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文档简介

第三章结构部分

3.1GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统•标准》

3.1.1.1强制性条文(-)

1.0.5结构的设计使用年限应按表1.0.5采用。

表1.0.5设计使用年限分类

类别设计使用年限(年)示例

15临时性结构

225易于替换的结构构件

350普通房屋和构筑物

4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构

3.1.1.2评审细则:

A.有下列任一款情况的属重大偏差:

a.未按规定确定幕墙的设计使用年限(25年)的;

b.将1类划分为2类;将2类划分为3类;将3类划分为4类。

B.下列情况的属次重大偏差:

将2类划分为1类;将3类划分为2类;将4类划分为3类。

3.1.1.3资料

JGJ102-2003条文说明第12.1.1条指出:玻璃幕墙属于易于替换的结构构件,玻璃幕墙设计使用年

限属二类,其设计使用年限为25年。(第5.1.6条指出:除预埋件之外,其余幕墙构件的安全等级一般

不会超过二级,设计使用年限一般考虑为25年。)

为保证建筑结构具有规定的可靠度,除应进行必要的设计计算外,还应对结构材料性能、施工质量、

使用和维护进行相应的控制。

结构可靠度与结构的使用年限长短有关,GB50068所指的结构可靠度,是对结构的设计使用年限

而言的,当结构的使用年限超过设计使用年限后,结构失效概率可能较设计预期值要大。

结构可靠度指标6与失效概率Pr具有数量上——对应关系,也具有与Pr相对应的物理意义,已

知B后,即可求得P,(表37)。由于B越大,越小,即结构越可靠。

B与Pr(Ps)的对应关系表3T

PPf(%)Ps(%)6Pf(%)Ps(%)

1.0015.8784.133.500.02399.977

2.002.27597.7253.550.01999.981

2.700.3599.653.600.01699.984

3.000.13599.8653.650.01399.987

3.100.09799.9033.700.01199.989

3.150.08299.9183.750.00999.991

3.200.06999.9313.800.007299.9928

3.250.05899.9423.850.005999.9941

3.300.04899.9523.900.004899.9952

3.350.0499.963.950.003999.9961

3.400.03499.9664.000.003299.9968

3.450.02899.9724.200.001399.9987

设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等级取值而选用的时间参数。它不等同于

建筑结构的设计使用年限。GB50068所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为50年确定的。

建筑寿命是指从规划、实施到使用的总时间,即从确认需要建造开始直到建筑毁坏的全部时间。

它不等同于建筑结构的设计使用年限,也它不等同于设计基准期。

3.1.2.1强制性条文(二)

1.0.8建筑结构设计时,应根据建筑结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会

影响等)的严重性,采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8的要求。

表1.0.8建筑结构的安全等级

安全等级破坏后果建筑物类型

一级很严重重要的房屋

二级严重一般的房屋

三级不严重次要的房屋

注:1.对特殊的建筑物,其安全等级应根据具体发表情况另行规定;

2.地基基础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级,尚应符合国家现行有关规范的规定。

3.1.2.2评审细则:

A.有下列任一款情况的属重大偏差:

a.未按1.0.8规定确定幕墙的安全等级的;

b.将一级划分为二级;将二级划分为三级。

B.下列情况的属次重大偏差:

将二级划分为一级:将三级划分为二级。

3.1.2.3资料

结构重要性因素

GB50068-2001参考了国外一些规范标准并考虑到我国工程实践经验,在《统一标准》中将建筑物

的安全等级划分为三级,规定重要建筑物比一般建筑物的可靠指标增加0.5,次要建筑物比一般建筑物

的可靠指标减少0.5。结构构件承载能力极限状态设计时采用的可靠指标B值见表3-2。B值增减0.5

相当于运算的失效概率约增减一个数量级见表3-3,这些要求在具体设计时需要通过设计表达式中重要

性系数丫。的不同取值来体现。

全面分析三种荷载基本组合情况下14种构件当选用不同的丫。时B的变化。分析结果表明,当Yo

取1.1时,在每种荷载组合情况下,14种构件的B平均值均增加0.5左右;当Yo取0.9时,相应减少

0.5左右,符合表3-2的要求。根据这项分析,决定安全等级为一级时yo=l.l;安全等级为二级时丫o=LO;

