06結(jié)構(gòu)第九講-建筑荷載

1、1.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能維在建筑十書中寫出了建筑應(yīng)具有實(shí)用、堅(jiān)固、美觀三要素，其中的堅(jiān)固就是對(duì)結(jié)構(gòu)的功能要求，經(jīng)過兩千年的進(jìn)化，對(duì)這一問題的探討已非常深入，其實(shí)結(jié)構(gòu)的功能要求分為面：安全性：結(jié)構(gòu)能承受正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用。適用性：結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性能。耐久性：結(jié)構(gòu)在正常使用和正常條件下具有足夠的耐久性。這面的要求總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限為 50 年），在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。其量化指標(biāo)就是可靠度 。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)可靠度標(biāo)準(zhǔn)104 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜采用以概率理論為基礎(chǔ)、以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的

2、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法；當(dāng)缺乏統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可根據(jù)行。2124 可靠度 ：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)2.2 設(shè)計(jì)使用年限和耐久性331 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)為50年。標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)規(guī)定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，應(yīng)按表333采用。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)2.3 結(jié)構(gòu)的預(yù)定功能312 結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列功能要求：標(biāo)準(zhǔn)能承受在施工和使用期間可能出現(xiàn)的各種作用；保持良好的使用性能；具有足夠的耐久性能；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可保持足夠的承載力；5 當(dāng)發(fā)生、撞擊、人為錯(cuò)誤等偶然事件時(shí)，結(jié)構(gòu)能保持必要的整體穩(wěn)固性，不出現(xiàn)與起

3、因不相稱的破壞，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌；結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性設(shè)計(jì)，可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定進(jìn)行。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)2.4 結(jié)構(gòu)上的作用523 結(jié)構(gòu)上的作用可按隨時(shí)間的變化分類：1)偶然作用。標(biāo)準(zhǔn)作用； 2) 可變作用； 3)1.0.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的作用應(yīng)包括直接作用（荷載）和 間接作用。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)的各種作用中，屬直接作用的是：（2013-025）A.外荷載作用 B.混凝土收縮 C.混凝土D.溫度作用【】A】建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.1.14作用：施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（直接作用，也稱荷載）、和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因（間接作用）。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

4、571當(dāng)混凝土的收縮、以及溫度變化等間接作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的作用效應(yīng)可能危及結(jié)構(gòu)的安全或正常使用時(shí)，宜進(jìn)行間接作用效應(yīng)的分析，并應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施和施工措施。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)2.5 承載能力極限狀態(tài)和正常使用狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)。極限狀態(tài)應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)定為超過了承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；整個(gè)結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡；（傾覆）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定；（壓屈）結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌；地基喪失承載力而破壞；（失穩(wěn)

5、）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)定為超過了正常使用極限狀態(tài)：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用的局部損壞；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特定狀態(tài)。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)分為：（2017-014）標(biāo)準(zhǔn)A.短期效應(yīng)極限狀態(tài),長(zhǎng)期效應(yīng)極限狀態(tài) B.基本組合極限狀態(tài),標(biāo)準(zhǔn)組合極限狀態(tài)C.【組合極限狀態(tài),偶然組合極限狀態(tài) D.承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)】D】建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3.0.2 極限狀態(tài)可分為下列兩類：承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。正常使用極限狀態(tài)。這種極

6、限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。2.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)2.6 建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)321 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的，即危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、對(duì)社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生影響等的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級(jí)。3.1 荷載分類2.1.1荷載 ：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載?？勺兒奢d ：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。偶然荷載 ：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大，且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。3.1.1建筑結(jié)構(gòu)的荷載可分為下列三

7、類：1荷載，包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2可變荷載，包括樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、 吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度作用等。3偶然荷載，包括力、撞擊力等。煤氣管道產(chǎn)生的荷載屬于：（2018-014）A.可變荷載 B.偶然荷載 C.荷載 D.靜力荷載【】B】建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范3.1.1-3 偶然荷載，包括力、撞擊力等。3.2 荷載代表值3.1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定對(duì)不同荷載釆用不同的 代表值：1對(duì)荷載應(yīng)釆用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值；2對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求釆用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)值；3對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。3.1.3確定可變荷載代表值時(shí)應(yīng)采用50年設(shè)計(jì)基

8、準(zhǔn)期。值作為代表2.1.6 標(biāo)準(zhǔn)值 ：荷載的基本代表值，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值（例如均值、眾值、中值或某個(gè)分位值）。3.2 荷載代表值2. 1. 7 組合值 ：對(duì)可變荷載，使組合后的荷載效應(yīng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的概 率，能與該荷載單獨(dú)岀現(xiàn)時(shí)的相應(yīng)概率趨于一致的荷載值；或使 組合后的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠指標(biāo)的荷載值。2.1.8頻遇值：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或2.1.9準(zhǔn)頻率為規(guī)定頻率的荷載值。值：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)期一半的荷載值。荷載規(guī)范在給出每一種可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（或標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式）的同時(shí)，都會(huì)給出與該荷載相應(yīng)的組合值系數(shù)

9、、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)值系數(shù)。它們的規(guī)律是：標(biāo)準(zhǔn)值組合值頻遇值準(zhǔn)值。3.3 建筑荷載樓面活荷載：教室為 2.5KN/m2，院為 3.0KN/m2,商店、展覽廳為 3.5KN/m2 ，舞廳為 4.0KN/m2。3.3 建筑荷載3.3 建筑荷載3.3 建筑荷載3.3 建筑荷載3.3 建筑荷載5. 3. 3不上人的屋面均布活荷載，可不與雪荷載和風(fēng)荷載同時(shí)組合。3.3 建筑荷載5.5.1施工和檢修荷載應(yīng)按釆用：1設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、懸挑雨篷和預(yù)制時(shí)，施工或檢修集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于1.0kN,并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算；2輕型構(gòu)件或較寬的構(gòu)件，應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算，或應(yīng) 加墊板、支撐等臨時(shí)設(shè)施；3

