第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

　　應(yīng)用我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，采用的是以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。

　　一、建筑結(jié)構(gòu)基本功能

　　結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間(設(shè)計使用年限)，在規(guī)定的條件下(正常設(shè)計、施工、使用、維修)必須保證完成預(yù)定的功能，這些功能包括：

　　(1)安全性

　　在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。并且在設(shè)計規(guī)定的偶然事件(如地震、爆炸)發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性所謂整體穩(wěn)定性。系指在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，建筑結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。

　　(2)適用性

　　在正常使用時具有良好的工作性能。如不產(chǎn)生影響使用的過大的變形或振幅，不發(fā)生足以讓使用者產(chǎn)生不安的過寬的裂縫。

　　(3)耐久性

　　在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。

　　結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件應(yīng)能在規(guī)定的設(shè)計使用年限滿足安全、實用性的要求。

　　上述對結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性的要求總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)的可靠性的概率度量稱為結(jié)構(gòu)的可靠度。也就是說，可靠度是指在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的概率。

　　結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修，即可按預(yù)定目的使用的時期，我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的設(shè)計使用年限應(yīng)按表11-1采用。

　　由此可見，我國通常的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的使用年限是50年。對于按照我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范選用的可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)則稱為設(shè)計基準(zhǔn)期。它不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限�！督ㄖ�結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50086-2001)規(guī)定的設(shè)計基準(zhǔn)期為50年。相應(yīng)的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)所考慮的荷載統(tǒng)計參數(shù)都是按設(shè)計基準(zhǔn)期為50年確定的，如設(shè)計時需采用其他設(shè)計基準(zhǔn)期，則必須另行確定在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計參數(shù)。

　　二、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)與設(shè)計狀況

　　區(qū)分結(jié)構(gòu)是否可靠與失效，其分解標(biāo)志就是極限狀態(tài)。當(dāng)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，這個特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

　　1.承載能力極限狀態(tài)

　　當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或產(chǎn)生了不適于繼續(xù)承載的變形時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)。例如：

　　(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);

　　(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞(包括疲勞破壞)，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載;

　　(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;

　　(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等);

　　(5)地基喪失承載能力而破壞(如失穩(wěn)等)。

　　事實上，承載能力極限狀態(tài)就是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮最大承載能力的狀態(tài)。

　　2.正常使用極限狀態(tài)

　　這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

　　(1)影響正常使用或外觀的變形;

　　(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);

　　(3)影響正常使用的振動;

　　(4)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。

　　在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了考慮結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)之外，還須根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影響，區(qū)分下列三種設(shè)計狀況：

　　(1)持久狀況，即在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，其持續(xù)期很長的狀況，例如房屋結(jié)構(gòu)承受家具和正常人員荷載的狀況。持續(xù)期一般與設(shè)計使用年限為同一數(shù)量級。

　　(2)短暫狀況，即在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計使用年限相比持續(xù)期很短的狀況，如結(jié)構(gòu)施工和維修時承受堆料荷載的狀況。

　　(3)偶然狀況，即在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小，且持續(xù)期很短的狀況，如結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊、罕遇地震等作用。

　　這三種設(shè)計狀況分別對應(yīng)不同的極限狀態(tài)設(shè)計。對于持久狀況、短暫狀況和偶然狀況，都必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計;對于持久狀況，尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計;而對于短暫狀況，可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。

　　一、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力

　　結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因，統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)上的作用。結(jié)構(gòu)上的作用包括直接作用和間接作用。直接作用指的是施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，例如結(jié)構(gòu)白重、樓畫活荷載和沒備自重等。直接作用的計算一般比較簡單，引起的效應(yīng)比較直觀。間接作用指的是引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的作用，例如溫度的變化、混凝土的收縮或徐變、地基的變形、焊接變形和地震等，這類作用不是以直接施加在結(jié)構(gòu)上的形式出現(xiàn)的，但同樣引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)。間接作用的計算和引起的效應(yīng)一般比較復(fù)雜，例如地震會引起建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜下沉以至倒塌，但這些破壞效應(yīng)不僅僅與地震震級、烈度有關(guān)，還與建筑物所在場地的地基條件、建筑物的基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。

　　過去習(xí)慣上將上述兩類不同性質(zhì)的作用統(tǒng)稱為荷載。例如將溫度變化稱為溫度荷載，將地震作用稱為地震荷載等，這樣就混淆了兩類不同性質(zhì)的作用，特別是對間接作用的復(fù)雜性認(rèn)識不足。

