建筑结构荷载的计算

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1、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》（GB50009—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21荷载341.1基本概念作用（或荷载）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qVM51.2荷载分类按时间变异分类a.永久荷载——在结构使用期间，其

2、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。678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。9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

3、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）10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11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122荷载代表值及荷载效应组合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

4、、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。13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（G)和k可变荷载标准值（Q）。k14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QQCCk15可变荷载频

5、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：QffQk16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：QQqqk172.2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

6、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；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182.2.2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P表示sb.失效概率—

7、—结构不能完成预定功能的概率，以Pf表示。0Pf(z)dz1fPPfsPf(z)dzsμ0R出μS现概σσσσRR率SS强度/荷载值γ0[S][R]失效可靠19承载能力极限状态设计表达式202.2.3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要度系数γ：0一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；γ=1.10二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；γ=1.00三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。γ=0.90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，