安全等级为三级时Y0=0.9。在决定Y°值时,也充分考虑到我国工程设计的现实情况。

结构构件承载能力极限状态设计时采用的可靠指标B值表3-2

破坏类型安全等级

一级二级三级

延性破坏3.73.22.7

脆性破坏4.23.73.2

可靠指标B与失效概率运算值巴的关系表3-3

62.73.23.74.2

P13.5Xl(y36.9X10-41.1X10"41.3X10-5

在70年代编制的各类材料的结构设计规范中虽无关于建筑结构安全等级的统一规定,但均有设计

时按建筑结构重要性予以区别对待的要求。表5-2中按建筑结构破坏后果的严重性统一划分为三个安全

等级,其中,大量的一般工业与民用建筑物列为中间等级(二级);重要的工业与民用建筑物提高为一级;

次要建筑物降低为三级。至于重要建筑物与次要建筑物的划分,则应根据建筑结构的破坏后果,即危及

人的生命、造成经济损失、产生社会影响等的严重程度,由设计部门按专门标准或针对工程具体情况加

以确定,如影剧院、体育馆和高层建筑物等,宜按重要建筑物考虑。纪念性建筑及其它有特殊要求的建

筑,其安全等级可按具体情况另行确定,应不受此表的限制。另外,同一建筑物内的各种结构构件,可

采用与整体结构相同的安全等级,但亦可对部分结构构件根据其重要程度及综合经济效果进行适当调

整。当提高某些结构构件的安全等级所需额外费用颇少,却能大大增加整个结构的可靠度时,则可将该

结构构件的安全等级比整个结构的安全等级提高一级,如梁柱间的接头设计等。相反,如某一结构构件

的破坏并不影响整个结构或其它结构构件,或者不造成人身伤亡和财物损失者,也可将其安全等级降低

一级。

3.2GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

3.2.1.1强制性条文(-)

3.1.2建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。

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。

3.2.L2评审细则:

下列情况属重大偏差:

未按3.1.2的规定确定荷载代表值的。

3.2.1.3资料

建筑结构设计时对不同荷载应采用不同的代表值。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。对偶然荷载应根据试验资料,

结合工程经验确定其代表值。

建筑结构设计时应采用标准值作为荷载的基本代表值。永久荷载标准值,对结构自重,应按结构构

件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。对于某些自重变异较大的材料和构件,自重标准值应根

据对结构的不利状态取上限值或下限值。可变荷载的标准值按以卜各节的规定采用。

承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按组合规定采用标准

值或组合值为代表值。可变荷载组合值,应为可变荷载标准值乘以荷载组合系数。正常使用极限状态按

频遇组合设计时应采用频遇值、准永久值为可变荷载的代表值;按准永久组合设计时,应采用准永久值

为可变荷载的代表值。可变荷载的频遇值为可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数。可变荷载准永久值为

可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。

3.2.1.4名词解释

a.作用action

施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称为直接作用,

即习称的荷载;后者称为间接作用,例如地面运动、地基不均匀变形、温度变化、材料胀缩等。结构上

的作用按时间的变异可分为永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置的变异可分为固定作用和可动

作用;按结构的反映可分为静态作用和动态作用。

b.荷载load

又称直接作用。施加在结构上的集中力或分布力。可分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载、固定

