PPT荷载与结构设计（原创）2

重力力荷荷载载第2章1一、、结结构构自自重重二、土土的自自重应应力三、雪雪荷载载四、车车辆辆荷荷载载五、吊吊车车荷荷载载六、楼楼面和和屋面面活荷荷载七、思思考题题本章内内容第2章重重力力荷荷载载2一、结结构构自自重重自重是是由地地球引引力产产生的的材料料重力力，一般般而言言，可可以根根据结结构的的材料料种类类、材材料体体积和和材料料容重重计算算结构自自重，见(式2-1)。结构构自重重一般般按照照均匀匀分布布的原原则计计算，，但在计算算构件吊吊装运运输时时的的的强度度和稳稳定时时，构构件重重力应应乘以以适当当的动动力系系数。。(2-1)式中，，——构件的的自重重(kN)；——构件材材料的的重度度(kN/m3)；——构件的的体积积，一一般按按照设设计尺尺寸确确定(m3)。式(2-1)适用于于一般般建筑筑结构构、桥桥梁结结构及及地下下结构构等各各构件件自重重的计计算，，但要要注意意土木木工程程中结结构各各构件件的材材料容容重可可能不不同，，计算算结构构自重重时可可将结结构人人为地地划分分为许许多基基本构构件，，然后后叠加加即得得到结构总总自重重，见(式2-2)。(2-2)式中，，G———结构总总自重重(kN)；n———组成结结构的的基本本构件件数；；——第i个基本本构件件的重重度(kN/m3)；Vi———第i个基本本构件件的体体积(m3)。第2章重重力力荷荷载载3二、土土的自自重应应力土是由由土颗颗粒、、水和和气所所组成成的三三相非非连续续介质质。若若把土土体简简化为为连续续体，，则应应用连连续介介质力力学(例如弹弹性力力学)来研究究土中中应力力的分分布。。在计计算土土中应应力时时，通通常将将土体体视为为均匀匀连续续的弹弹性介介质。。若土土层天天然重重度为为，，在深深度z处a-a水平面(图2.1(a))，土体因自自身重量产产生的竖向向应力可取取该截面上上单位面积积的土柱体体的重力，，即：（2-3）可见自重应应力沿水水平面均匀匀分布，且且与z成正比，即即随深度按按直线规律律增加，如如图2.1(b)所示。(a)任意深度水平截面上的土自重应力(b)自重应力呈线性增加图2.1均质土中竖竖向自重应应力第2章重重力荷荷载4一般情况下下，地基土土由不同重重度的土层层所组成。。如图2.2所示，天然然地面下深深度z范围内各层层土的厚度度自上而下下分别为h1，h2，…，hi，…，hn，则多层土土深度z处的竖直有有效自重应应力的计算算公式为：：(2-4)式中，n——从天然地面面起到深度度z处的土层数数；hi——第i层土的厚度度(m)；——第i层土的天然然重度(kN/m3)；若土层位位于地下水水位以下，，由于受到到水的浮力力作用，单单位体积中中，土颗粒粒所受的重重力扣除浮浮力后的重重度称为土土的有效重重度，即即：土的自重应应力第2章重重力荷荷载5土的自重应应力图2.2成层土中竖竖向自重应应力沿深度度分布为水的重度度，一般取取值为10kN/m3，这时计算算土的自重重应力应取取土的有效重度代代替天然然重度。。(2-5)第2章重重力荷荷载6Ⅰ、基本雪压压1.基本雪压的的取值原则则根据当地气气象台(站)观察并收集集的每年最最大雪压，，经统计得得出的50年一遇的最最大雪压(重现期为50年的最大雪雪压)，即为当地地的基本雪雪压。在确确定雪压时时，观察并并收集雪压压的场地应应符合下列列要求。(1)观察场地周周围的地形形为空旷平平坦。(2)积雪的分布布保持均匀匀。(3)设计项目地地点应在观观察场地的的范围内，，或它们具具有相同的的地形。雪压是指单单位水平面面积上的雪雪重，决定定雪压值大大小的是积积雪深度与与积雪密度度，因此年年最大雪压压S(kN/m2)可按下式确确定：(2-6)式中，h——年最大积雪雪深度，指指从积雪表表面到地面面的垂直深深度(m)。以每年7月份至次年6月份间的最最大积雪深深度确定；；——积雪密度(t/m3)；——重力加速度度(9.81m/s2)。三、雪荷荷载载第2章重重力荷荷载7在《建筑结构荷荷载规范》(GB50009—2001)附录D4中，列出了了部分城市市重现期为为10年、50年和100年的雪压数数据；其他他重现期为为R年的相应雪雪压值时可可按式(2-7)确定：(2-7)式中，——重现期为R年的雪压值值(kN/m2)；——重现期10年的雪压值值(kN/m2)，可查附录录D4表D.4；——重现期为100年的雪压值值(kN/m2)，同样可查查附录D4表D.4。