第二章_雪荷载与土侧压力计算念补充

1、第二章 重力 侧压力一、结构自重 二、土的自重应力三、 雪荷载 四、楼面活荷载五、人群荷载内容提要VGb1、结构的自重 永久荷载2、结构自重标准值Gk应根据结构的设计尺寸和材料的容重 标准值确定3、材料容重标准值 按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）确定 常用材料与构件自重(1) 第一节 结构自重式中 ：构件的自重(kN) ：构件材料的重度(kN/m3) ：构件的体积，一般按设计尺寸确定(m3)bGV4、当各构件材料重度不同时，可将结构会划分为多的基本构件，计算出基本构件重量后叠加。 常用材料和构件的自重常用材料和构件的自重(GB50009-2001(GB50009-2001附录附录

2、A A表表A.1)A.1) 砖砖 普通砖（普通砖（240mm240mm115mm 115mm 53mm 53mm） 18 kN/m318 kN/m3 普通砖（机制）普通砖（机制） 19 kN/m319 kN/m3 灰浆灰浆 水泥砂浆水泥砂浆 20 kN/m320 kN/m3 石灰砂浆、混合砂浆石灰砂浆、混合砂浆 17 kN/m317 kN/m3 混凝土（砼）混凝土（砼） 素混凝土素混凝土 22 22 24 kN/m3 24 kN/m3 泡沫混凝土泡沫混凝土 4 4 6 kN/m3 6 kN/m3 钢筋混凝土（钢筋混凝土（R.C.R.C.） 24 24 25 kN/m3 25 kN/m3 砌体砌

3、体 浆砌普通砖（机制）浆砌普通砖（机制） 1818（1919） kN/m3kN/m3 空斗砌体（一眠一斗，中填碎瓦）空斗砌体（一眠一斗，中填碎瓦） 17 kN/m317 kN/m3 粘土砖空斗砌体（全斗）粘土砖空斗砌体（全斗） 13 kN/m313 kN/m3第一节 结构自重 墙面墙面 贴瓷砖墙面（贴瓷砖墙面（25mm25mm厚（包括水泥砂浆打底）厚（包括水泥砂浆打底） 0.5 kN/m0.5 kN/m2 2 水泥粉饰墙面（水泥粉饰墙面（20mm20mm厚，水泥粗砂）厚，水泥粗砂） 0.36 kN/m0.36 kN/m2 2 石灰粗砂粉饰墙面（石灰粗砂粉饰墙面（20mm20mm厚）厚） 0.3

4、4 kN/m0.34 kN/m2 2 屋顶屋顶 小青瓦屋面小青瓦屋面 （0.9 0.9 1.1 1.1） kN/mkN/m2 2 粘土平瓦屋面粘土平瓦屋面 0.55 kN/m0.55 kN/m2 2 油毡防水层油毡防水层 一层油毡刷油两层一层油毡刷油两层 0.05 kN/m0.05 kN/m2 2 一毡二油上铺小石子一毡二油上铺小石子 （0.25 0.25 0.30 0.30） kN/mkN/m2 2 二毡三油上铺二毡三油上铺 （0.30 0.30 0.35 0.35） kN/mkN/m2 2 三毡四油上铺三毡四油上铺 （0.35 0.35 0.40 0.40） kN/mkN/m2 2第一节

5、结构自重例1 双面水泥粉刷厚240砖墙的自重（20mm厚水泥砂浆面)解 G=0.24m18kN/m3+20.36kN/m2=4.90kN/m20.02m20kN/m3=0.4kN/m280mm厚现浇钢筋混凝土板0.08m25kN/m3=2.0kN/m212mm厚纸筋石灰泥粉底0.012m16kN/m3=0.192kN/m2Gk=Gki=2.592 kN/m2例2 计算某现浇楼面结构自重的标准值Gk解 20mm厚水泥砂浆面层例 题均质土中： cz= . zcz沿水平面 均匀分布cz沿深度 直线分布1、土的自重应力cz第二节 土的自重应力成层土中竖向自重应力沿深度的分布第二节 土的自重应力成层土z

6、处的竖直有效自重应力： n：从天然地面起到深度z处的土层数; hi: 第i层土的厚度（m）;i: 第i层土的天然重度，若土层位于地下位以下，由于受到水的浮力作用应取土的有效重度i代替天然重度i。第二节 土的自重应力第三节 雪荷载积雪过重压塌市场屋顶积雪过重压塌市场屋顶 莫斯科市场坍塌压死莫斯科市场坍塌压死48人人 06年德国东南部阿尔卑斯山小镇巴特赖兴年德国东南部阿尔卑斯山小镇巴特赖兴哈尔当地时间哈尔当地时间1月日发生惨剧，大雪压塌当月日发生惨剧，大雪压塌当地一处溜冰馆的屋顶，地一处溜冰馆的屋顶，21人死亡人死亡3人失踪人失踪2005年威海年威海12月月8日讯日讯(特派记者特派记者 黄强黄强)

