1.2~1.5建筑结构上的作用力

计算更加复杂。
④ 风速是随高度变化的，接近地面时，会由于地面物体阻 挡而减速，故风荷载与地面粗糙程度有关。
1.2.5 风荷载
P18
2. 总体风荷载
作用在建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算 wk z z s w0 式中
wk
—风荷载标准值(kN/m2)
z —高度Z 处的风振系数；
P20
A 类：指近海海面和海岛、海岸、 湖岸及沙漠地区；
B 类：指田野、乡村、丛林、丘陵 以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊 区；
C 类：指有密集建筑群的城市市区；
D 类：指有密集建筑群且房屋较高 的城市市区。
450
③ 风载体型系数 风洞试验表明风压在建筑物表面的作用力是变 化的，它主要与建筑物的体型、尺寸和表面位置有关，需要进行 体型修正。
门窗（木~钢）
1.2.3 楼面活荷载
楼面活荷载大小，通常指楼面活荷载的标准值大小，它 是通过统计分析，取具有95%保证率的分位值确定的。
P8
荷载＝每平方米荷载×面积
表2 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
项 次
1 2 3 4 类别 (1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿 所、幼儿园 (2)教室、试验室、阅览室、会议室、 医院门诊室 食堂、餐厅、一般资料档案室 (1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台 (2)公共洗衣房 (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 (1)健身房、演出舞台 (2)舞厅
一个建筑上荷载的估算
如图所示框架结构：（1）试说明竖向荷载的传递路线；（2）画出图示 B1（板1）和B2（板2）上楼面荷载的传递路线图；（3）如果房屋为5层， 按照每层恒载10kN/m2估算分配到底层A、B、C、D柱上的荷载。
A 次 梁 横 向 框 架 B B2 D 2.4m 7.2m
C
纵向框架
7.2m
-0.6
-0.5
-0.5
Baidu Nhomakorabea
-0.45
+0.8
-0.5
+0.6
-0.5 -0.6
-0.45
-0.5
其它情况可查荷载规范。
④ 风振系数 现行设计规范中采用风振系数考虑风荷载的动力效应影响。
P22
对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸 结构，高层建筑，均可仅考虑第一振型的影响。风振系数 z 的计算：
8
4.0 35.0
0.7 0.7
0.7 0.7
0.6 0.6
2.5 20.0 2.0 4.0
0.7 0.7
0.7 0.7
0.7 0.7
0.6 0.7
0.6 0.6
0.5 0.7
9
10
2.0 2.5
2.0 2.5 3.5 2.5 3.5
0.7 0.7
0.7 0.7 0.7 0.7
0.5 0.6
0.5 0.6 0.5 0.6
1.2.5 风荷载
P17
空气流动形成风。当风吹到建筑物上时就会在建筑物表面产 生力的作用，在迎风面产生压力，在背风面产生吸力，而在 水平表面产生上浮力。这些风力作用统称为风荷载。 1. 风荷载的特点 ① 风荷载的大小与风速直接相关。 ② 由于风速上下波动，使风荷载具有动力特性。 ③ 风吹过建筑物时，会在建筑物附近形成紊流，使风荷载
表4
屋面积雪分布系数
P11
屋面积雪分布系数μr值与屋面坡度及形式有关。屋面坡度越大，则积雪越少，μr值就小， 反之亦然。如对单跨单坡屋面，当≤25°时μr =1.0；=40°时μr =0.4；≥50°时μr =0。 在可能形成雪堆处μr ＞1.0，有的高达2.0。
P12
2. 其他屋面活荷载
屋面活荷载也是一种可变荷载，包括上人屋面的人群荷载、不上人屋面 的施工及检修荷载、积灰荷载和雪荷载。其中屋面活荷载和雪荷载不同 时参与组合。
表6 载体型系数 s
项次 类别
（c）L型平面
P21
体型及体型系数
-0.5
-0.5
+0.3
-0.6
（d ）Ⅱ型平面
-0.7
+0.8 +0.9 +0.8 -0.5 -0.5
+0.8
封闭式房屋 和构造物
+0.8
+0.9
+0.3
30
-0.6
-0.6
-0.7
（e）十字型平面
（f ）截角三边形平面
+0.6
+0.8
作用：是指施加在结构上的集中力或分布力(直接作用，
1.2.1 荷载、作用及其分类
永久荷载（重力荷载、土压力等） 楼（屋）面可变荷载 直接作用 可变荷载 风荷载 吊车荷载 偶然作用（如爆炸、撞击） 间接作用（如地震作用、地基变形、材料收缩、 焊接应力、温度变化等。）
P3
1.2.1 荷载、作用及其分类
基本雪压：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。 各地的基本雪压查《建筑结构荷载规范》附表D.4 石家庄（0.30kN／m2 ）：
各地区的积雪平均密度：东北及新疆北部地区取150kg／m3 ；华北及西北地区取 130kg／ m3 ； ……浙江、江西200kg／ m3 。
离地面或海平 面 高度（m） 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 250 300 350 400 地面粗糙度类别 A 1.17 1.38 1.52 1.63 1.80 1.92 2.03 2.12 2.20 2.27 2.34 2.40 2.64 2.83 2.99 3.12 3.12 3.12 3.12 B 1.00 1.00 1.14 1.25 1.42 1.56 1.67 1.77 1.86 1.95 2.02 2.09 2.38 2.61 2.80 2.97 3.12 3.12 3.12 C 0.74 0.74 0.74 0.84 1.00 1.13 1.25 1.35 1.45 1.54 1.62 1.70 2.03 2.30 2.54 2.75 2.94 3.12 3.12 D 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.73 0.84 0.93 1.02 1.11 1.19 1.27 1.61 1.92 2.19 2.45 2.68 2.91 3.12
V02
1600
