中南大學(xué)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計原理》課件第二章重力

1、第二章第二章 重力重力2.1 結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重2.2 土的的自重應(yīng)力土的的自重應(yīng)力2.3 雪荷載雪荷載2.4 車輛荷載車輛荷載2.5 樓面活荷載樓面活荷載2.6 人群荷載人群荷載恒載恒載活載活載 某鋼砼框架結(jié)構(gòu)平面示意圖，底層層高某鋼砼框架結(jié)構(gòu)平面示意圖，底層層高4.2m，基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高頂面標(biāo)高-1.2米，房屋開間米，房屋開間4.2米（米（3.3米）進(jìn)深米）進(jìn)深6.6米，米，走廊走廊2.1米。標(biāo)準(zhǔn)層米。標(biāo)準(zhǔn)層3.3m，共，共6層，如何確定結(jié)構(gòu)計算層，如何確定結(jié)構(gòu)計算簡圖？如何計算豎向荷載簡圖？如何計算豎向荷載?q1q2q2q2q2q2找坡層豎向荷載下框架結(jié)構(gòu)豎向荷載下框架結(jié)構(gòu)計算簡圖（計算

2、簡圖（示意圖示意圖）左圖僅為示意圖，左圖僅為示意圖， 不全面！不全面！屋面恒載屋面恒載SBS防水卷材防水卷材 +鋁箔保護(hù)層鋁箔保護(hù)層 0.4kN/m220mm厚水泥砂漿找平層厚水泥砂漿找平層 20kN/m30.02m0.4kN/m250mm苯板保溫層苯板保溫層 0.5kN/m21：10水泥珍珠巖找坡層（水泥珍珠巖找坡層（3） 1/215.3m31/211kN/m31.26kN/m2隔氣層隔氣層 0.1kN/m220mm厚水泥砂漿找平層厚水泥砂漿找平層 0.4kN/m2100mm現(xiàn)澆樓板現(xiàn)澆樓板 25kN/m30.1m2.5kN/m215mm天棚抹灰天棚抹灰 17kN/m30.015m0.26k

3、N/m2 5.82kN/m2梁自重梁自重ql=0.3m(0.60.1)m25kN/m30.02m20.50m17kN/m3 4.09kN/m線荷載線荷載q1 5.82kN/m24.2m4.09kN/m28.53kN/m樓面恒載樓面恒載12mm大理石地面大理石地面 28kN/m30.012mm0.34kN/m230mm細(xì)石混凝土細(xì)石混凝土 24kN/m30.03mm0.72kN/m2100mm現(xiàn)澆樓板現(xiàn)澆樓板 25kN/m30.1m2.5kN/m215mm天棚抹灰天棚抹灰 17kN/m30.015m0.26kN/m2 3.86kN/m2q23.864.24.0920.30kN/m土的自重應(yīng)力土的

4、自重應(yīng)力 土的自重土的自重 ：參見地基基礎(chǔ)教材：參見地基基礎(chǔ)教材 niiiczh1 莫斯科市中心的鮑曼市場發(fā)生屋頂坍塌事件莫斯科市中心的鮑曼市場發(fā)生屋頂坍塌事件 雪壓：單位面積雪壓：單位面積地面上地面上積雪的自重積雪的自重ds基本雪壓：當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料基本雪壓：當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的經(jīng)統(tǒng)計得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓最大雪壓值值。雪的雪的深度、溫度、風(fēng)速、海拔高度深度、溫度、風(fēng)速、海拔高度都會對基本雪壓都會對基本雪壓大小產(chǎn)生影響。大小產(chǎn)生影響。省市名省市名 城城 市市 名名 海拔高度海拔高度(m)風(fēng)壓風(fēng)壓(kNm2)

5、雪壓雪壓(kNm2) 雪荷載準(zhǔn)雪荷載準(zhǔn)永久值系永久值系數(shù)分區(qū)數(shù)分區(qū) n10 n50 n100 n10 n50 n100 山山 東東 青島市青島市 76.0 0.45 0.60 0.70 0.15 0.20 0.25 海陽海陽 65.2 0.40 0.55 0.60 0.10 0.15 0.15 榮城市石島榮城市石島 33.7 0.40 0.55 0.65 0.10 0.15 0.15 菏澤市菏澤市 49.7 0.25 0.40 0.45 0.20 0.30 0.35 兗州兗州 51.7 0.25 0.40 0.45 0.25 0.35 0.45 莒縣莒縣 107.4 0.25 0.35 0.4

