(一)民用建筑樓面均布活荷載
1.樓面活荷載是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要荷載。
《荷載規(guī)范》規(guī)定的民用建筑樓面均布活荷載標準值及其組合值、頻遇值、準永久值系數(shù)如表1-2所列。
表1-2
注:①本表所給各項活荷載適用于一般使用條件,當使用荷載較大或情況特殊時,應(yīng)按實際情況采用。
、诘6項書庫活荷載當書架高度大于2m時,書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5KN/m2確定。
、鄣8項中的客車活荷載只適用于停放載人少于9人的客車;消防車活荷載是適用于滿載總重為300KN的大型車輛;當不符合本表的要求時,應(yīng)將車輪的局部荷載按結(jié)構(gòu)效應(yīng)的等效原則,換算為等效均布荷載。
④第11項樓梯活荷載,對預(yù)制樓梯踏步平板,尚應(yīng)按1.5kN集中荷載驗算。
、荼颈砀黜椇奢d不包括隔墻自重和二次裝修荷載。對固定隔墻的自重應(yīng)按恒荷載考慮,當隔墻位置可靈活自由布置時,非固定隔墻的白重應(yīng)取每延米長墻重(kN/m)的1/3作為樓面活荷載的附加值(kN/㎡)計人,附加值不小于1.0kN/㎡。
2.設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時,表1-2中的樓面活荷載標準值在下列情況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)。
(1)設(shè)計樓面梁時的折減系數(shù):
1)第1(1)項當樓面梁從屬面積超過25m2時,應(yīng)取0.9;
2)第1(2)-7項當樓面梁從屬面積超過50m2時,應(yīng)取0.9;
3)第8項對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8;
對單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6;
對雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8;
4)第9—12項應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。
(2)設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時的折減系數(shù)
1)第1(1)項應(yīng)按表11-5規(guī)定采用;
2)第1(2)-7項應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù);
3)第8項對單向板樓蓋應(yīng)取0.5;
對雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)取0.8;
4)第9-12項應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。
注:樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實際面積確定。
表1-3
二、民用建筑屋面均布活荷載
房屋建筑的屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷載,應(yīng)按表1-4采用。
屋面均布活荷載,不應(yīng)與雪荷載同時組合。
屋面均布活荷載表1-4
注:①不上人的屋面,當施工或維修荷載較大時,應(yīng)按實際情況采用;對不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定,將標準值作0.2kN/㎡的增減。
②上人的屋面,當兼作其他用途時,應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用。
、蹖τ谝蛭菝媾潘粫、堵塞等引起的積水荷載,應(yīng)采取構(gòu)造措施加以防止;必要時,應(yīng)按積水的可能深度確定屋面活荷載。
④屋面花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。
直升機停機坪荷載應(yīng)根據(jù)直升機總重按局部荷載考慮,同時其等效均布荷載不低于0.5KN/m2。
局部荷載應(yīng)按直升機實際最大起飛重量確定,當沒有機型技術(shù)資料時,一般可依據(jù)輕、中、重三種類型的不同要求,按下述規(guī)定選用局部荷載標準值及作用面積:
輕型,最大起飛重量2t,局部荷載標準值取20kN,作用面積0.20m×0.20m;
中型,最大起飛重量4t,局部荷載標準值取40kN,作用面積0.25m×0.25m;
重型,最大起飛重量6t,局部荷載標準值取60kN,作用面積0.30m×0.30m;
荷載的組合值系數(shù)應(yīng)取0.7,頻遇值系數(shù)應(yīng)取0.6,準永久值系數(shù)應(yīng)取0。
三、施工和檢修荷載及欄桿水平荷載
1.設(shè)計屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時,施工或檢修集中荷載(人和小工具的自重)應(yīng)取1.0kN,并應(yīng)在最不利位置處進行驗算。
注:①對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件,當施工荷載超過上述荷載時,應(yīng)按實際情況驗算,或采用加墊板、支撐等臨時設(shè)施承受。
、诋斢嬎闾糸、雨篷承載力時,應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個集中荷載;在驗算挑檐、雨篷傾覆時,應(yīng)沿板寬每隔2.5~3.0m取一個集中荷載。
2,樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載,應(yīng)按下列規(guī)定采用:
(1)住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所,幼兒園,應(yīng)取0.5kN/m;
(2)學(xué)校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育場,應(yīng)取1.0kN/m。
3.當采用荷載準永久組合時,可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。
四、雪荷載
雪荷載是房屋屋面結(jié)構(gòu)的主要荷載之一。在寒冷地區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)和輕型結(jié)構(gòu),對雪荷載更為敏感。
雪在屋面上的積存對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用,與當?shù)氐牡孛娣e雪大小及氣候條件等密切相關(guān)。