7、今天凌晨今天凌晨3时时58分，位于威海市崮山分，位于威海市崮山镇的威海大峻金属制品有限公司一车间发生坍塌，造成镇的威海大峻金属制品有限公司一车间发生坍塌，造成1人死亡、多人受伤。人死亡、多人受伤。 一、基本雪压一、基本雪压第三节 雪荷载定义：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计定义：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计 得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 S =gh= S =gh=h 雪压（雪压（2 2 ） 雪重度（）雪重度（） :雪密度（雪密度（kg） h h 雪深（雪深（) )l雪重度随雪深的变化雪重度随雪深的变化第三节 雪荷载雪密

8、度随时间的变化雪密度随时间的变化最大雪深与最大雪重度两最大雪深与最大雪重度两者并不一定同时出现者并不一定同时出现。第三节 雪荷载二、屋面雪压二、屋面雪压影响屋面雪压的因素：影响屋面雪压的因素：风；风；屋面形式；屋面形式；屋面散热屋面散热 1. 1. 风对屋面积雪的影响风对屋面积雪的影响漂积作用漂积作用 在下雪过程中，风会把部分本将飘落在屋面上的雪在下雪过程中，风会把部分本将飘落在屋面上的雪吹积到附近的地面上或其他较低的物体上，这种影响称吹积到附近的地面上或其他较低的物体上，这种影响称为风的漂积作用。为风的漂积作用。第三节 雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：屋面水平投影面上的雪

9、荷载标准值，应按下式计算：S Sk kr rS0S0 式中式中 S Sk k-雪荷载标准值，雪荷载标准值，kN/mkN/m2 2； r r-屋面积雪分布系数；屋面雪载与地面雪载比值屋面积雪分布系数；屋面雪载与地面雪载比值S S0 0-基本雪压，基本雪压，kN/mkN/m2 2。 漂积作用的影响：漂积作用的影响：高低屋面上漂积雪的分布如右示高低屋面上漂积雪的分布如右示第三节 雪荷载使敞风较好的平屋面或小坡度屋面使敞风较好的平屋面或小坡度屋面上的雪压小于邻近地面上的雪压；上的雪压小于邻近地面上的雪压；在高低跨屋面的情况下，在低屋面在高低跨屋面的情况下，在低屋面形成局部较大的漂积荷载；高低屋面形成局

10、部较大的漂积荷载；高低屋面上漂积雪的分布如右示：上漂积雪的分布如右示：在多跨坡屋面情况下，屋谷附近区域的积雪比屋脊区大在多跨坡屋面情况下，屋谷附近区域的积雪比屋脊区大第三节 雪荷载当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在屋面当屋面坡度大到某一角度时，积雪就会在屋面上产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，使屋上产生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，使屋面雪载越小。面雪载越小。 屋面坡度对屋面积雪分布系数的影响屋面坡度对屋面积雪分布系数的影响第三节 雪荷载2 屋面形式对积雪的影响屋面形式对积雪的影响滑落滑落不均匀分布情况：不均匀分布情况：单跨双坡屋面雪载分布单跨双坡屋面雪载分布均匀分布情况：均匀分布情

11、况：第三节 雪荷载“爬坡风爬坡风”效应。风速越大，吹走的积雪越多。而且坡度越陡，这种效应。风速越大，吹走的积雪越多。而且坡度越陡，这种效应越明显。对双坡屋面及曲线型屋面，风作用使总的屋面积雪减少，效应越明显。对双坡屋面及曲线型屋面，风作用使总的屋面积雪减少，还会引起屋面的不平衡积雪荷载。还会引起屋面的不平衡积雪荷载。 3 3 屋面散热的影响屋面散热的影响 屋面散发的热量使部分积雪融化，同时也使雪屋面散发的热量使部分积雪融化，同时也使雪滑移更易发生，故采暖房屋的积雪一般比非采暖房屋小。滑移更易发生，故采暖房屋的积雪一般比非采暖房屋小。第三节 雪荷载注注:1:1第第2 2项单跨双坡屋面仅当角度大等

12、于项单跨双坡屋面仅当角度大等于2020度小等于度小等于3030度时可采用不均匀分布情况度时可采用不均匀分布情况 2 2第第4 4、5 5项只适用于坡度小等于项只适用于坡度小等于2525度的一般工业厂房屋面。度的一般工业厂房屋面。 3 3第第7 7项双跨双坡或拱形屋面项双跨双坡或拱形屋面小等于小等于25度度当或当或f/l0.1f/l2525m2Q Qk k=2.0=2.0* *0.90.9* *3.6=6.48KN/m3.6=6.48KN/m例例6 6某停放轿车的停车库钢筋混凝土现浇楼盖，单向板、主次梁结构体系，某停放轿车的停车库钢筋混凝土现浇楼盖，单向板、主次梁结构体系，求次梁承受的楼面均布线

