第二章建筑结构设计概论New

1、第二章 建筑结构设计概论New 51 第二章 建筑结构设计概论 建筑结构 是由结构构件，即梁、板及墙、柱和基础等构件组成。结构构件通过正确连接，组成能承受并能传递荷载等作用的房屋骨架，称为建筑结构。详教材图21 第一节 建筑结构分类的及应用范围 一般以建筑材料可分为以下四种： 一、钢筋砼结构： （一）主要优点：1、耐久性好； 2、整体性好； 3、耐火性好； 4、可模性好； 5、可就地取材； （二）主要缺点：1、自重大； 2、费工、费模板，施工周期长； 3、抗裂、隔热和隔音差； 4、补强修复比较困难； （三）应用范围：应用最多的一种结构。 二、砌体结构： （一）主要优点：1、就地取材，节约水泥、

2、钢材； 2、造价低廉； 3、有良好的耐久性 ； 4、有较好的保温隔热性能 （二）主要缺点：1、强度低，自重大； 2、砌筑工程量繁重 3、抗震性能差 4、破坏环境，浪费耕地 （三）应用范围：一般用于六七层以下的建筑。 三、钢结构： （一）与其它结构相比，有如下主要特点（ 教材P82 (1)(6) ） （二）应用范围：（ 教材P82 ） 四、木结构： （一）主要优点： 就地取材，自重轻，制作容易，施工方便 （二）主要缺点： 浪费资源，破坏环境，故现在很少采用 第二节 建筑结构发展概况 一、材料方面： 建筑材料的发展方向是：轻质、高强。 二、结构方面： 建筑结构的发展方向是：钢砼组合结构、预应力砼结

3、构。 三、设计理论方面： 建筑结构的设计理论： 最初采用容许应力法 破损阶段计算法 极限状态设计法 现在采用的以概率为基础极限状态设计法 52 第三节 建筑结构设计的程序和内容 房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用或工业房屋的综合设计。一幢建筑物设计和施工，需要建筑师、结构工程师、设备工程师、建造工程师的共同努力和多边合作。建筑结构设计由结构工程师负责，其基本任务是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。 一、基本建设工作程序 我国基本建设工作程序和内容如教材图22（ P 85

4、 ）。由图可知，其主导线分设计和施工两个阶段，对主导线起保证作用的有两条辅线，其一为对投资的控制，另一为质量和进度的监控。 二、房屋建筑工程的设计阶段 由教材图22可知，房屋建筑工程一般分为四个设计阶段，即方案设计阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工图设计阶段。 1、方案设计阶段 此阶段需完成的设计文件有设计说明书、设计图纸、投资估算及效果透视图等内容，应在调查研究和设计基础资料的基础上分专业编制。其中结构专业负责编制结构设计文件，其设计依据为项目可行性研究报告、设计任务书和上级批准的立项文件等。 结构设计文件的主要内容是编制结构设计说明书和结构平面简图。其中结构设计说明书包括设计依据、结构

5、设计要点和需要说明的问题等；设计依据应阐述建筑所在地域、地界、有关自然条件、抗震设防烈度、工程地质概况等；结构设计要点应包括上部结构选型、基础选型、人防结构及抗震设计初步方案等；需要说明的其他问题是指对工艺的特殊要求、与相邻建筑物的关系、基坑特征及防护等。结构平面简图应标出柱网、剪力墙、沉降缝等。 2、初步设计阶段 此阶段的任务是根据中标方案、设计任务书和设计基础资料，对设计对象进行总体安排和控制性结构计算，同时对工程工期和投资总额进行深入分析，编制设计总概算。应提交的设计文件有设计说明书、设计图纸、主要设备和材料清单等。 结构设计在此阶段包括编制抗震设防要点及主要措施，说明上部结构方案设计的

6、依据及（人防）地下室结构方案的要点，简述变形缝的布置及做法，提出具体的地基处理方案，选定主要结构的材料和采用的构件标准图等。结构设计文件应包括设计说明书、结构控制性计算的计算书、方案设计简图和总概算书。 3、技术设计阶段 技术设计是专门对技术复杂或有特殊要求的大中型项目增加的一个设计阶段。它是对初步设计方案进行调整和深化，其设计依据为已批准的初步设计文件。 结构设计的主要内容为确定结构受力体系和主要技术参数，通过计算初步确定主要构件 53 （梁、柱、墙等）的截面和配筋，绘出结构平面简图及重要节点大样图以及必要的文字说明，写明对地质勘探、施工条件及主要材料等方面的特殊要求。 4、施工图设计阶段