雪荷载载第2章重重力荷荷载2.基本雪压的的确定当城市或建建设地点的的基本雪压压在全国基基本雪压分分布图中或或《建筑结构荷荷载规范》(GB50009—2001)附录D中没有明确确数值时，，可通过资资料的统计计分析确定定其基本雪雪压。当地地有10年或10年以上的年年最大雪压压资料时，，可通过资资料统计分分析确定其其基本雪压压。83.我国基本雪雪压的分布布特点(1)新疆北部是我国突出出的雪压高值区。(2)东北地区由于气旋活活动频繁，，并有山脉脉对气流起起抬升作用用，冬季多多降雪天气气，同时气气温低，更更有利于积雪雪。(3)长江中下游游及淮河流流域是我国稍南南地区的一一个雪压高值区。(4)川西、滇北北山区的雪雪压也较高高。该地区海海拔高，气气温低，湿湿度大，降降雪较多而而不易融化化。但该地地区的河谷内，由于落差差大，高度度相对较低低，气温相相对较高，，积雪不多。(5)华北及西北北大部地区区，冬季温度度虽低，但但空气干燥燥。水汽不不足，降雪量较少少，雪压一一般为0.2～0.3kN/m2。西北干干旱地区区，雪压压在0.2kN/m2以下。(6)南岭、武武夷山脉脉以南，冬季气气温高，，很少降降雪，基本无积积雪。雪荷荷载载第2章重重力力荷载载当地的年年最大雪雪压资料料不足10年，可通通过与有有长期资资料或有有规定基基本雪压压的附近近地区进进行比较较分析，，确定其其基本雪雪压。当当地没有有雪压资资料时，，可通过过对气象象和地形形条件的的分析，，并参照照全国基基本雪压压分布图图(该规范附附图D5.1)上的等压压线用插插入法确确定其基基本雪压压。山区区的基本本雪压应应通过实实际调查查后确定定，无实实测资料料时，可可按当地地空旷平平坦地面面的基本本雪压值值乘以系系数1.2采用。但但对于积积雪局部部变异特特别大的的地区，，以及高高原地形形的山区区，应予予以专门门调查和和特殊处处理。对对雪荷载载敏感的的结构，，基本雪雪压适当当提高的的，并应应由有关关结构设设计规范范具体规规定。9Ⅱ、雪荷载载标准值值、组合合值系数数、频遇遇值系数数及准永永久值系系数1.雪荷载标标准值屋面水平平投影面面上的雪雪荷载标标准值应应按下式式计算：(2-8)式中，——雪荷载标标准值(kN/m2)；——屋面积雪雪分布系系数；——基本雪压压(kN/m2)。雪荷荷载载2.雪荷载的组合合值系数、频频遇值系数及及准永久值系系数雪荷载的组合合值系数可取取0.7；雪荷载的频频遇值系数可可取0.6；雪荷载的准准永久值系数数应按分区图图(GB50009—2001附录D4或附图D5.2)中的Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的分区，分别别取0.5、0.2、0。第2章重力力荷载载10Ⅲ、屋面积雪雪分布系数1.风对屋面积雪雪的影响风对雪的飘积积作用。对于高低跨屋屋面或带天窗窗屋面，会将将较高屋面上上的雪吹落在在较低屋面上上，在低屋面面处形成局部部较大飘积雪雪荷载。最大大可出现3倍于地面积雪雪的情况。飘飘积雪大小及及其分布情况况与屋面的高高差有关。由由于高低跨屋屋面交接处存存在风涡作用用，积雪多按按曲线分布堆堆积(图2.3)。对于多跨屋面面，飘积雪在在天沟处堆积积较厚(图2.4)。雪荷载载图2.3高低跨屋面飘积雪分布图2.4多跨屋面积雪分布第2章重力力荷载载基本雪压是针针对平坦的地地面上积雪荷荷载定义的，屋面面的雪荷载由由于多种因素素的影响，往往往与地面雪雪荷载不同。。造成屋面积积雪与地面积积雪不同的主主要原因有：：屋面形式、朝朝向、屋面散散热及风力等等。112.屋面坡度对积积雪的影响屋面雪荷载分分布，一般随随坡度的增加加而减小，主主要原因是风风的作用和雪雪滑移所致。。《建筑结构荷载载规范》(GB50009——2001)规定对不同类类别的屋面，，其屋面积雪雪分布系数(屋面荷载与地地面荷载之比比)按该规范表6.2.1采用，下图列列出部分示例例。建筑结构设计计考虑积雪分分布的原则：：屋面板和檩檩条按积雪不不均匀分布的的最不利情况况采用；屋架架或拱、壳可可分别按积雪雪全跨均匀分分布情况、不不均匀分布情情况和半跨的的均匀分布的的情况采用；；框架和柱可可按积雪全跨跨均匀分布情情况采用。