建筑结构荷载设计问题与对策

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1、建筑结构荷载设计问题与对策　　摘要：作用在建筑物上的实际荷载到底有多大，很难精确计算。事实上，即使有最完整的资料，还是很难确切估计荷载的大小。但是为了能开始着手设计，通常作出一些不致造成严重误差的合理假设。在各种外力和荷载作用下，结构必须以合适的性能和所要求的稳定性作出反应。关键词：建筑结构；荷载；设计　　　　1前言　　结构上的作用包括直接作用和间接作用。直接作用指的是施加在结构上的集中力或分布力，例如结构自重、楼面活荷载和设备自重等，引起的效应比较直观；间接作用指的是引起结构外加变形或约束变形的作用，例如温度的变化、混凝土的收缩或徐变、地基的变形和

2、地震等，这类作用引起的效应比较复杂，例如地震会引起建筑物产生裂缝、倾斜下沉以至倒塌，但这些破坏效应不仅仅与地震震级、烈度有关，还与建筑物所在场地的地基条件、建筑物的基础类型和上部结构体系有关。作用在建筑物上的实际荷载到底有多大，很难精确计算。事实上，即使有最完整的资料，还是很难确切估计荷载的大小。但是为了能开始着手设计，通常做出一些不致造成严重误差的合理假设。在各种外力和荷载作用下，结构必须以合适的性能和所要求的稳定性做出反应。结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷载数值，这称为荷载代表值；荷载的代表值有荷载的标准值、准永久值和组合值之分。　　

3、2荷载　　荷载作用　　结构上的作用虽然分为直接作用和间接作用，但它们产生的结果是一样的：使结构或构件产生效应。因此，也可以这样定义“作用”：使结构或构件产生效应的各种原因，称为结构上的作用。“荷载”和“作用”对实际工程设计来说，主要是一个概念问题，一般并不影响作用效应的计算和结构本身。在国际上，目前也有不少国家对“荷载”和“作用”未加严格区分。在我国，一般情况下，“荷载”专指直接作用，“作用”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；在工程中，为了使用和交流的方便，常常将直接作用和间接作用均称为“荷载”。　　建筑结构荷载　　建筑结构在

4、使用和施工过程中所受到的各种直接作用称为荷载。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。结构设计人员在进行建筑结构的设计时，首先应进行荷载的计算，取其代表值，荷载确定后，才能根据其大小和作用形式计算结构的内力，然后再进行构件计算。也就是说建筑物某一部分的构件，是承重还是非承重，承受多大的荷载，都有其最大值或极限值，超过个极限值，结构就会变形，就会遭到破坏，轻者降低建筑物的经济寿命，重者会酿成事故，威胁到生命安全。这就是物业装修管理人员必须了解、掌握建筑结构形式及其荷载作用、影响的目的

5、。　　　　3荷载的分类　　按随时间变异分类　　永久荷载。在设计基准期内，其量值不随时间变化，或即使有变化，其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。如结构的自重、土压力、预应力等。可变荷载。在设计基准期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不能忽略的荷载。如楼面活荷载、屋面积灰荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。偶然荷载。在设计基准内，可能出现，也可能不出现，但一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载。如地震、爆炸力、撞击力等。　　按随空间位置的变异分类　　固定荷载。在结构空间位置上具有固定分布的荷载。如结构自重、楼面上的固定设备荷载等。自由荷载。在结

6、构上的一定范围内可以任意分布的荷载。如民用建筑楼面上的活荷载、工业建筑中的吊车荷载等。　　按结构的动力反应分类　　静态荷载。对结构或结构构件不产生加速度或产生的加速度很小可以忽略不计。如结构的自重、楼面的活荷载等。动态荷载。对结构或构件产生不可忽略的加速度。如吊车荷载、地震荷载、作用在高层建筑上的风荷载等。　　4荷载原因分析及解决措施　　荷载代表值　　原因分析　　荷载有四种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值。其中荷载标准值是荷载的基本代表值，而其他代表值都可在标准值的基础上乘以相应的系数得到。荷载可根据不同的设计要求，规定不同的设计要求，以便能

7、更确切地反映它在设计中的特点。由于荷载本身的随机性，因而在试用期间的最大荷载也是个随机变量，原则上可用统计分布来描述。荷载标准值由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确定，设计基准期统一规定为50年。但并非所有荷载都能取得充分资料，因而，应从实际出发，根据已有的工程经验通过判断协议一个公称值作为代表值。　　解决措施　　根据文献可采取下列解决措施，对不同荷载采用不同代表值。当有足够设计经验时，可取协议的百分位作为荷载的代表值。　　荷载分项系数　　原因分析　　根据文献将荷载分成两类：永久荷载、可变荷载，分项系数为γG和γQ，这两个分项系数在荷载标准值

8、已知的情况下，按极限状态设计表达式设计各类结构构件的可靠指标，与规定的目标可靠指标之间，在总体上误差最小为原