荷载、可动荷载、静荷载、动荷载等。

c.永久荷载permanentload

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。

d,可变荷载variableload

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。

e.偶然荷载accidentalload

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。

f.荷载代表值representativevalueofload

结构或构件设计时采用的荷载取值。结构上的荷载就其出现后的大小而言都有不确定性,•般可按

随机变量处理。但在设计结构或构件时,为便于分析计算,有必要选用一个适当的定值用以代表该类荷

载的大小,即代表值。根据设计中所考虑的不同问题,荷载可采用不同的代表值,如荷载标准值、荷我

频遇值、荷载准永久值等。

g.荷载标准值characteristicvalueofload

在结构或构件设计时,对某种荷载采用的基本代表值。其值一般根据设计基准期内最大荷载概率分

布的某一偏于不利的分位数确定,即Qk=RQ+a。Q

Qk为荷载标准值,PQ为最大荷载的统计平均值,OQ为最大荷载的统计标准差,a为保证率系数。

h.荷载频遇值frequentvalueofload

对于可变荷载,当考虑结构局部损坏或疲劳破坏时的极限状态及结构在使用过程中发生使人感受不

适的极限状态时,所采用的在结构预期寿命内的荷载代表值。对前一种极限状态,可根据荷载在预期寿

命内可能超过该值的次数确定;对后一种极限状态,可根据荷载在预期寿命内超过该值的物质持续时

间不大于可以接受值的条件确定。

i.作用频遇值系数coefficientoffrequentvalueofaction

作用频遇值与作用标准值的比值。当作用为力时称为荷载频遇值系数。

j.荷载准永久值quasi-permanent

对于可变荷载,当考虑其持久部分对结构变形或裂缝等效应产生附加作用(例如由于结构徐变引起

的)而影响结构正常使用的极限状态设计时,所采用的荷载代表值。当其持久性部分不易识别时,例如

风、雪荷载,可根据超过该值的持续时间性不大于50%总时间的条件确定。

k.作用准永久值系数coefficientofquasi-permanentvalueofaction

作用准永久值与作用标准值的比值。当作用为力时称为荷载准永久值系数。

风荷载标准值是施加于建筑物表面风压的基本代表值。为当地基本风压和当地风压高度变化系数、

结构的风荷载体型系数以及相应高度处的风振系数的乘积。

风荷载的组合值,频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0。

雪荷载标准值指施加于屋面雪荷载基本代表值,为当地基本雪压和屋面积雪分布系数的乘积。

雪荷载的组合值,频遇值和准永久值系数见表3-4o

雪荷载的组合值,频遇值和准永久值系数表34

雪荷载地区组合值系数频遇值系数准永久值系数

地区I0.70.60.5

地区110.70.40.2

地区HI0.70.20

注:雪荷载的准永久值系数分区图见GB50009附图D.5.2。

地震作用标准值是抗震设计所采用由地运动引起结构动态作用的基本代表值。由结构重力荷载

代表值及地震影响系数或地震动参数等综合确定,分水平地震作用和竖向地震作用。

3.2.2.1强制性条文(二)

3.2.3对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定:

1)由可变荷载效应控制的组合:

n

S=YGSGK+YQ1SQIK+LYQi^eiSQik(3.2.3-1)

i=2

式中:YG—永久荷载的分项系数,应按第3.2.5条采用;

YQi—第i个可变荷载的分项系数,其中YQI为可变荷载Q]的分项系数,应按第3.2.5条采用;

SGK一按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值;

SOik一按永久荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQIK为诸可变荷载效应中起控制作用

者;

中痴一可变荷载Qi的组合值系数,应分别按各章的规定采用;

n—参与组合的可变荷载数。

2)由永久荷载效应控制的组合:

n

S=YGSGK+£YQNeiSQik(3.23-2)

i=l

注:1.基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

2.当对SQ“无法明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQ如选其中最不利的荷载效应组合。

3.当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合可采用简化规则,荷载仅限于竖向荷载。

322.2评审细则:

有下列任一款情况的属重大偏差:

a.荷载效应组合的设计值未按323规定取最不利值确定的;