雪荷载载第2章重力力荷载载12Ⅰ、公路桥梁车车辆荷载【按公路桥涵设计计通用规范(JTGD60-2004)】四、车辆荷载载第2章重力力荷载载13车辆荷载载第2章重力力荷载载14车辆荷载载第2章重力力荷载载15车辆荷载载第2章重力力荷载载16车辆荷载载第2章重力力荷载载17车辆荷载载第2章重力力荷载载18Ⅱ、城市桥梁车车辆荷载车辆荷载载1、《城市桥梁设计计荷载标准》(CJJ77—1998)，该标准适用用于城市内新建、、改建建的永永久性桥梁与与涵洞、高架架道路及承受受机动车的结构物的荷荷载设计。2、标准中采用用两级荷荷载标标准，，即城城-A级、城城-B级。城-A级汽车车荷载载适用用于快快速路路及主主干路路，城城-B级汽车车荷载载适用用于次次干路路及支支路。。3、在城城市桥桥梁设设计中中汽车车荷载载可分分为车辆荷荷载和和车道道荷载载两种形形式。。城-A级车车辆辆采用用五轴轴式货货车加加载，，总轴轴重700kN，前后后轴距距为18.0m，行车车限界界横向向宽度度3.0m(图2.8)；城-B级车辆辆采用用三轴轴式货货车加加载，，总轴轴300kN，前后后轴距距为4.8m，行车车限界界横向向宽度度为3.0m(图2.9)。4、城-A级与城城-B级标准准载重重汽车车的横断面面尺寸寸相同同，其横横桥向向布置置应符符合图图2.8的规定定。第2章重重力力荷荷载载19车辆辆荷荷载载5、城-A级和城城-B级车道道荷载载应按按均布荷荷载加加一个个集中中荷载载计算(图2.11(a))，在求弯矩矩和剪剪力时时，分别别施加加不同的的均布布荷载载qM和qQ。6、均布荷荷载和和集中中荷载载的标准值值随荷荷载等等级和和桥梁梁跨径径而异异，可按按表2-6取值。。7、车道荷荷载单单向布布载宽宽度为为3.0m(图2.11(b))，为了了简化化桥梁梁横向向影响响线计计算，，车道道荷载载可按按图2.11(c)所示的的等效荷荷载车车轮集集中力力形式式布置置。当设设计车车道数数目大大于2时，应应计入入车道道的横向折折减系系数，车道道数目目为3时，折折减系系数为为0.80；车道道数目目为4时，折折减系系数为为0.67；车道道数目目为5时，折折减系系数为为0.60；车道道数目目大于于等于于6时，折折减系系数为为0.55。加载载车道道位置置应选选在结结构能能产生生最不不利荷荷载效效应处处。第2章重重力力荷荷载载20车辆辆荷荷载载第2章重重力力荷荷载载21车辆辆荷荷载载第2章重重力力荷荷载载22第2章重重力力荷荷载载车辆辆荷荷载载9、汽汽车荷荷载的的冲击击力车辆以以较高高速度度驶过过桥梁梁时，，由于于桥面面的不不平整整、车车轮不不圆以以及发发动机机抖动动等原原因，，会使使桥梁梁结构构引起起振动动，这这种动动力效效应通通常称称为冲冲击作作用。。一般般引用用一个个荷载载增大大系数数，即即冲击击系数数（1＋μ），来来计及及荷载载的冲冲击作作用。。根据据现成成桥梁梁上所所做的的振动动试验验结果果分析析，《公路路桥桥涵涵设设计计通通用用规规范范》（JDGD60-2004）对对冲冲击击系系数数的的计计算算见见表表2-6。表2-6冲击击系系数数《城市市桥桥梁梁设设计计荷荷载载标标准准》（CJJ77-98）对对车车辆辆荷荷载载的的冲冲击击系系数数规规定定如如下下：：(1)车道道荷荷载载冲冲击击系系数数：：式式中中l———跨径径(m)23第2章重重力力荷载载车辆荷荷载载(2)车辆荷载载的冲击击系数：：但是μ的最大值值不能超超过0.4。上面两式式中，对对于简支支的主梁梁、主桁桁、拱桥桥的拱圈圈等主要要构件，，l为计算跨跨径的长长度；对对于悬臂臂梁、连连续梁、、刚构、、桥面系系等构件件、墩台台以及受受局部荷荷载的构构件，l为相应内内力影响响的荷载载长度（（即为各各荷载区区段之和和）。10、汽车车荷载离离心力《公路桥涵涵设计通通用规范范》（JDGD60-2004）规定：：位于曲曲线上的的桥梁，，当曲线线半径等等于或小小于250m时，须考考虑车辆辆离心力力的作用用。离心心力为车车辆荷载载（不计计冲击力力）乘以以离心系系数C，离心力力系数按按下式计计算：V—设计车速速（km/h），应按按照桥梁梁所在路路线的设设计车速速进行计计算；R—曲线半径径。在计计算四车车道的离离心力时时，应按按规定折折减汽车车荷载。。离心力力的着力力点在桥桥面以上上1.2m。《城市桥梁梁设计荷荷载标准准》（CJJ77-98）的规定定同上。。24Ⅰ、吊车工工作制等等级与工工作级别别国家标准准《起重机设设计规范范》(GB3811——1983)对起重机机的工作作级别的的划分，，考虑了了吊车的利利用次数数和荷载载大小两两种因素素。