第3讲-土木工程荷载

第3讲土木工程荷载（教材无此内容）本讲主要内容重点内容荷载：是指能使结构产生效应的各种原因的总称。结构抗力（R）—结构或结构构件承受荷载效应的能力。qM土木工程结构要有能抵御自然或人为的作用力的能力，因此，了解作用在结构上的荷载有那些、其性质如何非常重要。3.1荷载的定义屋面自重雪荷载吊顶自重楼板自重墙自重水平推力风力土压力地下室地基反力建筑荷载=永久荷载+可变荷载+偶然荷载家具及人荷载——指在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的恒载。如结构自重、土压力、预应力等。——指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。如楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。——不一定出现，而一旦出现,其值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力、地震作用等。永久荷载可变荷载偶然荷载荷载分类：永久荷载、可变荷载及偶然荷载。3.2工程结构上的荷载类型3个重要概念1.自重：

一、永久荷载一般情况自重是由构件的具体尺寸和材料的重度计算。素砼为22～24KN/m3。钢筋砼为24～25KN/m3。几种工程材料的自重见下表。2、荷载单位：N、kN3、压力单位（即单位荷载）：KPa、MPa

重要哦二、可变荷载：楼面活荷载a.民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数，按《建筑结构荷载规范》

(GB50009-2012)表5.1.1的规定采用。b.工业建筑楼面活荷载：按实际情况考虑，可采用等效均布荷载代替。无设备区域，按2.0KN/m2采用。三、荷载代表值与标准值荷载代表值：是设计验算极限状态所采用的荷载量值，是为便于设计给荷载规定以一定的量值。如标准值、组合值、频遇值和准永久值。标准值：是荷载的基本代表值，是结构在使用期间，在正常情况下可能出现的最大荷载值。可变荷载对结构变形的影响不能用他的标准值，也就是1kN的活荷载对结构变形产生的影响，不会和1kN的恒荷载一样，尤其是在考虑长期变形的情况时。由于各种可变荷载在概率上不太可能同时出现，如果全部拿标准值（或者设计值）累加就偏大了。所以根据设计要求的不同，要乘以这些系数进行折减。荷载组合值:当作用在结构上有两种或者两种以上的可变荷载时，荷载不可能同时以其最大值出现，此时可采用其荷载组合，取其最不利的情况进行设计。荷载频遇值：遇到多种荷载组合的频度。荷载准永久值：可变荷载在设计基准期（如50年）内，其超越的总时间约为设计基准期一半（如25年）的荷载值。组合值、频遇值和准永久值等于标准值乘以相应的系数。四、单层工业厂房的吊车荷载梁式吊车由桥架+电（手）动葫芦组成，起重量≤5T。桥式吊车的规格用起重量（≥5T）来区分，由桥架和小车组成，桥架沿轨道纵向行走，小车在桥架上横向行走。吊车的竖向力由自重和最大起重量确定；吊车水平力为制动时的刹车水平力，大车制动产生纵向水平力，小车制动产生横向水平力。吊车荷载（续）1、桥式吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有吊车车轮的最大轮压之和的10%采用。荷载作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致。2、桥式吊车横向水平荷载标准值：1)软钩吊车：

——当额定起重量不大于10t时，应取12%；

——当额定起重量为16～50t时，应取10%；

——当额定起重量不小于75t时，应取8%。2)硬钩吊车:应取20%。

五、雪荷载雪荷载：是由积雪重力作用引起的荷载。基本雪压：当地50年一遇的最大雪压。基本雪压见《建筑结构荷载规范》（

GB50009-2012）附表E.5（全国各城市雪压、风压和基本气温表）六、风荷载：风荷载：是由风作用力引起的荷载。基本风压：当地空旷地面离地10m高的50年一遇的最大风压。基本风压见《建筑结构荷载规范》（

GB50009—2012）附表E.5（全国各城市雪压、风压和基本气温表）风压随离地面高度的增加而增大，高层建筑的风压是主要的水平力之一。影响风荷载的因素：因地区而异（沿海、内陆）；同一地区因时间而异；因房屋高度而异。沿海地区某5m高单层房屋迎风面风载同处一幢18层高层建筑七、

地震荷载

地震地震是以地面发生不同强烈程度的振动为特征的一种物理现象。震源震中震中距等震线

震级是地震强弱的级别，以震源处释放出来的能量大小确定。是各类建筑物遭受地震影响的强烈程度。

烈度一次地震只有一个震级，随震中距的远近却有很多个烈度区。

地震烈度的划分地震烈度根据震时人、地、物主要宏观标志划分为12度。震中区烈度最大。震中烈度与震级的关系一次里氏5级地震所释放的能量，相当于爆炸2万吨T.N.T炸药，每增加一级，释放的能量增加31.5倍。

地震荷载：是指地震对房屋的作用力。地震引起的地面运动会使房屋在竖向或水平方向产生加速度反应，其加速度反应值与房屋本身质量的乘积，就形成地震对房屋的作用力。地震对房屋的破坏主要由水平方向的最大加速度反应引起北京地区一幢8~9层用砖填充框架结构，它的总水平地震荷载约为其自重的0.05~0.08倍。3.3、荷载效应

荷载作用于结构或构件上，使结构或构件产生内力和变形就是荷载效应。中心荷载：上部荷载的重心作用线与构件的几何中心线重合称为中心荷载。此时构件中只受压而不受弯矩。偏心荷载：上部荷载的重心作用线偏离构件的几何中心线称为偏心荷载，此时构件既受压又受弯矩，偏离的垂直距离，就是偏心距。

FF中心荷载偏心荷载重要哦中心荷载与偏心荷载3.3、荷载效应构件截面上

的内力有：轴力、弯矩和剪力。构件变形有：轴向变形、弯曲变形和剪切变形。结构刚度：结构构件抵抗变形的能力。结构强度：结构构件抵抗破坏的能力。建筑结构设计的目的：使结构构件有足够的刚度和强度，满足建筑物正常使用的要求和不发生破坏而倒塌。