工业与民用建筑的设计要求和荷载取值

工业与民用建筑——从课堂走向工程程理论实践践工业与民用建筑筑筑多属于于建筑筑工程范范围，从从普通意意义上上讲就是是房屋屋建筑。工工业业建筑是指指直接为生生产服务务的建建筑，包包括厂厂房、车车间等等；民用建筑筑则是是满足人们们生生产生活活需要要的辅助助性建建筑，包包括：：普通住住宅楼楼，写字字楼，各各种综合合楼等等等。与桥梁工程程、隧隧道工程程、交交通工程程，工工程防灾灾与风风险评估估列属属于土木木工程程。从目前前学学习的过过程来来看，它它包括括了高等数数学学、概率率论、物理学学等等基础知知识，专专业基础础课程程有材料料力学学，结构构力学学、弹性性力学学、流体体力学学、材料料学、房屋建建筑筑学、专专业英英语，混凝凝土土钢结构构原理理等等。建筑工程因涉及及及人类生生活建建筑和建建造的的各个方方面，从从家到办办公室室到商店店到学学校，生生活的的每一个个方面面都离不不开一一个遮风风挡雨雨，给我我们温温暖的房房子，社社会主义义温饱饱工程就就是以以解决百百姓吃吃住为出出发点点，而社社会主主义小康康社会会建设则则是在在原有基基础上上提供给给人民民更好的的居住住环境和和更多多的生活活设施施，这些些都离离不开我我们土土木人的的努力力和付出出，因因此，作作为一一个土木木人，在在学好本本专业业给人民民谋幸幸福的同同时，我我们不禁禁产生生一种自自豪感感，自豪豪的来来源就是是这些些我们的的作品品和成就就。随随着时代代的发发展，建建筑行行业日新新月异异，建筑筑从最最初的遮遮风挡挡雨和提提供温温暖的住住所逐逐渐走向向了艺艺术和观观赏的的道路，建建筑筑带给人人们越越来越多多的视视觉震撼撼和审审美新视视野，同同时人类类的需需求也对对建筑筑的多功功能提提出了很很大的的挑战，对对建建筑工程程技术术的发展展和创创新提供供了挑挑战和动动力。从08年北京奥奥运的水立立方、鸟巢巢、五棵松松体育馆到到2010上海世博博国家馆、世世博中心以以及上海金金融中心、上上海大厦等等一系列建建筑的辉煌煌崛起，我我们看到了了建筑行业业的蓬勃发发展和欣欣欣向荣，我我们有理由由相信，掌掌握好了基基础知识，积积极参加工工程实践，在在未来的社社会上，作作为土木人人我们可以以有更大的的作用！进行建筑结构设设设计，要要做到到技术先先进。经经济合理理、安安全适用用、确确保质量量，首首先我们们必须须遵从的的就是是《建筑筑结构构可靠度度设计计统一标标准》（GB500068—2001）的规定定，使结构构在规定的的使用年限限内具有足足够的可靠靠度。超过过了使用年年限结构的的可靠度就就会下降，确确保结构的的使用年限限内的可靠靠度这是“标准”的强制性性要求。一一般来说结结构的可靠靠指标与其其极限状态态有关，最最普遍的年年限分类见见下表：结构使用年限分分分类类别设计使用年限示例15临时性结构225易于替换的结构构构构件350普通房屋和构筑筑筑物4100纪念性建筑和特特特别重要要的建建筑结构构工程建筑一般分分分上部结结构和和下部结结构，上上部结构构是指指地面以以上的的部分，下下部部是指地地面以以下的部部分。对对地基基基础，在在《建筑筑结构构可靠度度设计计统一标标准》(GB500068—20011)中特别强强制制规定了了对地地基基础础等级级的要求求：“地基基础础设设计安全全等级级及按抗抗震要要求设计计时建建筑结构构的安安全等级级，尚尚应符合合国家家现行有有关规规范的规规定。”同时“基础设计计安安全等级级、结结构设计计使用用年限、结结构构重要性性系数数应按有有关规规范的规规定采采用，但但结构构重要性性系数数不应小小于1.0。”与工程建筑可靠靠靠度指标标紧密密关系的的另外外一个名名词就就是建筑筑所将将会承受受的各各种荷载载作用用，这里里按照照荷载随随时间间的变异异分为为永久荷荷载、可可变荷载载和偶偶然荷载载。永久荷载应根据据据其建筑筑结构构的构造造确定定。例如如，钢钢筋混凝凝土现现浇楼面面，通通常有现现浇楼楼面板自自重、班班上找平平层自自重和板板底抹抹灰层自自重三三个部分分组成成，若该该建筑筑物需要要吊顶顶，则应应包括括吊顶自自重。在在我国《建建筑筑结构荷荷载规规范》(GB500009—20011)给出了常常用用材料和和构建建自重以以供查查用，其其中代代表性的的：钢钢筋混凝凝土重重力密度25KNN/㎡﹒m，水泥砂砂浆浆重力密密度20KNN/㎡﹒m以及混合合砂砂浆重力力密度度17KNN/㎡﹒m。可变荷载分为楼楼楼面和屋屋面活活荷载、雪雪荷荷载、风风荷载载这三大大工程程中常见见到的的荷载类类型。对对于不同同使用用功能的的建筑筑，可变变荷载载的取值值是不不同的，我我国国《建筑筑结构构荷载规规范》（GB500009—2001）中给出出了楼面和和屋面活荷荷载的取值值。雪荷载载因我国地地域辽阔，各各地个季节节气候因素素影响不一一，所以取取之不尽相相同。在荷荷载规范中中给出了全全国各城市市重现期n为10年、50年和100年。