第3講-土木工程荷載

第3講土木工程荷載（教材無此內(nèi)容）本講主要內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容荷載：是指能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種原因的總稱。結(jié)構(gòu)抗力（R）—結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載效應(yīng)的能力。qM土木工程結(jié)構(gòu)要有能抵御自然或人為的作用力的能力，因此，了解作用在結(jié)構(gòu)上的荷載有那些、其性質(zhì)如何非常重要。3.1荷載的定義屋面自重雪荷載吊頂自重樓板自重墻自重水平推力風(fēng)力土壓力地下室地基反力建筑荷載=永久荷載+可變荷載+偶然荷載家具及人荷載——指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的恒載。如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等?！冈诮Y(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。如樓面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等?！灰欢ǔ霈F(xiàn)，而一旦出現(xiàn),其值很大而持續(xù)時間較短的荷載。比如爆炸力、撞擊力、地震作用等。永久荷載可變荷載偶然荷載荷載分類：永久荷載、可變荷載及偶然荷載。3.2工程結(jié)構(gòu)上的荷載類型3個重要概念1.自重：

一、永久荷載一般情況自重是由構(gòu)件的具體尺寸和材料的重度計算。素砼為22～24KN/m3。鋼筋砼為24～25KN/m3。幾種工程材料的自重見下表。2、荷載單位：N、kN3、壓力單位（即單位荷載）：KPa、MPa

重要哦二、可變荷載：樓面活荷載a.民用建筑樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》

(GB50009-2012)表5.1.1的規(guī)定采用。b.工業(yè)建筑樓面活荷載：按實(shí)際情況考慮，可采用等效均布荷載代替。無設(shè)備區(qū)域，按2.0KN/m2采用。三、荷載代表值與標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值：是設(shè)計驗算極限狀態(tài)所采用的荷載量值，是為便于設(shè)計給荷載規(guī)定以一定的量值。如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。標(biāo)準(zhǔn)值：是荷載的基本代表值，是結(jié)構(gòu)在使用期間，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值?？勺兒奢d對結(jié)構(gòu)變形的影響不能用他的標(biāo)準(zhǔn)值，也就是1kN的活荷載對結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的影響，不會和1kN的恒荷載一樣，尤其是在考慮長期變形的情況時。由于各種可變荷載在概率上不太可能同時出現(xiàn)，如果全部拿標(biāo)準(zhǔn)值（或者設(shè)計值）累加就偏大了。所以根據(jù)設(shè)計要求的不同，要乘以這些系數(shù)進(jìn)行折減。荷載組合值:當(dāng)作用在結(jié)構(gòu)上有兩種或者兩種以上的可變荷載時，荷載不可能同時以其最大值出現(xiàn)，此時可采用其荷載組合，取其最不利的情況進(jìn)行設(shè)計。荷載頻遇值：遇到多種荷載組合的頻度。荷載準(zhǔn)永久值：可變荷載在設(shè)計基準(zhǔn)期（如50年）內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準(zhǔn)期一半（如25年）的荷載值。組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值等于標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的系數(shù)。四、單層工業(yè)廠房的吊車荷載梁式吊車由橋架+電（手）動葫蘆組成，起重量≤5T。橋式吊車的規(guī)格用起重量（≥5T）來區(qū)分，由橋架和小車組成，橋架沿軌道縱向行走，小車在橋架上橫向行走。吊車的豎向力由自重和最大起重量確定；吊車水平力為制動時的剎車水平力，大車制動產(chǎn)生縱向水平力，小車制動產(chǎn)生橫向水平力。吊車荷載（續(xù)）1、橋式吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按作用在一邊軌道上所有吊車車輪的最大輪壓之和的10%采用。荷載作用點(diǎn)位于剎車輪與軌道的接觸點(diǎn)，其方向與軌道方向一致。2、橋式吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1)軟鉤吊車：

——當(dāng)額定起重量不大于10t時，應(yīng)取12%；

——當(dāng)額定起重量為16～50t時，應(yīng)取10%；

——當(dāng)額定起重量不小于75t時，應(yīng)取8%。2)硬鉤吊車:應(yīng)取20%。

五、雪荷載雪荷載：是由積雪重力作用引起的荷載?；狙海寒?dāng)?shù)?0年一遇的最大雪壓?；狙阂姟督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（

GB50009-2012）附表E.5（全國各城市雪壓、風(fēng)壓和基本氣溫表）六、風(fēng)荷載：風(fēng)荷載：是由風(fēng)作用力引起的荷載?；撅L(fēng)壓：當(dāng)?shù)乜諘绲孛骐x地10m高的50年一遇的最大風(fēng)壓?；撅L(fēng)壓見《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（

GB50009—2012）附表E.5（全國各城市雪壓、風(fēng)壓和基本氣溫表）風(fēng)壓隨離地面高度的增加而增大，高層建筑的風(fēng)壓是主要的水平力之一。影響風(fēng)荷載的因素：因地區(qū)而異（沿海、內(nèi)陸）；同一地區(qū)因時間而異；因房屋高度而異。沿海地區(qū)某5m高單層房屋迎風(fēng)面風(fēng)載同處一幢18層高層建筑七、

地震荷載

地震地震是以地面發(fā)生不同強(qiáng)烈程度的振動為特征的一種物理現(xiàn)象。震源震中震中距等震線

震級是地震強(qiáng)弱的級別，以震源處釋放出來的能量大小確定。是各類建筑物遭受地震影響的強(qiáng)烈程度。

烈度一次地震只有一個震級，隨震中距的遠(yuǎn)近卻有很多個烈度區(qū)。

地震烈度的劃分地震烈度根據(jù)震時人、地、物主要宏觀標(biāo)志劃分為12度。震中區(qū)烈度最大。震中烈度與震級的關(guān)系一次里氏5級地震所釋放的能量，相當(dāng)于爆炸2萬噸T.N.T炸藥，每增加一級，釋放的能量增加31.5倍。

地震荷載：是指地震對房屋的作用力。地震引起的地面運(yùn)動會使房屋在豎向或水平方向產(chǎn)生加速度反應(yīng)，其加速度反應(yīng)值與房屋本身質(zhì)量的乘積，就形成地震對房屋的作用力。地震對房屋的破壞主要由水平方向的最大加速度反應(yīng)引起北京地區(qū)一幢8~9層用磚填充框架結(jié)構(gòu)，它的總水平地震荷載約為其自重的0.05~0.08倍。3.3、荷載效應(yīng)

荷載作用于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形就是荷載效應(yīng)。中心荷載：上部荷載的重心作用線與構(gòu)件的幾何中心線重合稱為中心荷載。此時構(gòu)件中只受壓而不受彎矩。偏心荷載：上部荷載的重心作用線偏離構(gòu)件的幾何中心線稱為偏心荷載，此時構(gòu)件既受壓又受彎矩，偏離的垂直距離，就是偏心距。

FF中心荷載偏心荷載重要哦中心荷載與偏心荷載3.3、荷載效應(yīng)構(gòu)件截面上

的內(nèi)力有：軸力、彎矩和剪力。構(gòu)件變形有：軸向變形、彎曲變形和剪切變形。結(jié)構(gòu)剛度：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗變形的能力。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗破壞的能力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的：使結(jié)構(gòu)構(gòu)件有足夠的剛度和強(qiáng)度，滿足建筑物正常使用的要求和不發(fā)生破壞而倒塌。