13、荷载标准值及主梁承受的由次梁传来的楼面活荷载求次梁承受的楼面均布线荷载标准值及主梁承受的由次梁传来的楼面活荷载集中力标准值集中力标准值q qk k=4=4* *0.80.8* *3.9=12.48KN/m3.9=12.48KN/mF Fk k=4=4* *9.69.6* *3.93.9* *0.6=89.86KN0.6=89.86KN例例7 7某教学楼为钢筋混凝土框架结构，其结构平面及剖面图见图所示，楼某教学楼为钢筋混凝土框架结构，其结构平面及剖面图见图所示，楼盖为现浇单向板主次梁承重体系，求教学楼中柱盖为现浇单向板主次梁承重体系，求教学楼中柱1 1在第四层柱顶（在第四层柱顶（1-11-1截截

14、面）处，当楼面活荷载布满时，由楼面活荷载标准值产生的轴向力。面）处，当楼面活荷载布满时，由楼面活荷载标准值产生的轴向力。解：教学楼属于表解：教学楼属于表3-23-2中项次中项次2 2，设计柱时楼面活荷载标准值的，设计柱时楼面活荷载标准值的折减系数应取折减系数应取0.90.9。查表露面活荷载为。查表露面活荷载为2KN/m2KN/m2 2。故轴向力标准值故轴向力标准值N Nk k=2=2* *2 2* *0.90.9* *3 3* *8.4=90.72KN8.4=90.72KN例例9 9某混合结构办公楼二层办公室平面图如图所示，整浇钢筋混凝土（钢筋混凝某混合结构办公楼二层办公室平面图如图所示，整浇

15、钢筋混凝土（钢筋混凝土自重土自重25KN/m325KN/m3）楼盖，板厚为）楼盖，板厚为100mm100mm，梁截面尺寸：，梁截面尺寸：b=250mmb=250mm，h=700mmh=700mm，板面，板面20mm20mm厚水泥砂浆面层（水泥砂浆厚水泥砂浆面层（水泥砂浆20KN/m320KN/m3），梁底吊天花（，梁底吊天花（0.45KN/m0.45KN/m2 2）, ,计算楼计算楼面梁上的恒荷载、活荷载标准值面梁上的恒荷载、活荷载标准值。解：钢筋混凝土自重解：钢筋混凝土自重25KN/m25KN/m3 3，水泥砂浆，水泥砂浆20KN/m3，天花，天花0.45KN/m21 1、恒荷载计算、恒荷载

16、计算钢筋混凝土板：钢筋混凝土板：G G1k1k=25=25* *0.10.1* *3.6=9KN/m3.6=9KN/m面层、天花：面层、天花：G G2k2k=20=20* *0.020.02* *3.6+0.453.6+0.45* *3.6=3.06KN/m3.6=3.06KN/m梁自重：梁自重：G G3k3k=25=25* *0.60.6* *0.25=3.75KN/m0.25=3.75KN/m恒载：恒载：G Gk k=9+3.06+3.75=15.81KN/m=9+3.06+3.75=15.81KN/m2 2、活荷载计算、活荷载计算Q QK K=2=2* *3.63.6* *0.9=6.4

17、8KN/m0.9=6.48KN/m屋面活荷载房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载应按表4.3.1采用。屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。第四节 楼面活荷载 注： 1、不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用；对不同结构应按有关设计规范的规定，将标准值作0.2kN/m2 的增减。 2、上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用。 3、对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，应按积水的可能深度确定屋面活荷载 4、屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。第四节 楼面活荷载屋面积灰荷载设计生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑时，对于

18、具有一定除尘设施和保证清灰制度的机械、冶金、水泥等的厂房屋面，其水平投影面上的屋面积灰荷载，应分别按表4.4.1-1和表4.4.1-2采用第四节 楼面活荷载作业：有一宿舍走廊单跨简支板如图所示，板厚100mm，板面层做法为20mm厚水泥砂浆面层，板底抹灰为15mm石灰砂浆。求该板在1m宽度计算单元上的荷载标准值（包括恒载与活载）第五节第五节 土的侧向压力土的侧向压力一、基本概念一、基本概念定义：土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷定义：土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷 载作用对墙背产生的土压力。载作用对墙背产生的土压力。 由于土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡由于土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。土压力的计算是一个比较复杂的问题。土压力的计算是一个比较复杂的问题。第五节第五节 土的侧向压力土的侧向压力分类：根据挡土墙的位移情况土压力可分为分类：根据挡土墙的位移情况土压力可分为静止土压静止土压力、主动土压力和被动土压力。力、主动土压力和被动土压力。第五节第五节 土的侧向压力土的侧向压力二、土压力的计算二、土压力的计算1、静止土压力、静止土