7、施工图设计是项目施工前最重要的一个设计阶段，要求以图纸和文字的形式解决工程建设中预期的全部技术问题，并编制相应的对施工过程起指导作用的施工预算。 在整个设计阶段，仅对重要和复杂的大中型工程建设项目才要求上述四个设计阶段；对普通大中型项目可将第二和第三设计阶段合并为一个扩大技术设计阶段；对简单的小型建设项目也可只进行第一和第四两个设计阶段。 三、结构方案的确定 结构方案主要是配合建筑设计的功能和造型要求，结合所选结构材料的特性，从结构受力、安全、经济以及地基基础和抗震等条件出发，综合确定出合理的结构形式。结构方案应在满足适用性的条件下，符合受力合理、技术可行和尽可能经济的原则。无论是方案设计阶段

8、，还是初步设计阶段，结构方案都是结构设计中最重要的一项工作，也是结构设计成败的关键。方案设计阶段和初步设计阶段的结构方案，所考虑的问题是相同的，只不过是随着设计阶段的深入结构方案的成熟程度不同而已。 结构方案包括确定结构形式和结构体系两方面的内容。在方案设计阶段，一般须提出两种以上不同的结构方案，然后进行方案比较，综合考虑，选择较优的方案。对钢筋混凝土建筑，结构方案包括确定上部主要承重结构、楼（屋）盖结构和基础的形式及其结构布置，并对结构主要构造措施和特殊部位进行处理。 第四节 建筑结构的分析方法 结构分析是指根据已确定的结构方案和结构布置，确定合理的计算简图和分析方法，进行荷载（或作用）计算

9、，通过科学的计算分析准确地求出结构内力，以便进行构件截面设计或配筋计算并采取可靠的构造措施。 进行结构分析时，应遵守以下基本原则： 、结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，应按我国建筑结构荷载规范及建筑抗震设计规范等国家标准规定的作用（或荷载）及其组合，对结构的整体进行作用（或荷载）效应分析；必要时，尚应对结构中的重要部位、形状突变部位以及内力和变形有异常变化的部位（例如较大孔洞周围、节点及其附近、支座和集中荷载附近等）进行更详细的结构分析。 、当结构在施工和使用期的不同阶段（制作、运输和安装阶段，以及施工期、检修期和使用期等）有多种受力状况时，应分别进行结构分析，并确定其最不

10、利的作用效应组合。当结构可能遭遇火灾、爆炸、撞击等偶然作用时，尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。 、结构分析所需的各种几何尺寸以及所采用的计算图形、边界条件、作用（荷载）的 54 取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等，应符合结构的实际工作状况并应具有相应的构造措施，如固定端和刚节点的承受弯矩能力和对变形的限制、塑性铰的充分转动能力等。 结构分析时应根据结构或构件的受力特点，采用具有理论或试验依据的各种近似简化和假定。计算结果还应进行校核和修正，其准确程度应符合工程设计的要求。 、所有结构分析方法的建立都基于三类基本方程，即力学平衡方程、变形协调（几何）方程和材料本

11、构（物理）方程。其中，结构整体或其中任何一部分的力学平衡条件都必须满足；结构的变形协调条件，包括边界条件、支座和节点的约束条件、截面变形条件等，若难以严格满足，但应在不同的程度上予以满足；材料或各种计算单元的本构关系，应合理地选取，尽可能符合或接近钢筋混凝土的实际性能。 、建筑结构宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点选择合理的分析方法。目前工程设计中常用的计算方法，按其力学原理和受力阶段可分为以下五类： （1）线弹性分析方法 （2）考虑塑性内力重分布的分析方法 （3）塑性极限分析方法 （4）非线性分析方法 （5）试验分析方法 上述分析方法中，又各有多种具体的计算方法，如解析法或数值解法