按吊车车在使用用期内要要求的总总工作循循环次数数分成10个利用登登级，又又按吊车车荷载达达到其额额定值的的频繁程程度分成成4个载荷状状态(轻、中、、重、特特重)。根据要要求的利利用等级级和荷载载状态，，共分8个级别（（即A1;A2;A3;A4;A5;A6;A7;A8)作为吊车车设计的的依据。。《建筑结构构荷载规规范》(GB50009—2001)在吊车荷荷载的规规定中相相应采用用按四个等等级工作级别别划分，，其采用用的工作作级别与与上述《起重机设设计规范范》采用的工工作制等等级的对对应关系系，如表表2-7所示。表2-7吊车的工工作制等等级与工工作级别别的对应应关系五、吊车车荷荷载工作制等级轻级中级重级超重级工作级别A1～A3A4，A5A6，A7A8第2章重重力力荷载载25Ⅱ、吊车竖竖向荷载载和水平平荷载1.吊车竖向向荷载标标准值桥式吊车车由大车(桥架)和小车组成，大车在吊车梁梁的轨道道上沿厂厂房纵向行驶,小车在大车的的轨道上上沿厂房房横向运行，带带有吊钩钩的起重重卷扬机机安装在在小车上上。当小小车吊有有额定的的最大起重重量开到到大车某某一极限限位置时时(图2.12)，一侧的的每个大大车轮压压即为吊吊车的最大轮压压标准值值Pmax,k，另一侧侧的每个个大车轮轮压即为为吊车的的最小轮轮压标标准值值Pmin,k。其中中最大轮轮压在吊车车生产产厂提提供的的各类类型吊吊车技技术规规格中中已明确确给出出，最小轮轮压则往往往需由由设计计者自行计计算，其计计算公公式如如下。。(1)对每端端有两个车车轮的吊车车(如电动动单梁梁起重重机、、起重重量不不大于于50t的普通通电动动吊钩钩桥式式起重重机等等)，其最最小轮轮压为为：(2-11)吊车车荷荷载载第2章重重力力荷荷载载262.吊车竖竖向荷荷载的的动力力系数数图2-12吊车梁梁布置置示意意图当计算吊吊车梁梁及其其连接接的强度度时，，吊车车竖向向荷载载应乘以动动力系系数。动力力系数数可按按表2-9取用。。表2-9吊车竖竖向荷荷载的的动力力系数数吊车车荷荷载载悬挂吊车、电动葫芦、工作级别为A1～A5的吊车工作级别为A6～A8的软钩吊车、硬钩吊车、其他特种吊车1.051.10(2)对每端端有4个车轮轮的吊车车(如起重重量超超过50t的普通通电动动吊钩钩桥式式起重重机等等)，其最最小轮轮压为为：(2-12)式中，，Pmin——吊车的的最小小轮压压(kN)；Pmax——吊车的的最大大轮压压(kN)；G——吊车的的总质质量(t)；Q——吊车的的额定定起重重质量量(t)；g——重力加加速度度，取取等于于9.81m/s2。第2章重重力力荷荷载.273.吊车水平荷荷载标准值值吊车水平荷荷载有纵向向和横向两两种。1)吊车纵向水水平荷载标标准值吊车纵向水水平荷载标标准值应按按作用在吊吊车一端轨轨道上所有有刹车轮的的最大轮压压之和的10%采用。该项项荷载的作作用点位于于刹车轮与与轨道的接接触点，其其方向与轨轨道方向一一致。2)吊车横向水水平荷载标标准值吊车横向水水平荷载标标准值应按按下式计算算：(2-13)式中，H——吊车横向水水平荷载标标准值；——系数，对软软钩吊车：：当额定起起重质量不大于10t时，应取0.12；当额定起起重质量为16～50t时，应取0.10；当额定起起重质量不小于75t时，应取0.08；对硬钩吊吊车：应取取0.20；Q——吊车的额定定起重质量量；G1——横行小车质质量。吊车横向水水平荷载应应等分于吊吊车桥架的的两端，分分别由轨道道上的车轮轮平均传至至轨道，其其方向与轨轨道垂直，，并考虑正正反方向刹刹车情况。。吊车荷荷载第2章重重力荷荷载284.多台吊车的的组合在单跨厂房设计时时，（同一一跨度）计算吊车竖向或水平平向荷载时均最多考虑两台吊车。对于多跨厂房，在计计算吊车竖向荷载时，最最多只考虑虑4台吊车。而在在计算吊车车水平荷载时，容容许最多只只考虑两台吊车。按照以上组组合方法，，吊车荷载载不论是由由两台还是是由4台吊车引起起，都按照照各台吊车车同时处于于最不利位置置，且同时满载的极端情况况考虑，实实际上这种种最不利情情况出现的的概率是极极小的。从从概率观点点来看，可可将多台吊车共共同作用时的吊车荷荷载效应组组合予以折减。多台吊车车的荷载折减系系数(表2-7)。对多层的的单跨或多多跨厂房的的每个排架架，参与组组合的吊车车数，应按按实际情况况考虑。