b.SQIK未按可变荷载效应中起控制作用者确定的。

3.2.2.3名词解释

a.荷载设计值designvalueofload

荷载标准值或其它代表值乘以荷载分项系数后的值。

b.荷载分项系数partialfactorforload

为了保证所设计的结构或构件具有规定的可靠指标而对设计表达式中荷载项采用的分项系数。可分

为永久荷载分项系数和可变荷载分项系数。

c.荷载效应effectofload

作用引起的结构或构件的内力,变形等。内力包括轴向力、剪力、弯矩、扭矩等;变形包括挠度、

侧移、裂缝等。当作用为力时,称为荷载效应。

d.荷载效应组合forloadeffects

简称荷载组合。当有两种或两种以上可变荷载在设计中必须同时考虑时.,山于各种可变荷载不可能

以其标准值同时出现,而在设计表达式中对可变荷载效应取值采用某种折减的方式。

e.荷载组合值combinationvalueofload

荷载组合时,可变荷载所采用的代表值。其值为荷载标准值乘以荷载组合值系数。

f.荷载组合值系数coefficientofcombinationvalueofloads

荷载组合时,对参与组合的可变荷载效应值予以折减的系数。设计时可对主导荷载效应(最大可变荷

载效应)外的其他可变荷载效应乘以荷载组合值系数,也可对全部荷载效应乘以小于1的荷载组合系数。

g.荷载短期效应组合combinationforshort-termloadeffects

结构或构件按正常使用要求考虑结构变形、裂缝和振动等的极限状态设计时,所采用的永久荷我标

准值效应与一种起主导作用的可变荷载标准值效应或频遇值效应,再与其它可变荷载组合值效应的组

合。

h.荷载长期效应组合combinationfbrlong-termloadeffects

结构或构件按正常使用要求考虑结构变形、裂缝等效应的极限状态设计时,所采用的永久荷载标准

效应与可变荷载准永久值效应的组合。

i.荷载效应基本组合fundamentalcombinationforloads

结构或构件按承载能力极限状态设计时,考虑除偶然作用外,所有参与组合的荷载效应组合值,此

时取永久荷载标准值与主导可变荷载标准值,再与其他可变荷载效应组合。组合的设计表达式相应的荷

载分项系数原则上应按预定的可靠度确定。

j.荷载效应偶然组合accidentalcombinationforloads

结构或构件按承载能力极限状态设计时,考虑某一种偶然作用参与组合的荷载效应组合。此时,设

计表达式中相应的荷载分项系数原则上应根据偶然荷载或偶然作用发生的可能性及预定的可靠度确定。

3.2.2A资料

建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷教,按承载能力极限状态和正常使用极

限状态进行荷载(效应)组合,并取各自的最不利组合进行设计。对于承载能力极限状态,应按荷载效

应的基本组合或偶然组合进行设计,并采用下列设计表达式:

YOS^R(3-1)

Yo为结构重要性系数,对安全等级为一级、二级和三级的结构构件,可分别取1.1、1.0和0.9。

对于基本组合,荷载效应组合值S可按下述规定采用:

n

1.由可变效应控制的组合:YGSGK+YQISQIK+2YQ*ciSQik(3-2)

i=2

式中:YG—永久荷载的分项系数;

YQi—第i个可变荷载的分项系数;

SGK—按永久荷载标准值GK计算的荷载效应值;

SQik—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值;SQIK为诸可变荷载效应中最大者;

由ci—可变荷载Qi的组合值系数;

n—参与组合的可变荷载数。

2.由永久荷载效应控制的组合

n

YGSGK+£丫QieciSQik(3-3)

i=l

对于偶然组合荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然

荷载同时出现的其它荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。

对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合。

并按下列表达式进行设计:SWC(3-4)

式中:S—荷载效应组合的设计值;

C—结构或构件达到正常使用要求的规定限值。

对于标准组合,荷我效应组合的设计值S可按下式采用:

n

SGK+SQIK+2YQi④ciSQik(3-5)

i=2

对于频遇组合,荷载效应的设计值S可按下式采用:

n

SGK+6HSQIK+》小qiSQik(3-6)

i=2

式中:6fl—可变荷载勺的频遇值系数;

6qi—可变荷载5的准永久值系数。

对于准永久组合,荷我效应组合的设计值S可按下式采用

n

SGK+X@qiSQik(3-7)

i=l

当对sQik无法明显判断其效应设计值为诸可变荷载效应设计值中最大者,可轮次以各可变荷载效

应为SQIk,选其中最不利的荷载效应组合。

建筑结构设计时,对所考虑的极限状态,应采用相应的结构作用效应的最不利组合:

1.进行承载能力极限状态设计时,应考虑作用效应的基本组合,必要时尚应考虑作用效应的偶然组

合。

2.进行正常使用极限状态设计时,应根据不同设计目的,分别选用下列作用效应的组合:

标准组合,主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况;

频遇组合,主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害,较大变形或短暂振动等情况;

准永久组合,主要用在当长期效应是决定性因素时的一些情况。

对偶然状况,建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计:

1.按作用效应的偶然组合进行设计或采取防护措施,使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件

而丧失承载能力;

2.允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏,但其剩余部份具有在•段时间内不发生

连续倒塌的可靠度。

3.2.3.1强制性条文(三)

3.2.5基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用:

1.永久荷载的分项系数:

1)当其效应对结构不利时

一对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;

一对由永久荷载效应控制的组合,应取L35;

2)当其效应对结构有利时

——般情况下应取1.0;

-对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9o

2.可变荷载的分项系数:

般情况下应取1.4;

-对标准植大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

注:对于某种特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定。

323.2评审细则:

A.有下列任一款情况的属重大偏差:

a.荷载分项系数未按3.2.5规定取值的;

b.荷载分项系数应取1.35者而取1.2的。

B.下列情况的属次重大偏差:

荷载分项系数应取1.2者而取1.35的。

3.2.4.1强制性条文(四)

452楼梯、看台、阳台和上人屋面等的拦杆顶部水平荷载,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l.OkN/mo

3.2A.2评审细则:

下列情况属重大偏差:

楼梯、看台、阳台和卜.人屋面等的拦杆顶部水平荷载,未按452规定采用的。

3.2.5.1强制性条文(五)

6.1.1屋面水平投影面上的雪荷载标准值,应按下式计算:

Sk=urSo(6.1.1)

式中:Sk一雪荷载标准值(kN/m2);

UL屋面积雪分布系数;

So—基本雪压(kN/m?)。

6.1.2基本雪压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的雪压采用。

对雪压敏感的结构,基本雪压应适当提高,并应由有关结构设计规范具体规定。

3.2.5.2说明

GBV50009第6.2.2条规定“设计建筑结构及屋面的承重构件时;可按下列规定采用积雪的分布情况:

1屋面板和楝条按积雪不均匀分布的最不利情况采用;

2屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况、和半跨均匀分布的情况采用;

3框架和柱别按积雪全跨均匀分布情况采用。(雨蓬取序号8高低屋面)

衰&2.1■面租・分布系数

续表6.2.1

注:1第25(单册双坡度面仅当2O.&&3O*.可果用不均匀分布情况.