基本风压可查荷载规范中全国基本风压分布图。
石家庄（0.35kN／m2 ）； 香港（0.90kN／m2 ）； 台湾宜兰（ 1.85kN／m2 ）
② 风压高度变化系数 风压是随高度的增加而增大的，而基本风 压值是以10米高度处统计确定的，因此在风荷载计算时应对风压 进行高度修正。
表5 风压高度变化系数 z
表3 屋面均布活荷载
项次 1 2 3 类别 不上人的屋面 上人的屋面 屋顶花园 标准值 kN／m2 0.5 2.0 3.0 组合值系 数 Ψc 0.7 0.7 0.7 频遇值系 数Ψf 0.5 0.5 0.6 准永久值系 数Ψq 0 0.4 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；不同结构将标准值 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。
按随时间的变异分类：
P5
1. 永久作用(恒荷载)：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，或其变化是单调的并能 趋于限值的荷载。 如结构构件自重、建筑构造层自重、土压
力、预应力等。
2. 可变作用(活荷载) ：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 和屋面活载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等； 3. 偶然作用：结构使用期间可能不出现，一旦出现，其作用时
1.2.2 永久荷载
表1 常用材料和建筑构造层做法单位重量
单位重量 常用建筑构造做法 单位（kN/m2）
P7
常用材料
钢筋混凝土 普通砖砌体 石（花岗石、大理石） 木材 钢材 水泥砂浆
（kN/m3）
24~25 18~19 28 6 78.5 20 水泥瓦屋面 油毡防水层(7层做法) 天棚吊顶(木板+抹灰) 墙面抹灰(粉刷+水磨、 水刷) 水磨石地面 0.55 0.35 0.25~0.55 0.35~0.55 0.65 0.25~0.45
0.4 0.5
0.4 0.5 0.3 0.5
11
12
阳台： (1)一般情况 (2)当人群有可能密集时
1.2.4 屋面活荷载
1. 雪荷载
屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：
P10
S k r S0
式中
S k ——雪荷载标准值(kN/m2)；
r ——屋面积雪分布系数； S 0 ——基本雪压(kN／m2)。
2. 分类：
P4
按作用施加的方式分类： ① 直接作用：如结构构件的自
重、雪荷载、使用活荷载和风荷载等；② 间接作用：地
基不均匀沉降、温度变化、焊接变形、混凝土收缩、地
震作用等；
按结构的反应特点划分： ① 静态作用：使结构产生的加速度可以忽略不计的作用 ② 动态作用：使结构产生的加速度不可忽略不计的作用
1.2 结构上的荷载
1.2.1 荷载、作用及其分类 1.2.2 永久荷载 1.2.3 楼面活荷载 1.2.4 屋面活荷载 1.2.5 风荷载 1.2.6 荷载代表值
P1
1.2.1 荷载、作用及其分类
1. 荷载与作用的定义：
P2
荷载：直接施加在结构上的力。
也称为荷载)和引起结构外加变形的原因(间接作用)。 作用包括荷载。
5
6
(1)书库、档案库、贮藏室 (2)密集柜书库 通风机房、电梯机房
5.0 12.0 7.0
7
0.9
0.9
0.8
P9 续表2 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
项 次 类别 汽车通道及停车库： (1)单向板楼盖(板跨不小于2m) 和双向板楼盖（板跨不大于3m×3m ） 客车 消防车 (2)双向板楼盖(板跨不小于6m×6m)和无梁楼盖(柱网尺寸 不小于6m×6m) 客车 消防车 厨房 (1)一般的 (2)餐厅的 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、教学楼、餐厅，医院门 诊部 (3)当人流可能密集时 标准值 (kN／m2) 组合值 系数Ψc 频遇值 系数Ψf 准永久值 系数Ψq
s —风荷载体型系数；
z —风压高度变化系数；
w0
—基本风压(kN/m2)。
P19
① 基本风压：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，按照基本风压与 风速的静态关系确定的。
w0
间短、效应大的荷载为偶然荷载，如爆炸力、撞击和地震等。
1.2.2 永久荷载
P6
对结构自重,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。
重量＝重力密度×体积
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。
重量＝重力密度×面积
B1
7.8m
7.8m
7.8m
7.8m
一个建筑上荷载的估算
（1）框架结构中，竖向荷载的传递路线是： 次梁 框架梁 竖向荷载 楼（屋）面板 框架梁
（2）B1、B2上荷载的传递： B1板为双向板
柱
基础
B2板为单向板
一个建筑上荷载的估算
（3）A、B、C、D承担的荷载
A柱的荷载：（3.6×3.9）×10×5＝702KN B柱的荷载：（4.8×3.9）×10×5＝936KN C柱的荷载：（3.6×7.8）×10×5＝1404KN D柱的荷载：（4.8×7.8）×10×5＝1872KN
标准值 (kN／m2)
2.0 2.5 3.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0
组合值 系数Ψc
0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9
频遇值 系数Ψf
0.5 0.6 0.6 0.5 0.6 0.6 0.5 0.6 0.6 0.9
准永久值 系数Ψq
0.4 0.5 0.5 0.3 0.5 0.5 0.3 0.5 0.3 0.8
P13
（2）屋面直升机停机坪荷载
① 屋面直升机停机坪荷载应根据直升机总重按局部荷载考
虑，同时其等效均布荷载不低于5.0kN／m2。 ② 局部荷载应按直升机实际最大起飞重量确定 。 （3）屋面积灰荷载 厂房屋面，其水平投影面上的屋面积灰荷载。
注：积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。