表2-7多台吊车荷荷载折减系系数吊车荷荷载参与组合的吊车台数吊车工作级别A1～A5A6～A820.900.9530.850.9040.800.85第2章重重力荷荷载295.吊车荷载的的组合值、、频遇值及及准永久值值系数吊车荷载作作用的时间间是短暂的的，而准永永久值是指指可变荷载载超越的总总时间约为为设计基准准期一半的的荷载值，所以设计厂房排排架时，在在荷载准永永久组合中中不考虑吊吊车荷载。但在吊车梁按正正常使用极极限状态设设计时，可可采用吊车车荷载的准准永久值计计算吊车梁梁的长期荷荷载效应。。吊车荷载的的组合值、、频遇值及及准永久值值系数可按按表2-8中的规定采采用表2-8吊车荷载的的组合值、、频遇值及及准永久值值系数吊车车荷荷载载吊车工作级别组合值系数ψc频遇值系数ψF准永久值系数ψQ软钩吊车工作级别Al～A30.70.60.5工作级别A4、A50.70.70.6工作级别A6、A70.70.70.7工作级别A80.950.950.95硬钩吊车0.950.950.95第2章重重力力荷荷载载30Ⅰ、民民用用建建筑筑楼楼面面均均布布活活荷荷载载1、民用用建建筑筑楼楼面面均均布布活活荷荷载载标标准准值值及及组组合合值值、、频频遇遇值值和和准准永永久久值值系系数数民用用建建筑筑楼楼面面活活荷荷载载是是指指建建筑筑物物中中的的人人群群、、家家具具、、设设施施等等产产生生的的重重力力作作用用，，这这些些荷载载的的量量值值随随时时间间发发生生变变化化，，位位置置也也是是可可移移动动的的，，亦亦称称可可变变荷荷载载。它它可可分分为为持持久久性性和和临临时时性性两两部部分分。。持久久性性活活载载荷荷是是指指楼楼面面上上在在某某个个时时段段内内基基本本保保持持不不变变的的荷荷载载，例例如如住住宅宅内内的的家家具具、、物物品品、、常常住住人人员员等等，，这这些些荷荷载载在在住住户户搬搬迁迁入入住住后后一一般般变变化化不不大大；；临时时性性活活荷荷载载是是指指楼楼面面上上偶偶尔尔出出现现的的短短期期荷荷载载，例例如如聚聚会会的的人人群群、、装装修修材材料料的的堆堆积积等等。。《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》(GB50009——2001)给出出了了民民用用建建筑筑楼楼面面均均布布活活荷荷载载标标准准值值及及组组合合值值、、频频遇遇值值和和准准永永久久值值系系数数，，见见该该规规范范表表4.1.1。现现将将其其中中部部分分列列如如下下表表（（2-9）中中。。六、、楼楼面面和和屋屋面面活活荷荷载载、第2章重重力力荷荷载载31第2章重重力力荷荷载载楼面和屋面活活荷载322、民用建筑楼面面活荷载标准准值折减作用在楼面上上的活荷载不不可能以标准准值的大小同同时作用在所所有的楼面上上，应根据情情况于以折减。目前大多数国国家均采用半半经验的传统统方法，根据据荷载从属面面积的大小来来考虑折减系系数。（1)国际通行做法法在国际标准ISO2103中，建议按下下述不同情况况对楼面均布布荷载标准值乘以折减系数数。1)在计算梁的楼楼面活荷载效效应时，公式式为：①对住宅、、办公楼等房房屋或其房间间，公式为：：(A＞18m2)(2-14)②对公共建筑或或其房间，公公式为：(A＞18m2)(2-15)楼面和屋面活活荷载第2章重力力荷载载33第2章重力力荷载载楼面和屋面活活荷载式中，A为所计算梁的的从属面积，，指向梁两侧侧各延伸1/2梁间距范围内内的实际楼楼面面积。2)在计算多层房房屋的柱、墙墙或基础的楼楼面活荷载效效应时：①对住宅、、办公楼等房房屋，公式为为：(2-16)②对公共建筑，，公式为：(2-17)式中，n为所计算截面面以上楼层数数，n﹥2。34第2章重力力荷载载楼面和屋面活活荷载（2）《建筑结构荷载载规范》(GB50009——2001）规定在在借鉴国际际标准的同时时，结合我国国设计经验作作了合理的简简化与修正，，给出了设计计楼面梁、墙墙、柱及基础础时，不同情情况下楼面活活荷载标准值值的折减系数数，设计时可可根据不同情情况直接取用用。1)设计楼面梁时时的折减系数数。①表2-9中第1(1)项当楼面从属属面积超过25m2时，应取0.9。②表2-9中第l(2)～第7项当楼面梁从从属面积超过过50m2时应取0.9。③表2-9中第8项对单向板楼楼盖的次梁和和槽形板的纵纵肋应取0.8；对单向板楼楼盖的主梁应应取0.6；对双向板楼楼盖的梁应取取0.8。