1.雪荷載標準值及基本雪壓
《荷載規(guī)范》規(guī)定,屋面水平投影面上的雪荷載標準值,應(yīng)按下式計算:
(1-1)
式中sk——雪荷載標準值,kN/㎡;
μr——屋面積雪分布系數(shù);
s0——基本雪壓,kiN/㎡。
基本雪壓系以當?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計所得50年一遇最大積雪的自重確定。
基本雪壓應(yīng)按《荷載規(guī)范》全國基本雪壓分布圖的規(guī)定采用。山區(qū)的基本雪壓,當無實測資料時,可按當?shù)乜諘缙教沟孛娴幕狙〾褐党艘?.2采用。
全國基本雪壓標準值范圍為0~1.0kN/㎡。
雪荷載的組合值系數(shù)可取0.7;頻遇值系數(shù)可取0.6;準永久值系數(shù)應(yīng)按雪荷載分區(qū)I、Ⅱ和Ⅲ的不同,分別取0.5、0.2和0;雪荷載分區(qū)按《荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。
2.屋面積雪分布系數(shù)
屋面積雪分布系數(shù)實際上就是將地面基本雪壓換算為屋面雪荷載的換算系數(shù),它與屋面形式、朝向及風(fēng)力等因素有關(guān)。
《荷載規(guī)范》規(guī)定的屋面積雪分布系數(shù),應(yīng)根據(jù)不同類別的屋面形式,按表1-5采用。
表1-5
設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時,可按下列規(guī)定考慮積雪的分布情況:屋面板和檁條按積雪不均勻分布的最不利情況考慮;屋架可分別按積雪全跨均勻分布情況,不均勻分布情況和半跨均勻分布的情況考慮;框架和柱可按全跨均勻分布情況考慮。
五、風(fēng)荷載
風(fēng)荷載是建筑結(jié)構(gòu)上的一種主要的直接作用,對高層建筑尤為重要。
風(fēng)壓隨高度而增大,且與地面的粗糙度有關(guān);建筑物體型與尺寸不同,作用在建筑物表畫上的實際風(fēng)壓力(或吸力)不同;風(fēng)壓不是靜態(tài)壓力,實際上是脈動風(fēng)壓,對于高寬比較大的房屋結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮風(fēng)的動力效應(yīng)。
1.風(fēng)荷載標準值及基本風(fēng)壓
垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標準值,應(yīng)按下述公式計算:
(1)當計算主要承重結(jié)構(gòu)時
(1-2)
式中Wk——風(fēng)荷載標準值(kN/㎡);
βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù);
μS——風(fēng)荷載體型系數(shù);
μZ——風(fēng)壓高度變化系數(shù);
ω0——基本風(fēng)壓(kN/n/)。
(2)當計算圍護結(jié)構(gòu)時
(1-3)
式中βgz——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)。
基本風(fēng)壓應(yīng)按《荷載規(guī)范》附錄D.4中附表D.4給出的50年一遇的風(fēng)壓采用,但不得小于0.3kN/㎡:,
全國基本風(fēng)壓標準值范圍為0.3~0.9kN/㎡。
對于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),基本風(fēng)壓應(yīng)適當提高,并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定。
2.地面粗糙度與風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ
對于平坦或稍有起伏的地形,風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別按表1-6確定。
地面粗糙度可分為A、B、C、D四類:
(1)A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);
(2)B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū);
(3)C類指有密集建筑群的城市市區(qū);
(4)D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。
表1-6
從表1-6中,可以看出:
1)當?shù)孛娲植诙阮悇e相同時,離地面越高,μZ值越大,但當達到一定高度后,μZ越接近以至相同;
2)對同一高度,μZ則A區(qū)>B區(qū)>C區(qū)>D區(qū),但當≥450m后,其值相同;
3)表中μZ變化為從0.62至3.12,當離地面5~lOm高,B類時,μZ=1.0。
3.風(fēng)荷載體型系數(shù)μS
風(fēng)速只是代表在自由氣流中各點的風(fēng)速。氣流以不同形式在房屋表面繞過,房屋對氣流形成某種干擾,因此房屋設(shè)計時不能直接以自由氣流的風(fēng)速作為結(jié)構(gòu)荷載。
風(fēng)壓在建筑物各表面上的分布是不均勻的,設(shè)計上取其平均值采用。
一般地,在房屋的迎風(fēng)墻面上,墻面受正風(fēng)壓(壓力);在背風(fēng)墻面上受負風(fēng)壓(吸力);在側(cè)墻面上受負風(fēng)壓;在屋面上,因屋面形狀的不同,風(fēng)壓可表現(xiàn)為正風(fēng)壓或負風(fēng)壓。
《荷載規(guī)范》規(guī)定的房屋風(fēng)荷載體型系數(shù)可按表1-7采用。
注:①表圖中符號→表示風(fēng)向;+表示壓力;—表示吸力。
2表中的系數(shù)未考慮鄰近建筑群體的影響。
表1-7中未列入的房屋類別,詳見《荷載規(guī)范》。
4.風(fēng)振系數(shù)βZ
《荷載規(guī)范》規(guī)定,對于基本自振周期T1大于0.25s的工程結(jié)構(gòu),如房屋、屋蓋及各種高聳結(jié)構(gòu),以及高度大于30m且高寬比大于1.5的高柔建筑,均應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。
順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)值大于1。其值與脈動增大系數(shù)、脈動影響系數(shù)、振型系數(shù)有關(guān)。其值計算詳見《荷載規(guī)范》的規(guī)定。
(六)常用材料和構(gòu)件自重
常用材料和構(gòu)件自重見表1—8。
表1-11
注:①以上材料自重單位,自第1~44項為kN/m3,第45~69項為kN/㎡。
、谝陨铣S貌牧献灾刂,應(yīng)熟記下列材料自重值:
鋼筋混凝土25kN/m3;
鋼78.5kN/m3;
磚砌體18~20kN/m3;
木材(由于樹種和含水率不同差別較大,可以榆、松、水曲柳為例)7kN/m3;