6、0 0.20 0.35 0.40 臨沂臨沂 87.9 0.30 0.40 O.45 0.25 0.40 0.45 日照市日照市 16.1 0.30 0.40 0.45 雪重度隨雪深的變化雪重度隨雪深的變化雪重度隨時間的變化雪重度隨時間的變化基本雪壓一般根據(jù)基本雪壓一般根據(jù)年最大雪壓年最大雪壓進(jìn)行統(tǒng)計分析確定進(jìn)行統(tǒng)計分析確定最大雪深與最大雪壓兩者并不一定同時出現(xiàn)最大雪深與最大雪壓兩者并不一定同時出現(xiàn)一般山上積雪比附近平原地區(qū)積雪大，且隨海拔高度增一般山上積雪比附近平原地區(qū)積雪大，且隨海拔高度增大而增大。大而增大。屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面形式（坡度）、屋面散熱屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面形式（

7、坡度）、屋面散熱雪荷載雪荷載1、風(fēng)的影響（漂積作用）、風(fēng)的影響（漂積作用）滑移滑移屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面形式（坡度）、屋面散熱屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面形式（坡度）、屋面散熱雪荷載雪荷載2、屋面坡度的影響、屋面坡度的影響原因：風(fēng)的作用和雪滑移原因：風(fēng)的作用和雪滑移爬坡風(fēng)爬坡風(fēng)風(fēng)的作用除了使總的屋面積雪減少外，風(fēng)的作用除了使總的屋面積雪減少外，還會引起屋面的不平衡積雪荷載。還會引起屋面的不平衡積雪荷載。分布系數(shù)屋面雪載與分布系數(shù)屋面雪載與地面雪載之比地面雪載之比雙坡屋面一側(cè)融化產(chǎn)生的非對稱荷載。使雪滑移更易發(fā)生屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面形式（坡度）、屋面散熱屋面雪壓的影響因素：風(fēng)、屋面

8、形式（坡度）、屋面散熱雪荷載雪荷載3、屋面溫度的影響、屋面溫度的影響采暖房屋的積雪小；采暖房屋的積雪?。徊贿B續(xù)加熱的可能危害；不連續(xù)加熱的可能危害；冰棱及冰壩形成附加荷載。冰棱及冰壩形成附加荷載。0ssrk樓面活荷載（樓面活荷載（live loadlive load）房屋中生房屋中生活或工作的人群、家具、用品、設(shè)施活或工作的人群、家具、用品、設(shè)施等產(chǎn)生的荷載。等產(chǎn)生的荷載。2max8blMqe項(xiàng)項(xiàng)次次類類 別別標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值(kNm2)組合值組合值系數(shù)系數(shù)c頻遇值頻遇值系數(shù)系數(shù)f準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值系數(shù)系數(shù)q1(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒

9、園托兒所、幼兒園(2)教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會議室、教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會議室、 醫(yī)院醫(yī)院門診室門診室2.00.70.50.60.40.52食堂、餐廳、一般資料檔案室食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53(1)禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺(2)公共洗衣房公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54(1)商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室其旅客等候室(2)無固定座位的看臺無固定座位的看臺3.53.50.70.70.60.50.50.35(1)健身房、演出舞臺健身房、演出舞臺(

10、2)舞廳舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36(1)書庫、檔案庫、貯藏室書庫、檔案庫、貯藏室(2)密集柜書庫密集柜書庫5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫：汽車通道及停車庫：(1)單向板樓蓋單向板樓蓋(板跨不小于板跨不小于2m)客車客車消防車消防車(2)雙向板樓蓋雙向板樓蓋(板跨不小于板跨不小于6m6m)和無梁和無梁樓蓋樓蓋(柱網(wǎng)尺寸不小于柱網(wǎng)尺寸不小于6m6m)客車客車消防車消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6項(xiàng)項(xiàng)次次類類 別別標(biāo)準(zhǔn)