④表2-9中第9～第12项应采用与所所属房屋类别别相同的折减减系数。35第2章重力力荷载载楼面和屋面活活荷载2)设计墙、柱和和基础时标准值的折减系数。。①表2-9中第1(1)项应按表2-10规定采用。②表2-9中第1(2)～第7项应采用与其其楼面梁相同同的折减系数数。③表2-9中第8项对单向板楼楼盖应取0.5；对双向板楼楼盖和无梁楼楼盖应取0.8。④表2-9中第9～第12项应采用与所所属房屋类别别相同的折减减系数。3）活荷载按楼层层标准值的折折减系数，按按表2-10查用。注：当楼面梁梁的从属面积积超过25m2时，应采用括括号内的系数数。3、楼面结构上上局部荷载可可按该规范附附录B的规定，换算算为等效均布布活荷载。现列其主要内内容如下：36楼面和屋面活活荷载(1)楼面(板、次梁及主主梁)的等效均布活活荷载应在其其设计控制部部位上，根据据需要按照内内力(弯矩、剪力等等)、变形及裂缝缝的等值要求求来确定等效效均布活荷载载。在一般情情况下，可仅按控制截面面内力的等值值原则确定。(2)由于实际工程程中生产、检检修、安装工工艺以及结构构布置的不同同，楼面活荷载差别可可能较大，此此情况下应划划分区域，分分别确定各区区域的等效均均布活荷载。(3)连续梁、板的的等效均布荷荷载，可按单单跨简支梁、、简支板计算算，但在计算梁梁、板的实际际内力时仍按按连续结构进进行分析，可可考虑梁、板板塑性内力重重分布，并按弹性阶段分分析内力确定定等效均布活活荷载。(4)板面等效均布布荷载按板内内分布弯矩等等效的原则确确定，即简支支板在实际的的局部荷载作用用下引起的绝绝对最大弯矩矩，应等于该该简支板在等等效均布荷载载作用下引起起的绝对最大大弯矩。单向板上局局部荷载的等等效均布活荷荷载，可按下下式计算：(2-18)第2章重力力荷载载37楼面和屋面活活荷载式中：l0——板的计算跨度度；b—板上局部荷载载的有效分布宽度度；Mmax——简支单向板的的绝对最大弯弯矩，即沿板宽方向按按设备的最不不利布置确定定的总弯矩。计算时设备备荷载应乘以以动力系数，，并扣去设备备在该板跨度度内所占面积积上有操作荷荷载引起的弯弯矩。动力系系数应根据实实际情况考虑虑。(5)计算板面等效效均布荷载时时，还必须明明确搁置于楼楼面上的工艺艺设备局部荷荷载的实际作作用面尺寸，，作用面一般般按矩形考虑虑，并假定荷荷载按45°扩散线传递，，这样可以方方便地确定荷荷载扩散到板板中性层处的的计算宽度，，从而确定单单向板上局部部荷载的有效效分布宽度。。单向板上局局部荷载的有有效分布宽度度b，可按下列规规定计算：①当局部荷载作作用面的长边边平行于板跨跨时，简支板上上荷载的有效分布宽度度b按以下两种情情况取值(图2.13(a))。当bcx≥bcy，bcy≤0.6l0，bcx≤l0时：b=bcy+0.7l0(2-19)当bcx≥bcy，0.6l0<bcy≤l0，bcx≤l0时：b=0.6bcy+0.94l0(2-20)第2章重力力荷载载38第2章重力力荷载载楼面和屋面活活荷载②当局部荷载作用面的的短边平行于于板跨时，简支板上上荷载的有效分布宽度度b按以下两种情情况取值(图2.13(b))。当bcx<bcy，bcy≤2.2l0，bcx≤l0时：(2-21)当bcx<bcy，bcy>2.2l0，bcx≤l0时：b=bcy(2-22)式中：：l0——板的跨跨度；；bcx——局部荷荷载作作用面面平行行于板板跨的的计算算宽度度，bcx=btx+2s+h；bcy——局部荷荷载作作用面面垂直直于板板跨的的计算算宽度度，bcy=bty+2s+h；btx——局部荷荷载作作用面面平行行于板板跨的的宽度度；bty——局部荷荷载作作用面面垂直直于板板跨的的宽度度；s——垫层厚厚度；；h——板的厚厚度。。39第2章重重力力荷荷载载楼面和和屋面面活荷荷载图2.13简支板板上局局部荷荷载的的有效效分布布宽度度对于不不同用用途的的工业业厂房房，板板、次次梁和和主梁梁的等等效均均布荷荷载的的比值值没有有共同同的规规律，，难以以给出出统一一的折折减系系数。。因此此，《建筑结结构荷荷载规规范》(GB50009——2001)对板、次次梁和和主梁梁分别别列出出了等等效均均布荷荷载的的标准准值，对于于多层厂厂房的的柱、、墙和和基础础不考考虑按按楼层层数的的折减减。