　　根據(jù)目前結(jié)構(gòu)理論發(fā)展水平以及現(xiàn)有規(guī)范頒布的現(xiàn)狀，對直接作用在結(jié)構(gòu)上的荷載可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)(以下簡稱《荷載規(guī)范》)的規(guī)定采用，對間接作用，除了對地震作用按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2001)(以下簡稱《抗震規(guī)范》)的規(guī)定采用外，其余的間接作用暫時還未制定相應(yīng)的規(guī)范。

　　考慮到廣大設(shè)計人員的現(xiàn)狀及習(xí)慣上的銜接，目前還未將兩類作用嚴(yán)格劃分，而將其簡稱為荷載。

　　作用在結(jié)構(gòu)上的直接作用或間接作用，將引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力(如軸力、彎矩、剪力、扭矩等)和變形(如撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫等)，這些內(nèi)力和變形總稱為作用效應(yīng)，其中由直接作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)稱為荷載效應(yīng)。

　　結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力，稱為結(jié)構(gòu)的抗力，如構(gòu)件的承載能力、剛度的大小、抗裂縫的能力等。結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、截面尺寸及材料強度等級等因素有關(guān)。

　　二、荷載的分類

　　荷載是一個不確定的隨機變量。在《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068一2001》(以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》)中，規(guī)定設(shè)計基準(zhǔn)期為50年，在這段期間內(nèi)，荷載不僅在量值上是變化的，并且，作用在結(jié)構(gòu)上的時間持續(xù)性也是變化的。因此在《荷載規(guī)范》中，將荷載按以下原則進(jìn)行了分類。

　　1.按隨時間變異分類

　　(1)永久荷載(亦稱恒載)。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時間變化，或即使有變化，其變化值與平均值相比可以忽略不計的荷載。如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。

　　(2)可變荷載(亦稱活載)。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不能忽略的荷載。如樓(屋)面活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等。

　　(3)偶然荷載。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載。如地震、爆炸力、撞擊力等。

　　2.按隨空間位置的變異分類

　　(1)固定荷載。在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定分布的荷載。如結(jié)構(gòu)自重、樓面上的固定設(shè)備荷載等。

　　(2)自由荷載。在結(jié)構(gòu)上的一定范圍內(nèi)可以任意分布的荷載。如民用建筑樓面上的活荷載、工業(yè)建筑中的吊車荷載等。

　　3.按結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)分類

　　(1)靜態(tài)荷載。對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加速度很小可以忽略不計。如結(jié)構(gòu)的自重、樓面的活荷載等。

　　(2)動態(tài)荷載。對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度。如吊車荷載、地震作用、作用在高層建筑上的風(fēng)荷載等。

　　三、荷載的代表值

　　設(shè)計中用來驗算極限狀態(tài)所采用的荷載量值，例如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。

　　1.荷載標(biāo)準(zhǔn)值

　　荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，例如在《荷載規(guī)范》中，住宅樓面的均布活荷載規(guī)定為2.0kN/㎡。

　　對于永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，是按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸(如梁、柱的斷面)與構(gòu)件采用材料的重度的標(biāo)準(zhǔn)值(如梁、柱材料為鋼筋混凝土，則其重度的標(biāo)準(zhǔn)值一般取25kN/m3)來確定的數(shù)值。對常用材料重度，可按《荷載規(guī)范》附錄A采用。

　　對于可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，則由設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位數(shù)來確定，一般取具有95%保證率的上分位值，但對許多還缺少研究的可變荷載，通常還是沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)值。對可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，可按《荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。

　　2.荷載組合值

　　當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮到其同時達(dá)到最大值的可能性較少，因此，在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合設(shè)計時，應(yīng)采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。

　　可變荷載的組合值，為可變荷載乘以荷載組合值系數(shù)。組合值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1。

　　3.荷載頻遇值

　　對變荷載，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。

　　可變荷載頻遇值應(yīng)取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載頻遇值系數(shù)。荷載頻遇值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1。

　　4.荷載準(zhǔn)永久值

 

　　對可變荷載，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準(zhǔn)期一半的荷載值。

　　作用在建筑物上的可變荷載(如住宅樓面上的均布活荷載為2.0kN/㎡)，其中有部分是長期作用在—上面的(可以理解為在設(shè)計基準(zhǔn)期50年內(nèi)，不少于25年)，而另一部分則是不出現(xiàn)的。因此，我們也可以把長期作用在結(jié)構(gòu)物上面的那部分可變荷載看作是永久活載來對待�？勺兒奢d的準(zhǔn)永久值，為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)φq也就是說，準(zhǔn)永久值系數(shù)φq，為荷載準(zhǔn)永久值與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的比值，其值恒小于1.0。

