建筑结构荷载

1建筑结构荷载本章讲述了建筑结构承受的各种作用，包括直接作用和间接作用。主要讲述了《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）中的各种荷载。讨论了荷载的分类，荷载代表值，各类荷载标准值的确定。

本章提要本章内容1.1

荷载的分类1.2

荷载代表值1.3

永久荷载标准值1.4

楼面和屋面活荷载1.5

雪荷载1.6

风荷载1.1荷载的分类在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如结构自重、土压力、预应力等。永久荷载不随时间变化，长期作用在结构上，在结构上的作用位置也不变。1.1.1永久荷载1.1.2可变荷载在结构使用期间，其值随时间变化，且变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。可变荷载的大小随时间而变，作用位置可变，且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动，使结构产生加速度。1.1.3偶然荷载在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力等。1.2荷载代表值

《荷载规范》规定：对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。1.2.1荷载标准值

荷载标准值是荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。荷载标准值统一由设计基准期（50年）最大荷载概率分布的某个分位值来确定，有永久荷载标准值（Gk)和可变荷载标准值（Qk）。1.2.2可变荷载组合值当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍以其标准值为代表值外，对其它伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即1.2.3可变荷载频遇值

在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载，但总是小于荷载的标准值。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数：1.2.4可变荷载准永久值在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准值一半（可以理解为总持续时间不低于25年）的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷载。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系数：1.3永久荷载标准值

永久荷载主要包括构件的自重、构造层的自重等。恒荷载的变异性不大，故其标准值可根据构件或构造层的设计尺寸和材料或构件的单位自重确定。常见材料和构件的单位自重见附表1。对于自重变异较大的材料和构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等），自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。1.4楼面和屋面活荷载

楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备等荷载。按楼面等效均布活荷载的确定方法，将实际荷载换算成为等效均布活荷载，再经统计分析后，确定活荷载的标准值。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见表1.1。设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标准值进行折减。楼面活荷载折减系数见表1.2、表1.31.4.1民用建筑楼面均布活荷载表1.1民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数表1.2楼面活荷载折减系数表1.3活荷载按楼层数的折减系数墙、柱、基础计算截面以上的层数12~34~56~89~20＞20计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00(0.900.850.700.650.600.551.4.2屋面均布活荷载屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。上人的屋面承受人群和施工检修等荷载；不上人的屋面只承受施工检修时施工、检修人员以及堆料等重力。屋面均布活荷载见表1.4。表1.4屋面均布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ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.51.4.3施工和检修荷载及栏杆水平荷载设计屋面板、檩条，钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时，施工或检修集中荷载（人和小工具的自重）应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。

（1）对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述值时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。

（2）当计算挑檐、雨篷承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载；在验算挑檐、雨篷倾覆时，应沿板宽每隔2.5~3.0m取一个集中荷载。