2第4、5K只适用于坡度Y25•的一般工业厂房屋面.

3第7项双唐双城或拱形屋面.当Y25•或///CO.1时.只果用均匀分布情况.

4多房屋百的积雪分布系数,可套照第7里的规定采用.

图6.2.1高低屋面处雪堆分布图式

3.2.53评审细则:

A.有下列任一款情况的属重大偏差:

a.基本雪压未按6.1.2规定取值的;

b.屋面积雪分布系数未按6.1.1规定取值的;

C.屋面积雪分布系数应取不均匀分布的系数而取均匀分布的系数的;

d.雪荷载标准值取值小于正确值的。

B.有下列任一款情况的属次重大偏差:

a.屋面积雪分布系数应取均匀分布的系数而取不均匀分布的系数的;

b.雪荷载标准值取值大于正确值的。

3.2.5.4资料

A.基本雪压。

基本雪压系以当地空旷平坦地面上统计所得50年一遇的最大积雪自重确定。GB50009根据全国各

气象台(站)从建站起到1995年的最大雪压和雪深资料经统计得出50年遇最大雪压,即重现期为

50年的最大雪压,以此规定当地的基本雪压。

当前,我国大部份气象台(站)收集的都是雪深数据,而相应的积雪密度数据又不齐全,在统计中

当缺少平行观测的积雪密度时,均以当地的平均密度来估算雪压值。

各地区的积雪的平均密度按下述取用:东北及新疆北部地区的平均密度取ISOKg/n?;华北及西北

地区取130Kg/n?;其中青海取120Kg/m3;淮河、秦岭以南地区一般取150Kg/n?;其中江西、浙江取

200Kg/m\年最大雪压的概率分布统一按极值I型考虑。

在制定我国基本雪压分布图时,考虑了如下特点:

(1)新疆北部是我国突出的雪压高值区。该区由于冬季北冰洋南侵的冷湿气流影响,雪量丰富,

且阿尔泰山、天山等山脉对气流有阻滞和抬升作用,更利于降雪。加上温度低,积雪可以保持整个冬季

不溶化,新雪覆老雪,形成了特大雪压。在阿尔泰山区域雪压值达IkN/mJ

(2)东北地区由于气旋活动频繁,并有山脉对气流的抬升作用,冬季多降雪天气,同时因气温低,

更有利于积雪,因此大兴安岭及长白山区是我国又一个雪压高值区。黑龙江省北部和吉林省东部的广泛

地区,雪压值可达0.7KN/n?以上。但是吉林西部和辽宁北部地区,因地处大兴安岭的背风坡,气流有

下沉作用,不易降雪,积雪不多,雪压仅在0.2kN/m2左右。

(3)长江中下游及淮河流域是我国稍南地区的一个雪压高值区。该地区冬季积雪情况不很稳定,有些

年份一冬无积雪,而有些年份在某种天气条件下,例如寒潮南下,到此区后冷暖空气僵持,加上水汽充足,

遇较低温度,即降下大雪,积雪很深,也带来雪灾。1955年元旦,江淮一带降大雪,南京雪深达51cm,正阳

关达中52cm,合肥达40cm。1961年元旦,浙江中部降大雪,东阳雪深达55cm,金华达45cm。江西北部以

及湖南一些地点也会出现40〜50cm以上的雪深。因此,这一地区不少地点雪压达0.40~0.50KN/m\

但是这里的积雪期是较短的,短则1、2天,长则10来天。

(4)川西、滇北山区的雪压也较高。因该地区海拔高,温度低,湿度大,降雪较多而不易溶化。但

该地区的河谷内,由于落差大,高度相对低和气流下沉增温作用,积雪就不多。

(5)华北及西北大部地区,冬季温度虽低,但水气不足,降水量少,雪压也相应较小,一般为0.2〜

0.3KN/m2以下.该区内的燕山、太行山、祁连山等山脉,因有地形的影响,降雪稍多,雪压可在0.3KN/m2

以上。

(6)南岭、武夷山脉以南,冬季气温高,很少降雪,基本无积雪。

对山区雪压未开展实测研究,仍按原规范作一般性的分析估计。在无实测资料的情况下,规范建

议比附近空旷地面的基本雪压增大20%采用。

基本雪压应按GB50009规范附录D.5、附图D.5.1给出的基本雪压。

B.屋面积雪分布系数

屋面积雪分布系数就是屋面水平投影面积上的雪荷载显与基本雪压S。的比值,实际也就是地面

基本雪压换算为屋面雪荷载的换算系数。它与屋面形式、朝向及风力等有关。

我国与前苏联、加拿大、北欧等国相比,积雪情况不甚严重,积雪期也较短。因此GB50009规范

根据以往的设计经验,参考国际标准IS04355及国外有关资料,对屋面积雪分布仅概括地规定了8种典

型屋面积雪分布系数。现就这些图形作以下几点说明:

1.坡屋面GB50009规范认为,我国南部气候转暖,屋面积雪容易融滑,北部寒潮风较大,屋面积雪

容易吹掉,因此仍沿用旧规范的规定a250",口产0和aW25°,口产1是合理的。

2.拱形屋面GB50009规范给出了矢跨比有关的计算公式,即口产L/8f(L为跨度,f为矢高),但

小规定不大于1.0及不小于0.4。

3.带天窗屋面及带天窗有挡风板的屋面天窗顶上的数据0.8是考虑了滑雪的影响,挡风板内的数据

1.4是考虑了堆雪的影响。

4.多跨单坡及双跨(多跨)双坡或拱形屋面系数L4及0.6是考虑在屋面凹处范围内,局部堆雪及局部滑

雪的影响。

5.高低屋面前苏联根据西伯里亚地区的屋面雪荷载的调查,规定屋面积雪分布系数Ur=2h/S。,但不

大于4.0,其中h为屋面高低差,以m计,S。为基本雪压,以kN/n?计;又规定积雪分布宽度a尸2h,但不

小于5m,不大于10m;积雪按三角形状分布。

我国高原地区的基本S0=0.5~0.8KN/m2,当屋面高低差达2m以上时,则u,通常均取4.0.根据我国积

雪情况调查,高低屋面堆雪集中程度远次于西伯里亚地区,形成三角形分布的情况较少,一般高低屋面处

风涡作用,雪堆多形成曲线图形的堆积情况,本规范将它简化为矩形分布的雪堆,M,取平均值为2.0,雪

堆长度为2h,但不小于4m,不大于8m。

6.其它屋面形式对规范典型屋面图形以外的情况,设计人员可根据上述说明推断酌定,例如天沟处

及下沉式天窗内建议U,=1.4,其长度可取女儿墙高度的1.2〜2倍。

7.对大部分屋面都列出了积雪均匀分布和不均匀分布两种情况,后•种主要是考虑雪的漂移和堆积后的

效应。设计建筑结构及屋面的承重构件时,原则上应两种积雪分布情况,分别计算结构构件的效应值,并

按最不利的情况确定结构构件的截面,但这样的设计计算工作量较大.根据长期以来积累的设计经验,出

于简化的目的,屋面板、楝条规范允许设计人员按不均匀分布情况进行设计。

屋面积雪分布系数应根据不同类别的屋面形式,按GB50009表6.2.1采用。

3.2.5.5例题

例3-1.计算北京市一双坡(30°)采光顶雪荷载标准值。

2

解:雪荷载标准值SK=0.8X1.25X400=400N/m

强制性条文(六)

建设部2006年7月25日发布《建筑结构荷我规范》局部修订的公告,对《建筑结构荷载规范》局

部修改(2006年11月1日起执行),修改后的《建筑结构荷载规范》对风荷载标准值的计算规定如卜:

7.1.1垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算:

1当计算主要承重结构时

Wk=PzUsUzWo(7.1.1-1)

2当计算围护结构时

Wk=3,iPzWo(7.1.1-2)

式中:Usi——局部风压体型系数。(口M中1是取LOCAL(局部)的第一个字母L)

7.3.3验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数口si:

一、外表面

1,正压区按表7.3.1采用;

2.负压区

—对墙面,取-1.0

一对墙角边,取-1.8

-对屋面局部部位(周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位,取-2.2);

—对檐口、雨蓬、遮阳板等突出构件,取-2.0。

注:对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的01或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m。

二、内表面

对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取-0.2或0.2»

注:上述的局部体型系数Usi(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于In?的情况,当围护构件的从属面

积A大于或等于10m?时,局部风压体型系数八1(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10n?而大