12、、精确解法或近似解法。结构设计时，应根据结构的重要性和使用要求、结构体系的特点、荷载（作用）状况、要求的计算精度等加以选择；计算方法的选取还取决于已有的分析手段，如计算程序、手册、图表等。 、目前普遍采用计算机作为手段进行结构分析，也是今后结构设计的发展方向。为了确保计算结果的正确性，对结构分析所采用的电算程序应经考核和验证，其技术条件应符合国家规范和有关标准的要求；电算结果应经判断和校核，在确认其合理、有效后，方可用于工程设计。 第五节 概率极限状态设计方法 一、结构的功能要求 1、设计基准期 设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于建筑结构的设计使用

13、年限。建筑结构可靠度设计统一标准所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时需采用其他设计基准期，则必须另行确定在设计基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。 2、设计使用年限 设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一规定时期内，只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常 55 使用和维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维护的某一环节上出现了非正常情况。所谓“正常维护”包括必要的检测、防护及维修。设计使用年限是房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程“合理使用年限”的具体化。根据建

14、筑结构可靠度设计统一标准的规定，结构的设计使用年限应按表21采用，若建设单位提出更高要求，也可按建设单位的要求确定。 表21设计使用年限分类 3、安全等级 根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性建筑结构可靠度设计统一标准将建筑物划分为三个安全等级，见表22。建筑结构设计时，应采用不同的安全等级。 表22 建筑结构的安全等级 大量的一般建筑物列入中间等级，重要的建筑物提高一级；次要的建筑物降低一级。设计部门可根据工程实际情况和设计传统习惯选用。大多数建筑物的安全等级均属二级。 同一建筑物内的各种结构构件宜与整个结构采用相同的安全等级，但允许对部分结构构件

15、根据其重要程度和综合经济效果进行适当调整。如提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少，又能减轻整个结构的破坏，从而大大减少人员伤亡和财物损失，则可将该结构构件的安全等级比整个结构的安全等级提高一级；相反，如某一结构构件的破坏并不影响整个结构或其他结构构件，则可将其安全等级降低一级。 建筑结构荷载规范在荷载效应组合中新增一项由永久荷载效应控制的组合，使承受恒载为主的结构构件的安全度有所提高。 4、结构的功能要求 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求： （1）、安全性 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用。 在设计规定的偶然事件(如地震、爆炸）发生时及发生后，仍能保持必需的整

16、体稳定性。 所谓整体稳定性，系指在偶然事件发生时及发生后，建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。 （2）、适用性 56 在正常使用时具有良好的工作性能。如不产生影响使用的过大的变形或振幅，不发生足以让使用者产生不安的过宽的裂缝。 （3）、耐久性 在正常维护下具有足够的耐久性能。所谓足够的耐久性能，系指结构在规定的工作环境中，在预定时期内，其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。从工程概念上讲，足够的耐久性能就是指在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。 5、结构的可靠度 结构的安全性、适用性、耐久性即为结构的可靠性。结构可靠度是对结构可靠性的概率描述,即结构的可

17、靠度指的是，结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 结构可靠度与结构的使用年限长短有关，建筑结构可靠度设计统一标准所指的结构可靠度或结构失效概率，是对结构的设计使用年限而言的，也就是说，规定的时间指的是设计使用年限；而规定的条件则是指正常设计、正常施工、正常使用，不考虑人为过失的影响，人为过失应通过其他措施予以避免。为保证建筑结构具有规定的可靠度，除应进行必要的设计计算外，还应对结构材料性能、施工质量、使用与维护进行相应的控制。对控制的具体要求，应符合有关勘察、设计、施工及维护等标准的专门规定。 二、结构功能的极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定

18、的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为下列两类： 1、承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态： （1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡、倾覆等； （2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏）或因过度变形而不适 于继续承载； （3）结构转变为机动体系； （4）结构或结构构件丧失稳定、压屈等； （5）地基丧失承载能力而破坏、失稳等。 2、正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。当结构或结构构件

