建筑结构设计中的荷载问题

1、建筑结构设计中的荷载问题 建筑结构设计中的荷载问题 摘 要: 随着国内外建筑工程平安事故时有发生和地震灾害的频繁出现，建筑结构的质量问题成为社会各界日益关注的焦点话题。然而现今的国内建筑结构的平安使用性能、稳定性能等方面同兴旺国家仍然存在着较大的差距，在建筑结构设计中对荷载取值确实定问题方面略显缺乏，因此在今后的建筑结构设计工作中，加强荷载值的分析方法以及确定方法的研究力度，对实现建筑领域的可持续开展有着重要的作用。 关键词: 建筑结构设计；荷载值；取值 Abstract: With the development of safety accidents in construction eng

2、ineering at home and abroad have occurred from time to time and frequent earthquake disaster occurs, the quality problem of building structure has become the focus of social attention to the topic. However, safety performance, stable performance and other aspects of domestic architectural structure

3、of today"s developed countries still exist in the larger gap, in the design of the building structure determination of load is still insufficient, therefore in the design of building structures in the future, strengthen the analysis method of load value and determining method of the research ef

4、forts, there is the important role of sustainable development of construction field. Key words: building structure design; load value; value 中图分类号：TU2 1 前言 在建筑领域中，为实现我们生产生活中对建筑结构的使用和平安要求。建筑设计人员需要对结构平安和承载能力进行不同程度的精确设计和计算。其中，对建筑结构可能需要承受的各种荷载进行确定并组合，是进行结构设计的根本，并对结构平安也起决定作用 2 荷载的综述 21 建筑结构荷载的定义 在建筑结构在实际

5、施工的过程当中以及在建筑完成交付使用之后，建筑受到外部环境的作用力被命名为荷载，其中能够引起建筑结构出现一定的内部作用力而使得建筑结构产生一定程度变形作用也包含在荷载的范围之内，例如钢筋之间焊接位置的变形、地基出现的变形情况、外部环境温度的变化、混凝土由于凝固产生的变形以及自然灾害等。从事建筑结构的 设计工作者在对建筑结构进行相关设计作业的过程中，对建筑可能受到的外部作用力进行测算工作，选取其中对建筑结构影响相对较大的取值当中设计依据。当荷载值得到最终确认之后，依据其对建筑结构的影响程度来计算建筑结构内部所产生的内力以及相应的变形程度，此后再对建筑结构进行最终的设计工作。换而言之，建筑结构中的

6、各个组件都有其所能承受的最大作用力，当其外部的作用力超过建筑结构所能承载的极限时，建筑结构就会出新一定程度的破坏，较轻程度的破坏会使得建筑结构出现轻微变形，其使用年限会出现一定程度的缩短，当破坏程度较为严重时，那么会使得建筑结构出现较大的裂缝甚至出现坍塌的情况，对人们的生命平安有着极大的威胁。因此，建筑结构设计的从业人员要对其荷载值进行充分确实定，保证建筑结构的整体性以及抵抗外力的能力，最大限度的减小其变形程度。 22 荷载的分类 荷载随着建筑使用时间以及外部环境的变化而变化。在现阶段的建筑领域，对荷载有着明确的分类。 第一，将建筑结构的产生的影响作为分类指标，共分为两种: 其一，动态荷载，即

7、荷载的出现对建筑结构整体或者局部构件产生数值较大的加速度，例如地震等; 其二，静态荷载，即荷载的出现对建筑结构整体或者局部构件产生数值较小的加速度，当其程度较为轻微时，在设计过程中可以将其忽略，例如建筑结构的自身重量。 第二，以时间的变化为指标进行分类，分为三种: 其一，变化荷载，即在对建筑结构进行设计的过程中，荷载值会随着时间的变化而变化，且其变化程度相对较大，在设计的过程中不能将其忽略，例如雨雪天气的荷载、大风天气的荷载等; 其二，永久荷载，即在对建筑结构进行设计的过程中，荷载值并不会发生变化，即便在某种特定情况下出现了一定程度的变化，其变化值也相对较小，可以忽略，例如建筑构件自身的重量等

