结构上的荷载与荷载效应求

结构上的荷载与荷载效应求第一页，共二十页，编辑于2023年，星期五复习旧课1、简述结构的功能要求2、简述设计使用年限的规定3、结构功能的极限状态有哪两种？4、建筑结构的安全等级如何划分？第二页，共二十页，编辑于2023年，星期五2、1结构上的作用2、2荷载的分类2、3荷载的代表值2、4荷载效应2、5荷载分项系数及荷载设计值结构上的荷载与荷载效应第三页，共二十页，编辑于2023年，星期五2、1结构上的作用一、作用的定义：引起结构或构件产生内力（应力）、变形（位移、应变）和裂缝等的各自原因统称为结构上的作用。二、作用的分类：直接作用：以力的形式直接施加于结构上，如自重等。间接作用：以变形形式施加于结构上，如地震振动、地基不均匀沉降、混凝土的收缩、徐变、温度变化等。第四页，共二十页，编辑于2023年，星期五

2、2荷载的分类《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）（以下简称为《荷载规范》）将结构上的荷载按作用时间的长短和性质分为下列三类：◆1、永久荷载在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等，永久荷载也称为恒载.第五页，共二十页，编辑于2023年，星期五◆2、可变荷载在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载及工业厂房中的吊车荷载等，可变荷载也称为活载。◆3、偶然荷载在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间较短的荷载。如地震、爆炸力、撞击力等。第六页，共二十页，编辑于2023年，星期五按荷载作用面大小分类1.均布面荷载Q

建筑物楼面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载，都将均布面荷载Q的计算，可用材料的重度γ乘以面层材料的厚度d，得出增加的均布面荷载值，Q=γ·d。2.线荷载

建筑物原有的楼面上的各种面荷载传到梁上，墙上，条形基础上时可简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载q。3.集中荷载

建筑物次梁上的线荷载传到主梁上，或梁上线荷载传到柱子上，放置或悬挂较重物体（如设备，电动葫芦等）时，其作用面积很小，可简化为作用于某一点的集中荷载F。荷载的分类——补充知识第七页，共二十页，编辑于2023年，星期五2.3荷载的代表值一、荷载的代表值定义：由于各种荷载具有一定的变异性，在建筑结构设计时，应根据各种极限状态的设计要求取用不同的荷载量值。对于永久荷载以标准值作为代表值；对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，如标准值、组合值、频遇值、准永久值。第八页，共二十页，编辑于2023年，星期五二、荷载的代表值的种类：1、标准值；所谓荷载标准值，是指结构在设计基准期(50年)内，正常情况下可能出现的最大荷载值，它是结构设计时采用的荷载基本代表值。而其他的代表值都可由标准值乘以相应的系数后得出，通常要求荷载标准值应具有95%的保证率。即：大于标准值的荷载出现的可能性只有5%，而小于标准值的荷载出现的可能性有95%。第九页，共二十页，编辑于2023年，星期五◆永久荷载标准值对结构构件的自重，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。GB50009-2001《荷载规范》附录A给出了常用材料和构件的自重，设计时可直接查用。(13-1.3)◆可变荷载标准值

《荷载规范》中已给出，设计时可直接查用。(13-1.4)第十页，共二十页，编辑于2023年，星期五永久荷载标准值计算实例1.梁250×600，求自重标准值。gk=0.25×0.6×25=3.75KN/m第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期五2、可变荷载组合值当结构承受两种或两种以上可变荷载时，由于所有可变荷载同时达到各自最大值的可能性极小，因此除主导的可变荷载外，其它伴随的可变荷载均应乘以一个小于1的组合系数（ψc）作为可变荷载的组合值。第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期五3、可变荷载的频遇值可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合值。它是在统计基础上确定的。在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分，或其超越频率限于某一给定值。可变荷载的频遇值=ψfQK

其中：ψf

可变荷载频遇值系数第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期五4、可变荷载准永久值在进行结构构件的变形和裂缝验算时，需要考虑荷载长期作用对构件刚度和裂缝的影响，此时，可变荷载只能取其在设计基准期内经常作用在结构上的那部分荷载作为其代表值，它对结构的影响类似于永久荷载。荷载准永久值=ψqQK其中ψq为荷载准永久值系数，QK为荷载标准值。第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期五补充资料——荷载变动对建筑结构的影响

一、在施工过程中，将对建筑结构增加一定数量的施工荷载，如电动设备的振动、对楼面或墙体的撞击等，带有明显的动力荷载的特性；又如在房间放置大量的砂石、水泥等建筑材料，可能使得建筑物局部面积上的荷载值远远超过设计允许的范围。二、建筑装修过程中增加荷载

（1）在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；

（2）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载；

（3）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载，使结构构件局部受到较重荷载作用，引起结构的较大变形，造成不安全的隐患，应采取安全加固措施第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期五2、4荷载效应一、荷载效应的定义：各种作用在结构上产生的内力（弯矩、剪力、扭矩、压力、拉力等）和变形（挠度、扭转、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等）统称为“作用效应”，以“S”表示。当作用为荷载时，引起的效应称为“荷载效应”。

S=CQC——作用效应系数

Q——某种荷载代表值第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期五二、荷载效应的计算方法见参考书《简明建筑结构设计手册（第二版）》第二章。第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期五2、5荷载分项系数及荷载设计值一、荷载分项系数的定义：大于1的调整系数(P15)二、荷载分项系数的取值：对结构有利与不利三、荷载设计值的计算：用于承载能力极限状态设计第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期五荷载设计值计算实例构件恒载标准值设