19、出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态： （1）影响正常使用或外观的变形； （2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）; （3）影响正常使用的振动； （4）影响正常使用的其他特定状态。 三、结构的极限状态方程 57 （一）结构的极限状态方程 结构的极限状态应采用下列极限状态方程描述： g(X1，X2，?，Xn)?0 （21） 式中：g（）一一 结构的功能函数； Xi（i?1, 2 , ? , n）一一 基本变量，系指结构上的各种作用和材料性 能、几何参数等； 结构按极限状态设计应符合下列要求： g(X1，X2，?，Xn)?0 （22） 当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变量

20、时，结构按极限状态设计应符合下列要求： Z?R?S?0 则Z为结构的功能函数，可用Z的不同取值，描述结构的工作状态： 当Z0时，结构处于可靠状态； 当Z0时，结构处于极限状态； 当Z0时，结构处于失效状态。 （二）结构构件的失效概率Pf 结构能够完成预定功能的概率称为可靠概率Ps ，不能完成预定功能的概率称为失效概率Pf。结构的可靠性可用可靠概率Ps来度量，也可用失效概率Pf来度量。 1、当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变量且相互独立时 当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变量且相互独立时，失效概率Pf可以表达为 ?sfS(S)?fR(r)dr?dS （23） ?Pf? 由上式可以看出，即

21、使最简单的情况，也需要对这两个变量的概率密度函数进行积分运算，而且并不是对所有的情况都能得到解析解。对于多个随机变量，计算失效概率则需要进行多重积分，当各变量间相关时，还需要知道它们的联合概率分布函数并进行积分运算。 因此，虽然用失效概率Pf来度量结构的可靠性物理意义明确，也已为国际上所公认。但是计算Pf非常复杂，很难直接按上述方法来度量结构的可靠性。 2、 当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变量且均按正态分布时 当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变 量且均按正态分布时，则结构的功能函数 Z?R?S也服从正态分布，且其均值和标准差分 别为： ?Z?R?S ?Z?2 R2S （24） 图23

22、 失效概率Pf与可靠指标?的关系 这种情况下，计算失效概率Pf可大为简化。 58 图23所示为结构的功能函数Z?R?S的概率密度函数，结构的失效概率Pf可直接通过Z?0的概率来表达（图中阴影部分面积）,将两个基本变量的正态分布标准化后，失效概率可以表达为： ?Z?Z?Pf?1? （25） Z?Z? 式中：?（）一一 标准正态分布函数。 （三）结构构件的可靠指标?和设计可靠指标? 1、结构构件的可靠指标? 当仅有结构抗力R和作用效应S两个基本变量且均按正态分布时的可靠指标? 令： ? 代入式（24），则有： ?S?Z?R （26） 22?ZR?S Pf?(?) （27） 从图23中可以看出，随着

23、?值的增大，结构构件的失效概率Pf减小；随着?值的减小，结构构件的失效概率Pf增大，并且从式（27）可看出?值与失效概率Pf之间存在一一对应关系，见表23，因此?可以作为衡量结构可靠性的一个指标，故称?为结构的“可靠指标”。 表23 可靠指标?与失效概率运算值 P的关系 用可靠指标?来度量结构的可靠性比较方便，因为它只与功能函数的概率分布的均值?z和标准差?z有关。因此，建筑结构可靠度设计统一标准采用可靠指标?代替失效概率Pf来度量结构的可靠性。 计算可靠指标?的一般方法 由于多数荷载不服从正态分布，结构的抗力一般也不服从正态分布，所以实际工程中出现功能函数仅与两个正态变量有关的情况是很少的。

24、此外，结构的极限状态方程也可能是多变量的非线性的。因此，应该采用一种求解可靠指标?的一般方法，可应用于功能函数包含多个正态或非正态变量、极限状态方程为线性或非线性的情况。建筑结构可靠度设计统一标准采用的是国际结构安全度委员会(JCSS)推荐的“一次二阶矩法”。 2、设计可靠指标? 结构构件设计时所应达到的可靠指标称为设计可靠指标，它是根据设计所要求达到的结构可靠度而取定的，所以又称为目标可靠指标。 、承载能力极限状态时的设计可靠指标? 当结构构件发生延性破坏时，目标可靠指标?值可定得稍低些，发生脆性破坏时，?值定得稍高些。延性破坏是指结构构件在破坏前有明显的变形或其他预兆；脆性破坏 59 是指