于In?时,局部风压体型系数Usi(A)可按面积的对数线性插值,即

usi(A)=uS1(1)+[uS](10)-usi(1)]logA

1.怎样划分主要承重结构和围护结构。

我们现在提出的方案是:面板及与面板直接连接的构件为围护结构,不。而板直接连接的构件为

主要承重结构。

2.怎样确定从属面积。

计算风荷载标准值的局部风压体型系数Usl,怎样确定从属面积是首先要解决的问题首先,应该区

分从属血积和受荷面积这两个术语,虽然两者之间紧密相关,但两者并非同义语,从属面枳是按构造单

元划分的,它主要是由实际构造尺寸确定的,例如一块板,板的面积就是从属面积,而受荷面积是按计

算简图取值的,选取不同的计算简图,就可能会有不同的受荷面积。除了板本身按板的面积取从属面积

外,压板,挂勾,胶缝从属于面板,也按板的面积取从属面积。与面板直接连接的支承结构取立柱分格

宽和层高的面积(分格宽不同时取小值)为从属面积,横梁、连接件等从属于与面板直接连接的支承结

构,其从属面积取立柱分格宽和层高的面积。从属面积不是某构件的受荷面积,从属面积是用来确定风

荷载标准值时,选取局部风压体型系数Usl用的参数;受荷面积是分析构件效应时按荷载分布情况确定

的,例如板的从属面积,四边简支板和加肋板都一样按一块板的面积考虑,而计算板的受荷面积时,四

边简支板按一块板的面积考虑,加肋板按山肋分隔的区格面积考虑,又如与面板直接连接的支承结构是

按一个框格单元即立柱高度与分格宽度计算从属面积,而对立柱、横梁进行内力分析时取各自的受荷面

积,具体可这样划分从属面积的采用:压板、面板(玻璃、石材、铝板等)、挂勾、胶缝按面板的面积

考虑;立柱、横梁、及其连接件按一个框格单元即立柱高度与分格宽度计算从属面积。可用一通俗比喻

(不是科学定义):“从属面积是用来评估风荷载标准值的大小,而受荷面积是用来计算风荷载多少的。”