不同同用途途的工工业建建筑，，其工工艺设设备的的动力力性质质不尽尽相同同，一一般情情况下下，《建筑结结构荷荷载规规范》(GB50009——2001)所给的的各类类车间间楼面面活荷荷载取取值中中已考考虑动力系系数1.05～1.10，对特殊的的专用设设备和和机器器可提高到1.20～1.30。40第2章重重力力荷载载楼面和屋屋面活荷荷载【例2.1】】某存放一一般资料料的两层层档案馆馆，其承承重结构构为现浇浇钢筋混混凝土无无梁楼盖盖板柱体体系。柱柱网尺寸寸为7.8m×7.8m，楼层净净高为3.0m，楼板厚厚度为0.26m，楼面层层建筑作作法为0.04m。各层楼面面上设置置可灵活活布置的的C型轻钢龙龙骨，不不保温两两层12mm纸面石膏膏板隔墙墙，求柱柱在基础础顶部截截面处由由楼面活活荷载标标准值产产生的轴轴向力。。解：(1)隔墙产生生的附加加楼面活活荷载标标准值。。由于隔墙墙位置可可灵活布布置，其其自重作作为楼面面活荷载载的附加加值应计计入，可可得：查《建筑结构构荷载规规范》(GB50009—2001)附录A第11项?得隔墙自自重为0.27kN/m2，隔墙高高度等于于楼层净净高3.0m，按规定定可取每每延米长长墙重的的1/3作为隔墙墙产生的的附加楼楼面活荷荷载标准准值。41但其值小小于1kN/m2，取等于于1kN/m2。(2)楼面均布布活荷载载标准值值。对存放一一般资料料的档案案室楼面面均布活活荷载标标准值按按《建筑结构构荷载规规范》(GB50009—2001)规定为2.5kN/m2(见表2-9中的第2项)。因此档案案馆每层层楼面活活荷载标标准值q=2.5+1=3.5kN/m2(3)楼面活荷荷载产生生的轴向向力标准准值。设计基础础时，楼楼面活荷荷载标准准值的折折减系数数《建筑结构构荷载规规范》(GB50009—2001)规定其值值为0.9，因此由由楼面活活荷载产产生的轴轴向力标标准值(忽略楼板板不平衡衡弯矩产产生的轴轴向力影影响)为：Nk=3.5××2××0.9××7.8××7.8=383.3kN第2章重重力力荷载载楼面和屋屋面活荷荷载42第2章重重力力荷载载楼面和屋屋面活荷荷载【例2.2】】某工业建建筑的楼楼面板，，在使用用过程中中最不利利情况的的设备位位置如图图2.12所示，设设备重8kN，设备平平面尺寸寸为0.5m×1m，设备下下有混凝凝土垫层层厚0.1m，使用过过程中设设备产生生的动力力系数为为1.1，楼面板板为现浇浇钢筋混混凝土单单向连续续板，其其厚度为为0.1m，无设备备区域的的操作荷荷载为2.0kN/m2，求此情情况下等等效楼面面均布活活荷载标标准值。。解：(1)局部荷载载的有效效分布宽宽度。板的计算算跨度l0=lc=3m。设备荷载载作用面面平行于于板跨的的计算宽宽度为：：bcx=btx+2s+h=0.5+2××0.1+0.1=0.8m设备荷载载作用面面垂直于于板跨的的计算宽宽度为：：bcy=bty+2s+h=1+2×0.1+0.1=1.3m符合bcx<bcy(即0.8m<1.3m)；bcy<2.2l0(即1.3m<2.2×3=6.6m)；bcx<l(即0.8m<3m)条件。故设备荷荷载在板板上的有有效分布布宽度为为：b=2/3bcy+0.73l0=2/3××1.3+0.73××3=3.06m43第2章重重力力荷载载楼面和屋屋面活荷荷载(2)等效楼面面均布活活荷载标标准值。。按简支单单跨板计计算作用用在板上上的荷载载。无设备区区域的操操作荷载载在板的的有效分分布宽度度内产生生的沿板板跨均布布线荷载载为：q1=2××3.06=6.12kN/m设备荷载载乘以动动力系数数扣除设设备在板板跨内所所占面积积上的操操作荷载载后产生生的沿板板跨均布布线荷载载为：q2=(8×1.1−2×0.5×1)/0.8=9.75kN/m板的最大大弯矩为为：等效楼面面均布活活荷载标标准值为为：44Ⅱ、工业建筑筑楼面活活荷载1、工业建建筑楼面面在生产产使用或或安装捡捡修时，，由设备备、管道道、运输输工具及及可能拆拆移的隔隔墙产生生的局部部荷载，，均应按按实际情情况考虑虑，可采采用等效效均布荷荷载代替替。《建筑结构构荷载规规范》(GB50009—2001)有如下规规定：(1)楼面等效效均布活活荷载，，包括计计算次梁梁、主梁梁和基础础时的楼楼面活荷荷载，可可分别按按本规范范附录B的规定确确定。(2)对于一般般金工车车间、仪仪器仪表表生产车车间、半半导体器器件车间间、棉纺纺织车间间、轮胎胎厂准备备车间和和粮食加加工车间间，当缺缺乏资料料时，可可按本规规范附录录C采用。