25、结构构件在破坏前无明显的变形或其他预兆。 建筑结构可靠度设计统一标准根据结构的安全等级和破坏类型，在对有代表性的结构构件进行可靠度分析的基础上，规定了按承载能力极限状态设计时采用的目标可靠指标?，见表22。 表中数值是以建筑结构安全等级为二级时延性破坏时的?值3.2作为基准，其他情况应增减0.5。 、正常使用极限状态时的设计可靠指标? 为促进房屋使用性能的改善，建筑结构可靠度设计统一标准对结构构件正常使用的可靠度作出了规定。对于正常使用极限状态的可靠指标，一般应根据结构构件作用效应的可逆程度宜取01.5。可逆程度较高的结构构件取较低值；可逆程度较低的结构构件取较高值。 不可逆极限状态指产生超越

26、状态的作用被移去后，仍将永久保持超越状态的一种极限状态；可逆极限状态指产生超越状态的作用被移去后，将不再保持超越状态的一种极限状态。按照可靠指标方法设计时，实际结构构件的可靠指标?值应满足下式的要求： ? （28） 采用可靠指标设计方法，能够比较充分的考虑各有关因素的客观变异性，使所设计的结构比较符合预期的可靠度要求，并在不同结构之间，设计可靠度具有相对可比性。 （四）极限状态设计表达式 对于一般常见的结构构件，直接按给定的目标可靠指标?进行设计仍是十分复杂的，不易掌握。考虑到长期以来工程设计人员的习惯和应用的简便，建筑结构可靠度设计统一标准给出了以概率极限状态设计法为基础的，以基本变量标准值

27、和分项系数表达的极限状态设计表达式。设计时并不需要做概率运算，也不需要计算可靠指标?，便于广大设计人员掌握，而在内容上包含了结构可靠度理论研究的成果，设计表达式中的分项系数起着相当于设计可靠指标?的作用。 1、承载能力极限状态设计表达式 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效应组合，并应采用下列设计表达式进行设计： ?0S?R （29） 式中： ?0一一 结构重要性系数，应根据结构构件的安全等级或设计使用年限按教材 表25（93）取值。 S一一 承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值，见本章第五节； R一一 结构构件抗力的承载力设计值，应按各种规范的规定确定。 2、正

28、常使用极限状态设计表达式 按正常使用极限状态设计，主要是验算构件的变形、抗裂度或裂缝宽度。变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用，但危害程度不及承载力极限状态引起的后果严重，所以可适当降低 60 可靠度的要求。 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进行设计： S?C （210） 式中：S 一一 正常使用极限状态的荷载效应组合的设计值，见本章第六节； C一一 结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振 幅、速度、应力等的限值，应按各种规范的规定确定。 第六节 结构上的作用及其作用效应组合 一、结构上的作用及其作用效

29、应 施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形和约束变形的原因，统称为结构上的作用。 作用可分为直接作用和间接作用两种。 （1）、直接作用 是指直接施加在结构上的外力。例如：结构构件自重、楼面上 的人和各种物品的重量、设备重量、风压及雪压等。习惯上称 为荷载； （2）、间接作用 是指引起结构外加变形和约束变形的原因。例如：温度变化， 结构材料的收缩和徐变、地基不均匀沉降及地震等，也能使结 构产生效应。 直接作用或间接作用在结构内产生的内力(如轴力、弯矩、剪力和扭矩)和变形(如挠度、 转角和裂缝等）称为作用效应；仅由荷载产生的效应称为荷载效应。 结构上的荷载又可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷

30、载三种。 （1）、永久荷载：设计基准期内不随时间变化的荷载。例如：恒荷载。 （2）、可变荷载：设计基准期内随时间变化的荷载。例如：活荷载。 （3）、偶然荷载：设计基准期内可能出现但不一定出现的荷载。例如：地震力、爆 炸力、撞击力等。 二、荷载代表值、荷载分项系数及荷载设计值 （一）荷载代表值 荷载有四种代表值，即标准值、频遇值、准永久值和组合值，其中标准值是荷载的基本代表值，其它代表值是标准值乘以相应的系数后得出的。结构设计时，应根据各种极限状态的设计要求采用不同的荷载代表值。 对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 、永久荷载标准值、

