条，表4.1.1规定，阳台均布活荷载标准值一般情况为2.5kN/m2，当人群有可能密集时为3.5kN/m2。
商店均布活荷栽标准值为3.5kN/m2，礼堂的均布活荷栽标准值为3.0kN/m2。
15.无特殊要求的上人平屋面的均布活荷载标准值为：(A) 0.5kN/mm2 (B) 0.7kN/mm2 (C) 1.5kN/mm2 (D) 2.5kN/mm2（分数：1.00）__________________________________________________________________________________________ 解析：16.以下论述哪项符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)?(A) 不上人屋面均布活荷载标准值为0.7kN/m2(B) 上人屋面均布活荷载标准值为1.5kN/m2(C) 斜屋面活荷载标准值是指水平投影面上的数值(D) 屋顶花园活荷载标准值包括花圃土石等材料自重（分数：1.00）A.B.C. √解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)4.3.1条：不上人屋面均布活荷载标准值为0.5kN/m2；上人屋面均布活荷载标准值为2.0kN/m2；规范中规定的屋面活荷载为水平投影面上的数值；屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。
17.以下关于屋面积灰荷载的论述，哪项符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)?(A) 对于具有一定除尘设施和保证消灰制度的工业房屋，可不考虑积灰荷载(B) 积灰均布荷载的取值与屋面坡度有关(C) 积灰荷载不与雪荷载同时考虑(D) 积灰荷载中已考虑了消灰设施的重量（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)4.4节：积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷栽两者中的较大值同时考虑；清灰设施的荷载另行考虑；积灰均布荷载，仅应用于屋面坡度α≤25°；当α≥45°时，可不考虑积灰荷载；当25°＜α＜45°时，可按插值法取值；规范中给出的积灰荷载取值正是针对具有一定除尘设施和保证清灰制度的机械、冶金、水泥等的厂房屋面，其水平投影面上的屋面积灰荷载。
18.以下论述中哪项完全符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)?Ⅰ．人防所受的爆炸力是可变荷载Ⅱ．土压力是永久荷载Ⅲ．楼梯均布活荷载是永久荷载Ⅳ．直升机停机坪上直升机的等效荷载是可变荷载(A) Ⅰ、Ⅱ (B) Ⅱ、Ⅲ (C) Ⅰ、Ⅳ (D) Ⅱ、Ⅳ（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)3.1.1条。
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。
②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。
③偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
爆炸力属于偶然荷载，故Ⅰ错误；楼梯均布活荷载属于可变荷载，故Ⅲ错误。
19.在下列荷载中，哪一项为活荷载?(A) 风荷载 (B) 土压力 (C) 结构自重 (D) 结构的面层做法（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 参见《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)3.1.1条。