2、工业建建筑楼面面(包括工作作台)上无设备备区域的的操作荷荷载，包包括操作作人员、、一般工工具、零零星原料料和成品品的自重重，可按按均布活活荷载考考虑，其其标准一一般采用用2.0kN/m2。生产车车间的楼楼梯活荷荷载，可可按实际际情况采采用，但但不宜小小于3.5kN/m2。3、工业建建筑楼面面的组合合值系数数、频遇遇值和准准永久值值系数，，除按该该规范附附录C中给出的的以外，，应按实实际情况况采用；；但在任任何情况况下不应应小于0.7，准永久久值系数数不应小小于0.6。楼面和屋屋面活荷荷载第2章重重力力荷载载45Ⅲ、屋面活荷载载和屋面积积灰荷载1.屋面均布活活荷载房屋建筑的的屋面可分分为上人屋屋面和不上上人屋面。。屋面由于于环境的需需要有时还还设有屋顶顶花园，屋屋顶花园除除承重构件件、防水构构造等材料料外，尚应应考虑花池池砌筑、卵卵石滤水层层、花圃土土壤等重量量。工业及民用用房屋的屋屋面，其水水平投影面面上屋面均均布活荷载载标准值、、组合值系系数、频遇遇值系数及及准永久值值系数按表表2-11采用。楼面和屋面面活荷载项次类别标准值/(kN/m2)组合值系数ψc频遇值系数ψf准永久值系数ψql不上人的屋面0.50.70.50.02上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.5表2-11屋面均布活活荷载注：①不不上人的屋屋面，当施施工或维修修荷载较大大时，应按按实际情况况采用；对对不同结构构应按有关设计规规范的规定定，将标准准值作0.2kN/m2的增减。②上人的的屋面，当当兼作其他他用途时，，应按相应应楼面活荷荷载采用。。第2章重重力荷荷载46③对于因因屋面排水水不畅、堵堵塞等引起起的积水荷荷载，应采采取构造措措施加以防防止；必要时，应应按积水的的可能深度度确定屋面面活荷载。。④屋顶花花园活荷载载不包括花花圃土石等等材料自重重。设计时注意意屋面活荷载载不应与雪雪荷载同时时考虑，此外该活活荷载是屋屋面的水平投影面面上的荷载载。由于我国国大多数地地区的雪荷荷载标准值值小于屋面面均布活荷荷载标准值值，因此在在屋面结构构和构件计计算时，往往往是屋面均布活活荷载对设设计起控制制作用。高档宾馆、、大型医院院等建筑的的屋面有时时还设有直直升机停机机坪，直升升机总重引引起的局部部荷载可按按直升机的实实际最大起起飞重量并并考虑动力力系数确定定，同时其其等效均布布荷载不低低于5.0kN/m2。当没有机型型技术资料料时，一般般可依据轻轻、中、重重3种类型的不不同要求，，按表2-12规定选用局局部荷载标标准值及作作用面积。。表2-12直升机的局局部荷载及及作用面积积楼面和屋面面活荷载注：荷载的的组合值系系数应取0.7，频遇值系系数应取0.6，准永久值值系数应取取0。类型最大起飞重量/t局部荷载标准值/kN作用面积/m2轻型2200.20×0.20中型4400.25×0.25重型6600.30×0.30第2章重重力荷荷载472.屋面积灰荷荷载(1)机械、冶金金、水泥等等行业在生生产过程中中有大量灰灰尘产生，易于于在厂房及及其邻近建建筑屋面堆堆积，形成成积灰荷载载。除尘装装置的使用用、清灰制制度的执行行、风向和和风速、烟烟囱高度、、屋面坡度度和屋面挡挡风板等是是影响积灰厚厚度的主要要因素。当工厂设有有一定除尘尘设施，且且能坚持正正常清灰的的前提下，，屋面水平平投影面上上的积灰荷荷载应按表2-13采用。(2)对于屋面上上易形成灰灰堆处，当当设计屋面面板、檩条条时，积灰灰荷载标准准值可乘以以下列规定定的增大系系数：①在高低低跨处两倍倍于屋面高高差但不大大于6.0m的分布宽度度内(图2.14)取2.0。②在天沟沟处不大于于3.0m的分布宽度度内(图2.15)取1.4。楼面和屋面面活荷载第2章重重力荷荷载48第2章重重力荷荷载表2-13屋面积灰荷荷载楼面和屋面面活荷载注：①表表中的积灰灰均布荷载载，仅应用用于屋面坡坡度α≤25°°；当α≥45°°时，可不考考虑积灰荷荷载；当25°＜α＜45°时，可按插插值法取值值。49对有雪地区区，积灰荷荷载应与雪雪荷载一道道考虑；雨雨季的积灰灰吸水后重重度增加，，可通过不不上人屋面面的活荷载载来补偿。。因此，积积灰荷载应应与雪荷载载或不上人人的屋面均均布活荷载载两者中的的较大值同同时考虑。【例2.3】要求确定某某水泥厂的的机修车间间天沟处的的钢筋混凝凝土大型屋屋面板的屋