31、可变荷载标准值 61 按建筑结构可靠度设计统一标准的规定，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，而对该分位值的百分位未作统一规定。 、永久荷载标准值 永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等)自重的标准值应根据该荷载对结构的有利或不利，分别取其自重的下限值或上限值。 、可变荷载标准值 各种可变荷载的标准值，应按荷载规范的规定取值。 （1）、楼面均布活荷载 民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数，应按表26（ 95）的

32、规定采用。由于表26所规定的楼面均布荷载标准值是以楼板的等效均布活荷载为依据的，故在设计楼板时可以直接取用；而在设计楼面梁、墙、柱及基础时，表中的楼面活荷载标准值可乘以规定的折减系数。 （2）、屋面可变荷载（活荷载） 屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载三种，均按屋面的水平投影面积计算。 屋面均布活荷载按建筑结构荷载规范的规定采用（教材表27 95），当施工荷载较大时，则按实际情况采用。 屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk(kN/mm2)按下式计算 Sk?rS0 （211） 式中： S0一一 基本雪压(kN/mm2)，是以当地一般空旷平坦地面上由概率统 计所得的50年一遇最大积雪的自

33、重确定的，其值由荷载规范 查得； ?r一一屋面积雪分布系数，根据不同屋面形式，由荷载规范查得。 对于在生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑，在设计时应考虑其屋面的积灰荷载，具体按荷载规范中规定采用。 注意：在荷载计算时，屋面均布活荷载一般不与雪荷载同时考虑，仅取两者中的较大值。 （3）、风荷载 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值Wk(kN/mm2)当计算主要承重结构时应按下式计算： Wk?z?z?sW0 （212） 式中：W0一一 为基本风压（kN/m2），应按荷载规范全国基本风压分布图给出 的数据采用，但不得小于0.3kN/mm； 2 ?z一一 为高度z处的风振系数； ?z一一 为风压高度变化系

34、数，应按教材表28（96）的规定采用； ?s一一 为建筑物的风载体型系数，正值表示压力，负值表示吸力（教材 62 图24 97），应按荷载规范的规定采用。 、可变荷载组合值 可变荷载组合值是当结构承受两种或两种以上可变荷载时，承载能力极限状态按基本组合设计和正常使用极限状态按标准组合设计所采用的可变荷载代表值。组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致。 当有两种或两种以上的可变荷载在结构上要求同时考虑时，由于所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此，除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍可以其标准值为代表值之外，其他伴随荷载均应采用小于

35、其标准值的组合值为荷载代表值。原则上组合值可按相应时段最大荷载分布中的协议分位值来确定。但是考虑到目前实际荷载取样的局限性，荷载规范并未明确荷载组合值的确定方法，主要还是在工程设计的经验范围内，偏保守地加以确定。 可变荷载组合值=荷载组合值系数可变荷载标准值 、可变荷载频遇值 可变荷载频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计所采用的一种可变荷载代表值。在设计基准期内，荷载达到和超过该值的总持续时间仅为设计基准期的一小部分。 可变荷载频遇值=荷载频遇值系数可变荷载标准值 、可变荷载准永久值 可变荷载准永久值是正常使用极限状态按准永久组合所采用的可变荷载代表值。在结构设计时，准永久值主要考虑荷载长期

36、效应的影响。在设计基准期内，达到和超过该荷载值的总持续时间约为设计基准期的一半。 可变荷载准永久值=荷载准永久值系数可变荷载标准值 （二）荷载分项系数 为使在不同设计情况下的结构可靠度能够趋于一致，荷载分项系数应根据荷载不同的变异系数和荷载的具体组合情况，以及与抗力有关的分项系数的取值水平等因素确定。但为了设计方便，建筑结构可靠度设计统一标准将荷载分成永久荷载和可变荷载两类，相应给出永久荷载分项系数和可变荷载分项系数。 （三）荷载设计值 荷载规范对荷载设计值的定义为： 荷载设计值=荷载分项系数荷载代表值 三、荷载效应的设计组合 进行承载能力极限状态设计时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。 进行正常使用极限状态设计时，应根据不同设计目的，分别选用下列荷载效应的组合： 1、标准组合：主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性