8、; 其三，偶然荷载，即在对建筑结构设计的过程中，其荷载值会不定期的出现一些变化，该变化的特点为存在时间相对较短但是其荷载值变化程度较大，其中包括自然灾害例如地震等。 23 荷载的模型 在建筑结构中对荷载的计算模型一般分为两种，其一为针对随机变量的概率计算模型，其二为针对随机过程的概率计算模型。当外部荷载不随时间的变化而出现相应的变化时，其数值根本保持稳定，在对其进行计算的过程中，通常采用随机变量进行相关分析以及处理。当荷载随着时间的变化而出现相应的变化时，在对建筑结构的设计过程中，其在随着时间变化的同时，在不同的空间也会出现不同的变化，因而对其进行描述的过程中，通常采用随机过程的模型进行相应的

9、分析和处理。 在对永久性变化荷载以及可变性荷载的分析处理模型进行确定之后，依据建筑结构设计方案的要求，把荷载进行等效的处理，在处理的过程中要保证荷载同建筑结构整体或者局部变化的程度相一致，其分析内容包括顶梁的弯曲程度、顶梁受到剪切力的情况、柱结构的内力或者外力等。根据不同条件所确定的荷载分布情况大体上较为相似，在个别方面存在一定的差异。然而如果采用按照不同的情况对荷载进行分布，再将实际荷载进行相关计算之后，进行分析和处理，那么该工作过程相对较为复杂，其任务量相对较大。根据相关的研究结果显示，当运用方差对荷载进行分析和处理的结果同常用的分析和处理的结果之间存在着较大的差异。在对永久性荷载进行分析

10、的过程中，其描述模型一般有以下几局部构成: 相同建筑物中的荷载平均值、相同建筑物中的荷载统计方面不同的随机变量、同一建筑物中岁楼层的变化而产生荷载的不同以及同一楼层中随位置的变化而出现的荷载的变化。 24 荷载的作用 荷载对建筑结构的作用按照其作用形式可以分为直接与间接作用，但是无论是何种形式的荷载，其对建筑结构的影响结果根本相同，即能够使得建筑结构整体或者局部位置出现内部作用力、变形、移动或者产生缝隙等。因此，对荷载的作用可以作出如下定义: 能够使得建筑结构整体或者局部构件出现一定程度变化的外部因素，均可称之为作用。在对建筑结构进行设计工作的过程中，对作用以及荷载仅仅是对其概念的一个区分掌握

11、，对其产生原因以及影响程度不作计算，其原因在于该因素对建筑结构或者局部构件不构成较大程度的影响。在国内的建筑领域当中，将荷载的概念等同于对建筑结构的直接作用，而将作用的概念等同于对建筑的直接或者间接作用，局部情况下也将作用专门用作特指间接作用或者荷载。在工程设计以及施工的过程中，为了使用的简便，通常将对建筑结构的直接或者间接的作用统称为荷载。 3 建筑结构设计中荷载取值确实定 建筑结构设计对荷载值确实定过程中，建立合理有效的荷载分析处理模型，对其在统计过程中所对应的参数进行分析，是该过程中一项重要的环节。其中对对应参数的统计分析过程中，其主要对象为可变的荷载值，换言之那么是包括永久荷载范围以外

12、的所有荷载。在对可变荷载的分析过程中，通常认为其会随着时间的变化出现相应的变化，理论方面可以运用随机过程的模型进行分析处理，然而现阶段建筑结构设计人员对荷载的变化过程以及其分析过程并没有较为充分的掌握，因而为了操作方面的简便，在实际设计工作中通常运用对极值的统计进行研究工作。在荷载取值的过程中，要充分考虑到房屋内装潢以及物品的陈设情况，之后对可变荷载以及永久性荷载进行不同组合，最终计算出建筑之中每个房间内单位面积上永久性荷载以及可变性荷载，并严格根据该结果，充分结合各个房间交付使用之后的使用功能，对房间进行充分分析，并绘制相应的统计图纸，可采用统计学相关软件对数据进行相应的分析以及处理工作，最终得出各个条件下荷载的参数情况。 4 结束语 在当代，对建筑功能和设计的要求日趋复杂，对建筑的要求也不再仅仅局限在居住的层面上。在建筑工程中，不同的房屋结构建设以及不同的房屋装潢技术，对建筑的外观以及建筑的荷载值都有着一定程度的影响。因而在建筑结构