比验算要求大大富裕,为简化计算不再另行计算从属面积。如果按横梁受荷面积作为横梁从属面积则计

算变得非常复什。

算例:A.玻璃1.2mX1.8m为隐框,用压板固定,每400mm一个(上、下距边100mm)。按压板

22

受荷面积计算风荷载标准值:甲压板受荷面积(100+200)mmX1200mm=0.36m,WK=1200N/m,

22

P=432N,乙压板受荷面积(200+200)mmX1200mm=0.48m,WK=1200N/m,P=576N»按玻面板面

2

积为从属面积计算风荷载标准值,玻璃面板面积2.16n?,usl(2.16)=1.133,WK=1133N/m',甲压板

P=409N,乙压板P=544N。压板受的力是由玻璃面板传来的,按玻面板面积为从属面积计算风荷载标准

值符合罗辑。

2

B.石材1.2mX1.2m,四个短槽短勾。按短勾受荷面积0.36n/,Ms)(1)=1.2,WK=1200N/m,

2

P=432N。按玻面板面积为从属面积计算A=l.44n?,usl(1.44)=1.168,WK=1168N/m,P=421N,短

勾受的力是由玻璃面板传来的,按玻璃面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。

C.玻璃肋胶接全玻璃幕墙1500mmX6000mm,按玻面板面枳为从属面积计算A=9.0m2,

2

Usi(9)=1.009,WK=1009N/m,面板玻璃内力分析取一米板带,按一米板带受荷面积1.5n?,

2

Usi(1.5)=1.164,WK=1164N/m,按玻璃面板面积为从属面积计算风荷载标准值符合罗辑。

2

D.玻璃1.2mXL8m为隐框,胶缝计算,取一米板带,按一米板带受荷面积1.2m,usl(1.2)=1.184,

22

WK=H84N/m,按玻面板面积为从属面积计算A=2.18m2,usl(2.18)=1.132,WK=1132N/m,胶缝受

的力是由玻璃面板传来的按玻璃面板面积为从属面积计算风荷裁标准值符合罗辑。

2

E.Wo=45ON/mZ=50mC类地区层高3.6m分格宽1.5muz=1.25Pgz=1.73

墙角区验算面板玻璃1.5X1.8=2.70?Iog2.7=0.431

Uzl(2.7)=-{1.8+[0.8X1.8-1.8]X0.431}=-1.64

Uzi=-1.64+(-0.2)=-1.84

2

WK=PgzyzUZiWo=1.73X1.25Xl.84X450=1791N/m

验算从属面积大于1n?且与面板直接连接的支承结构从属面积1.5X3.6=5.4m2

Iog5.4=0.732

Uzi(5.4)=-{1.8+[0.8X1.8-1.8]X0.732}=-1.54

Uzl=-1.54+(-0.2)=-1.74

2

WK=PgzyzUzlW0=1.73X1.25X1.74X450=1693N/m

墙面区验算面板玻璃1.5X1.8=2.70?Iog2.7=0.431

Uzi(2.7尸-{1.0+[0.8X1.0-1.0]X0.431}=-0.914

U2,=-0.914+(-0.2)=-1.114

2

W0=1.73X1.25X1.114X450=1084N/m

验算从属面积大于1m?且与面板直接连接的支承结构从属面积1.5X3.6=54m2

log5.4=0.732

Uzi(5.4)=-{1.0+[0.8X1.0-1.0]X0.732}=-0.854

Pz,=-0.854+(-0.2)=-1.054

2

WK=BGUzUziWo=1.73X1.25X1.054X450=1026N/m

算例:F.一墙面区幕墙,层高3.0m,分格宽1.2m,用两块玻璃,A为1.2mX1.8m、B为1.2mX1.2m,

2

玻璃面板受的力传到横梁,A玻璃面板面积2.16nf,usl(2.16)=1.133,WK=1133N/m',B玻璃面板

2

面积1.44n?,usl(1.44)=1.168,WK=H68N/m1,这样横梁下部三角形线分布荷载(标准值)最大集

度为680N,横梁上部三角形线分布荷载(标准值)最大集度为701N。也就是说一根横梁要分别计算不

同面板的风荷载标准值后,再按计算简图线分布荷载最大集度计算横梁弯矩。

另一算法。按横梁受荷面枳计算NM,横梁上部三角形线分布荷载三角形面积0.36n?,横梁上部

222

三角形线分布荷载三角形面积0.36m,合计受荷面积0.72m,口《(0.72)=1.2,WK=1200N/m-,三

角形线分布荷载(标准值)最大集度为2X720N。

G一墙面区幕墙,层高4.10m,分格宽2.1m,用两块玻璃,A为2.1mX2.2m、B为2.1mX1.9m,

2

A为三角形线分布荷载三角形面积1.1025n?,yS1(1.1025)=1.192,WK=1192N/m,B为梯形线分布

22

荷载梯形面积1.045m,Usi(1.045)=1.196,WK=1196N/m,-一根横梁上、下WK不样,要分别按

三角形线分布荷载、梯形线分布荷载弯矩再组合。(还有各种情况如A为立转窗,多点锁、B为外开上

悬窗,下部一个执手、B为外开上悬窗,下部两个执手、B为内倒窗,上部一个插销、B为内倒窗,上

部两个插销、B为中悬窗,上部一个插销等)

F.一墙面区幕墙,层高3.0m,分格宽1.2m,用三块玻璃,A为1.2mX1.8m、B为1.2mX0.6m,

2

C为1.2mX0.6m,下横梁A玻璃面板面积2.16n?,ps,(2.16)=1.133,WK=1133N/m1,B玻璃面板

2

面积0.72n?,uS1(1)=1.2,WK=1200N/m',这样横梁下部三角形线分布荷载(标准值)最大集度为

680N,横梁上部梯形线分布荷载(标准值)最大集度为720N,要分别计算弯矩再组合。上横梁上(下)

部梯形线分布荷载(标准值)最大集度为720N,再按计算简图线分布荷载最大集度计算横梁弯矩。(还

有各种情况如B为中悬窗,上部一个插销、B为内倒窗,上部一个插销、B为内倒窗,上部两个插销、

A为立转窗,多点锁、B为外开上悬窗,下部一个执手、B为外开上悬窗,下部两个执手等)

22

(2.16)=1.133,WK=1133N/m1,B、C玻璃面板面积0.72m\us1(1)=1.2,WK=1200N/m\这样

横梁下部三角形线分布荷载(标准值)最大集度为680N,横梁上部两个三角形线分布荷载(标准值)

最大集度为360N,还有一个集中荷载(风荷载标准值为0.09X1200N/m2=108N)要分别计算弯矩再组

合。(还有各种情况如B、C为推拉窗、C为上悬窗,下部一个执手、D为上悬窗,下部两个执手、D

为为内倒窗,上部一个插销等)

横梁这样计算太烦琐,一般人会搞错,横梁的从属面枳按面板直接连接的支承结构用一个框格单

元即立柱高度与分格宽度计算从属面积比较简便,且影响很小,尤其是由于横梁是按与立柱配套设计的,

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