10、計(jì)算挑檐、懸挑雨篷的承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載；驗(yàn)算挑檐、懸挑雨篷的傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每2.5m3. 0m取一個(gè)集中荷載。5.5.2樓梯、看臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)和上人屋面等的欄桿活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， 不應(yīng)小于：1住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、， 欄桿頂部的水平荷載應(yīng)取1.0kN/m；2學(xué)校、劇場(chǎng)、院、車站、禮堂、展覽館或體 育場(chǎng)，欄桿頂部的水平荷載應(yīng)取1. 0 kN/m,豎向荷載應(yīng)取 1. 2kN/m,水平荷載與豎向荷載應(yīng)分別考慮。下列哪種民用建筑的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值最大？（2013-010）A.【院 B.舞廳 C.商店 D.展覽廳】B】查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表 511 民用建筑樓面均布

11、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，院為 3.0KN/m2,商店、展覽廳為 3.5KN/m2,舞廳為 4.0KN/m2。教室樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值是：（2013-011）A.2.0kN/ B.2.5kN/ C.3.0kN/ D.3.5kN/ 【】B】查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表 511 民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，教室為 2.5KN/m2。3.4 風(fēng)荷載風(fēng)荷載：垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與基本風(fēng)壓、高度 Z 處的體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)有關(guān)。 圓形的體型系數(shù)最?。?.8）。系數(shù)、金融中心和臺(tái)北101大樓的頂部，都設(shè)置了風(fēng)阻尼器，以抵消部分風(fēng)荷載。風(fēng)對(duì)高、柔和體形不規(guī)則的建（構(gòu)）筑物的作用是十分復(fù)雜的，與建（構(gòu)）筑物自

12、身及其周圍環(huán)境有密切的關(guān)系。混凝土高規(guī)規(guī)定：4.2.7 房屋高度大于200m或有下列情況之一時(shí)宜采用風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)確定建筑物的風(fēng)荷載：一平面形狀不規(guī)則，立面形狀復(fù)雜；一立面開洞或連體建筑；一周圍地形和環(huán)境較復(fù)雜。3.4 風(fēng)荷載垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算是十分復(fù)雜的，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與影響它大小的各種的關(guān)系。3.4 風(fēng)荷載2.1.22 基本風(fēng)壓 :風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)得出50年一遇最大 值確定的風(fēng)速，再考慮相應(yīng)的空氣密度，按8.1.2基本風(fēng)壓應(yīng)釆用按(Bernoulli) 公式(E. 2. 4)確定的風(fēng)壓。規(guī)定的方法確定

13、的50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓，但不得小于0.3kN/m2。對(duì)于建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及 對(duì)風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu)，基本風(fēng)壓的取值應(yīng)適當(dāng)提高，并 應(yīng)符合有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。3.4 風(fēng)荷載由于地表對(duì)氣流存在摩擦，故離地面越近風(fēng)速就越低、風(fēng)壓就越小；反速就越高、風(fēng)壓就越大。另外，若地表比較粗糙，摩擦力就比較大，在其他條件相同的情況下, 在一定的高度范圍內(nèi)，風(fēng)壓就會(huì)比較低。2.1.23 地面粗糙度 ：風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過2km范圍內(nèi)的地面時(shí)，描述該地面上不規(guī)則物分布狀況的等級(jí)。8.2.1對(duì)于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù) 地面粗糙度類別按表8. 2.1確定。地面粗糙度可分為A、B、C、 D四

14、類：A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類 指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。3.4 風(fēng)荷載3.4 風(fēng)荷載8.3.1房屋和構(gòu)筑物的風(fēng)荷載體型系數(shù)，可按下列規(guī)定采用：1房屋和構(gòu)筑物與表8.3.1中的體型類同時(shí)，可按表 8. 3.1的規(guī)定采用；2房屋和構(gòu)筑物與表8. 3.1中的體型不同時(shí)，可按有關(guān)資 料采用；當(dāng)無(wú)資料時(shí)，風(fēng)洞試驗(yàn)確定；3對(duì)于重要且體型復(fù)雜的房屋和構(gòu)筑物，應(yīng)由風(fēng)洞試驗(yàn)確定。同一高度處，下列地區(qū)風(fēng)壓高度變化系數(shù) u 最大的是：（2018-015）A. 湖 岸B. 鄉(xiāng) 村C.有密度建筑群的城市市

15、區(qū)D.有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)【】A】建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范8.2.1對(duì)于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙類別按表 8.2.1確定。地面粗糙度可分為 A、B、C、D 四類：A 類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B 類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D 類指有密集建筑區(qū)且房屋較高的城市市區(qū)。下列不同平面形狀的建筑物，風(fēng)荷載體型系數(shù)最小的是：（2017-012）【】B】建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程4.2.3計(jì)算主體結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載效應(yīng)時(shí)，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 可按下列規(guī)定采用： 1.圓形平面建筑取 08；2.正多邊形及截角三角形平面建筑，由下式計(jì)算：s= 0.8 +1.2/n式中：n多邊形的邊數(shù),3.形平面建筑取 13；HB 不大于 4 的矩形、方形、3.5 雪荷載7.1.2基本雪壓應(yīng)釆用按規(guī)定的方法確定的50年重現(xiàn)期 的雪壓；對(duì)雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用100年重現(xiàn)期的雪壓。2.1