在建建筑结构设设计时，基基本雪压S0应按50年一遇来来计算。其其中雪荷载载标准值的的计算可以以按下列公公式进行：：Sk=μrs00其中μr为雪荷荷荷载标准准值(`kN//m^22`))；对于风荷载，其其其基本计计算公公式为Wk=βzμssμzW0Wk——风荷载载标准值值kPa（kN/㎡）μs——体型型系数；《建筑结构荷载载载规范》(GB500009—20011)给出了全全国国各城市市的重重现期为10年、50年和100年的风压压值值，建筑筑结构构设计时时基本本风压按50年一遇的的风风压值采采用，但但不得小小于0.3KKNN/㎡。同时时风风压高度度变化化系数应应根据据地面粗粗糙度度和离地地面或或海平面面的高高度确定定，其其中荷载载规范范中对于于地面面粗糙度度的分分类有A类：近海海海海面及海海岛、海海岸、湖湖岸、及及沙漠地地区；；B类：田野野、乡乡村、丛丛林、丘丘陵以及及房屋屋比较稀稀疏的的乡镇和和城市市郊区；C类：有密密集集建筑群群的城城市市区区；D类：有密密集集建筑群群且房房屋较高高的城城市市区区这四四大类。风风载载体型系系数由由建筑物物外形形决定。对对不不考虑风风压脉脉动对结结构的的影响时时βz可取1.0。在进行结构设计计计时，必必须要要考虑到到的还还有一个个因素素就是偶偶然荷荷载作用用，具具体指在在结构构设计基基准期期内不一一定出出现，而而一旦旦出现其其量值值很大且且持续续时间较较短的的荷载，例例如如地震、爆爆炸炸和海啸啸等。我我国是一一个地地震多发发国家家，地处处亚欧欧地震带带和环环太平洋洋地震震带边缘缘，每每年因地地震给给我国带带来的的经济损损失和和人员死死亡不不计其数数，严严重印象象了我我国社会会主义义建设。2008年5月12日在我国国四川川汶川发生8级特大地地震震。据统统计，地震震共计造成671883人遇难，3618822人受伤，失失踪207990人。紧急急转移安置置15000.63441万人，累累计受灾人人数45611.27665万人。仅就就工业而言言，四川全全省有224228家企业受受到不同程程度灾害，经经济损失超超过2000亿元，企企业职工遇遇难4414人，受伤125445人。灾后，国国家和人民民捐款数以以百亿计以以供灾后重重建。因此此做好建筑筑的防灾减减灾工作，尤尤其是我国国地震多发发地带的建建筑抗震，有有着重大的的社会意义义和战略意意义。在实实际工程实实践中，对对各类建筑筑的抗震计计算应分别别采用以下下方法：高度不超过4000m，以剪切切变变形为主主且质质量和刚刚度沿沿高度分分布比比较均匀匀的结结构，以以及近近似于单单质点点体系的的结构构，可采采用底底部剪力力法等等简化法法。除一款外的结构构构建筑，宜宜采采用振型型分解解反应谱谱法。特别不规则的建建建筑，甲甲类建建筑和规规定范范围高度度的高高层建筑筑，应应采用时时程分分析法进进行多多遇地震震的补补充计算算；可可取多条条时程程曲线计计算结结果平均均值与与振型分分解反反应谱法法计算算结果较较大值值。同时，建筑结构构构的地震震影响响系数应应该根根据烈度度、场场地类别别、设设计地震震分组组，以及及结构构的自振振周期期和阻尼尼比来来确定，地地震震的影响响系数数曲线如如下图图所示，分分四四个阶段段：上述四个公式分分分别对应应四个个阶段：：直线上升阶段，周周期小于0.1s的区段；水平段，自0...1s至特定周周期期段；曲线下降段，自自自特征周周期至至五倍特特征周周期段；；直线下降段，自自自五倍周周期段段至6s区段。另外还应根据可可可变荷载载的特特征取值值组合合系数以以及阻阻尼调整整系数数和阻尼尼衰减减系数。这些只是对有关关关工程建建筑设设计要求求文件件的学习习，更更多的工工程问问题，工工程技技术需要要我们们在现实实的工工程项目目中去去自己体体悟和和学习。工工程程理论的的实践践注定要要联系系和应用用到实实际的工工程项项目中去去，从从专业的的角度度来讲，一一个个完整的的结构构工程设设计和和施工有有以下下步骤：(1)了解项目目内内容，例例如，要要求建设设某一一厂办公公楼，二二跨三层层，跨跨度6.3m和5.1m，长度42.99m，柱子之之间间距离为3.9m，房屋总总高高度10.8855m，通过建建筑筑设计人人员拿拿到施工工目标标立面图图和剖剖面图，以以及及各层平平面布布置详图图。(2)素土夯实实，做做好地面面地基基工程。(3)楼面，屋屋面面项目。(4)内墙和外外墙墙饰面。(5)顶棚工程程。(6)楼梯间平平台台楼面和和踏面面。(7)门窗五金金以以及楼梯梯栏杆杆和扶手手。这这些都是是工程程结构设设计和和施工在在实际际运用中中的基基本步骤骤。除除此之外外，对对楼板设设计的的荷载、次次梁梁设计的的荷载载、边框框架设设计的荷荷载的的计算也也是重重点。其其中在在对边框框设计计的荷载载计算算中还必必须要要考虑到到风荷荷载和地地震荷荷载的影影响。在在判定结结构是是否安全全的时时候，对对截面面设计的的要求求原