（3）楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载，应按下列规定采用：

①住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，应取0.5kN/m；

②学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场，应取1.0kN/m。当采用荷载准永久组合时，可不考虑施工和检修荷载及栏杆水平荷载。1.4.垃4荷载动瞧力系数结构受动拦力作用时收，应将荷减载增大，赛这个增大允系数就叫荷载动力像系数。建筑结构葱设计的动墙力计算，别在有充分组依据时，裂可将重物伯或设备的爸自重乘以缎动力系数祥后，按静聪力计算进矩行设计。陈搬运和冒装卸重君物以及碍车辆起裳动和刹妖车时的吴动力系脆数，可大采用表1.1搬~1.结3，其动校力荷载吴只传至忍楼板和业梁。1.5雪荷载雪荷载是指房屋骄上由积雪蹄而产生的笋荷载。雪荷载魄是作用名在屋面丧上的。《荷载规酬范》规定，屋范面水平投阴影面上的嚷雪荷载标离准值，应恳按下式计驶算：基本雪良压是雪荷颠载的基腾准压力棒，一般悲按当地破空旷平车坦地面除上积雪错自重的傅观测数津据，经躺概率统拜计得出50年一遇浇最大值仓确定。旧屋面上纽奉的雪荷映载标准愈值不等渔于基本打雪压，分而应将司基本雪窄压乘以辅屋面积软雪分布惩系数μr。屋面积货雪分布峡系数μr的意义是基本父雪压换局算为屋墙面水平犯投影面乱上的雪好荷载的摊换算系肿数。具马体数值见表1.5。设计建浮筑结构泳及屋面像的承重喷构件时县，可按下俩列规定物考虑积六雪的分秤布情况敢：①屋面板和性檩条按积部雪不均匀瓦分布的最盛不利情况返考虑；②屋架可分姓别按积雪贷全跨和半棒跨均匀分真布的情况杜考虑；③框架和柱弱可按积雪紧全跨均匀贿分布情况糟考虑。雪荷载的今组合值系固数可取0.7；频遇值视系数可取0.6；准永贱久值系贤数应按合雪荷载庆分区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的不同，缝分别取0.5、0.2、0；雪荷置载分区坛应按规普范中的翁规定采映用。表1.5屋面积辣雪分布留系数μr风荷载慕的大小畅与基本风压工、风压高麻度变化系似数、风荷倍载体型系匹数和风振霜系数有关。《荷载规范》规定，滋垂直于煮建筑物梢表面上打的风荷绵载标准泽值，应限按下述饰公式计响算：（1）当计算主纸要承重结扶构时（2）当计算核围护结盒构时1.6风荷载1.6接.1基本风压基本风压是风荷载走的基准压灰力，一般绘按当地空齐旷平坦地徐面上10m高度处10mi奇n平均的翅风速观蔑测数据剩，经概奖率统计厅得出50年一遇最喊大值确定寒的风速，忘再考虑相颤应的空气需密度，按劈燕公式w0=1/转2pv02确定的风婶压值。基本风压吼可从《荷载规俱范》附录中查鉴得。风荷载的忙组合值、承频遇值和谅准永久值隙系数可分泛别取0.6、0.4、0。1.6.慈2风压高叛度变化店系数风速是组随距地搅面的高畜度增加塔而增加忍的，故准风压也追是随离叛地面高妈度增加脊而增加硬的。风曾速随高痒度的变电化规律涛主要取劲决于地嘉面的粗尊糙程度仗。但当葬离地面450m以上时，瘦风速即不味受地面粗廉糙程度的声影响，风筒压高度变哨化系数为晴常数。地面粗糙志度是指风蔽在到达句结构物捐以前吹雁越过2km范围内的么地面时，势描述该地败面上不规永则障碍物终分布状况吗的等级。扒规范将地精面粗糙度冬分为A、B、C、D四类。A类——指近海海懒面和海岛企、海岸、充湖岸及沙招漠地区；氏B类——指田野、帮乡村、丛员林、丘陵液以及房屋岭比较稀疏昌的乡镇和稿城市郊区胞；C类——指有密集轧建筑群的妥城市市区枯；D类——指有密集究建筑群且洪房屋较高棉的城市市扮区。1.6.间3风荷载体践型系数风荷载体奸型系数是指风苹作用在疏建筑物纺表面上低所引起借的实际收压力（摄或吸力怎）与来盒流风压庸的比值葬，它描以述的是视建筑物左表面在站稳定风醉压作用谈下的静坐态压力沙的分布裕规律，斯主要与锣建筑物斤的体型生和尺度精有关，延也与周掉围环境交和地面惰粗糙度椅有关。几种常坟见体型障建筑物具的风荷勒载体型碗系数见表1.6。表1.6常见建筑乏物的风荷浑载体型系固数μs1.6.童4风振系数《荷载规范》规定，析以风振贱系数βz来描述铁动力反退应的影篮响。规定对抢于高度大蕉于