11、值標(biāo)準(zhǔn)值(kNm2)組合值組合值系數(shù)系數(shù)c頻遇值頻遇值系數(shù)系數(shù)f準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值系數(shù)系數(shù)q9廚房廚房 (1)一般的一般的 (2)餐廳的餐廳的2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、盥洗室：浴室、廁所、盥洗室：(1)第第1項(xiàng)中的民用建筑項(xiàng)中的民用建筑(2)其他民用建筑其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門廳、樓梯：走廊、門廳、樓梯：(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅兒園、住宅(2)辦公樓、教學(xué)樓、餐廳，醫(yī)院門辦公樓、教學(xué)樓、餐廳，醫(yī)院門診部診部(3)當(dāng)人流可能密集時當(dāng)人流可能密集時2.02.5

12、3.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽臺：陽臺：(1)一般情況一般情況(2)當(dāng)人群有可能密集時當(dāng)人群有可能密集時2.53.50.70.60.5活荷載按樓層的折減系數(shù)活荷載按樓層的折減系數(shù) 墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù)層數(shù)123456892020計算截面以上各樓層活荷載總計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)和的折減系數(shù)1.00(0.90)0.850.700.650.600.55 車輛荷載車輛荷載：公路橋：汽車、掛車、履帶車等鐵路橋：列車車列荷載：集中荷載(尺寸及車的排列方式）車道荷載 ：均布荷載和一個作用在任意位置的集中荷載。靜活載：不包

13、括沖擊效應(yīng)的車輛荷載。公路車輛荷載公路-級公路-級橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算車道荷載；橋梁的局部加載，對于涵洞、橋臺和擋土墻壓力車輛荷載公路等級公路等級高速公路高速公路一級公路一級公路二級公路二級公路三級公路三級公路四級公路四級公路汽車荷載等級汽車荷載等級公路公路級級公路公路級級公路公路級級公路公路級級公路公路級級注：注：1 1、二級公路作為干線公路且重型車輛較多時，其橋涵設(shè)計可采用公路、二級公路作為干線公路且重型車輛較多時，其橋涵設(shè)計可采用公路級汽級汽車荷載。車荷載。 2 2、四級公路重型車輛少時，其橋涵設(shè)計可采用公路、四級公路重型車輛少時，其橋涵設(shè)計可采用公路級車道荷載效應(yīng)的級車道荷載效應(yīng)的0.8

14、0.8倍，倍，車輛荷載效應(yīng)可采用車輛荷載效應(yīng)可采用0.70.7倍。倍。項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目項(xiàng)目單單位位技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550輪距輪距m1.8前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30前輪著地寬度及長度前輪著地寬度及長度m0.30.2中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2120中后輪著地寬度及長度中后輪著地寬度及長度m0.60.2后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2140車輛外形尺寸（長車輛外形尺寸（長寬）寬）m152.5軸距軸距m3+1.4+7+1.4車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)橫向布置設(shè)計車道數(shù)橫向布置設(shè)計車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)橫

15、向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50橫向折減系數(shù)橫向折減系數(shù)計算跨徑計算跨徑L0（m）縱向折減系數(shù)縱向折減系數(shù)計算跨徑計算跨徑L0（m）縱向折減系數(shù)縱向折減系數(shù)150L0400400L0600600L08000.970.960.95800L0100010000.940.93縱向折減系數(shù)縱向折減系數(shù)列車荷載中中活載活載（中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載）（中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載）普通活載普通活載220（kN）1.5 220 （kN） 1.5 220 （kN） 1.5 220 （kN） 1.5 220 （kN） 1.592 （kN/m） 30 80 （kN/m）特種活載特種活載（小橋）（小橋）250（kN）1.5 250 （kN） 1.5 250 （kN）人群荷載公路橋梁設(shè)計：3kN/m2(密集區(qū)3.5）/1.2kN/塊人行扶手：水平0.75kN/m 豎向1kN/m城市橋梁5kN/m2(大跨結(jié)構(gòu)2.4）/1.2kN/