　　在荷載規(guī)范中，規(guī)定了各種不同建筑樓面上均布活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)φq，如對住宅樓面的均布活荷載，其準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.4，而對書庫、檔案庫則φq=0.8，這表示了對不同用途的建筑物，其準(zhǔn)永久值系數(shù)φq是不同的。φq的大小表示了均布活荷載數(shù)值變動的大小，φq大表示變動較小，φq小則表示變動大。如住宅樓面的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/㎡，準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.4，因此，荷載準(zhǔn)永久值為2.0×0.4=0.8kN/㎡;而對一般書庫、檔案庫樓面均布活荷載為5.0kN/㎡，準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.8，因此荷載準(zhǔn)永久值為5.0×0.8=4.0kN/㎡。

　　四、荷載分項系數(shù)與荷載設(shè)計值

　　1.荷載分項系數(shù)

　　荷載分項系數(shù)是在設(shè)計計算中，反映了荷載的不確定性并與結(jié)構(gòu)可靠度概念相關(guān)聯(lián)的一個數(shù)值。對永久荷載和可變荷載，規(guī)定了不同的分項系數(shù)。

　　(1)永久荷載分項系數(shù)γG：當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合取γG=1.2;對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，取γG=1.35。當(dāng)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，—般情況下取γG=1.0;當(dāng)驗算傾覆、滑移或漂浮時，取γG=0.9;對其余某些特殊情況，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范采用。

　　(2)可變荷載分項系數(shù)γQ：—般情況下取γQ=1.4;但對工業(yè)房屋的樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值>4kN/㎡時，考慮到活荷載數(shù)值已較大，則取γQ=1.3。

　　2.荷載設(shè)計值

　　荷載設(shè)計值等于荷載代表值乘以荷載分項系數(shù)。按承載能力極限狀態(tài)計算荷載效應(yīng)時，需考慮荷載分項系數(shù);按正常使用極限狀態(tài)計算荷載效應(yīng)時(不管是考慮荷載的短期效應(yīng)組合還是長期效應(yīng)組合)，由于對正常使用極限狀態(tài)的可靠度比對承載能力極限狀態(tài)的可靠度要求可以適當(dāng)放松，因此可以不考慮分項系數(shù)，即分項系數(shù)：1.0。

　　五、材料強度指標(biāo)的取值

　　1.強度標(biāo)準(zhǔn)值

　　材料強度標(biāo)準(zhǔn)值為結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的材料性能的基本代表值，具有95%的保證率。

　　2.材料分項系數(shù)

　　材料強度分項系數(shù)是在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，按可靠度指標(biāo)[β]在計算中所采用的系數(shù)值。在我國規(guī)范中，通過[β]值及材料、幾何參數(shù)、荷載基本參量，求出各種結(jié)構(gòu)用的材料分項系數(shù)。對混凝土，材料分項系數(shù)取γC=4;對HRB335、HR400、

　　RRB400級鋼筋，取γC=10。

　　3.材料強度設(shè)計值

　　指材料強度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)值后的值。

　　在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計中，采用材料強度設(shè)計值。

　　第三節(jié)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

　　(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(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值、準(zhǔn)永久值系數(shù)如表1-2所列。

　　注：①本表所給各項活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載較大或情況特殊時，應(yīng)按實際情況采用。

　　②第6項書庫活荷載當(dāng)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(dāng)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。

　�、艿�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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)樓面梁從屬面積超過25m2時，應(yīng)取0.9;

　　2)第1(2)-7項當(dāng)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。

　　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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)值作0.2kN/㎡的增減。

　�、谏先说奈菝妫�當(dāng)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�不暢、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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)值及作用面積：

　　輕型，最大起飛重量2t，局部荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)行驗算。

　　注：①對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)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�(dāng)計算挑檐、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(dāng)采用荷載準(zhǔn)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(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計算：

　　式中sk——雪荷載標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?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(dāng)無實測資料時，可按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛娴幕�本雪壓值乘�?.2采用。

　　全國基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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。

　　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(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓

　　垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計算：

　　(1)當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時

　　式中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時

　　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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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)。

　　1)當(dāng)?shù)孛娲植诙阮悇e相同時，離地面越高，μZ值越大，但當(dāng)達(dá)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(dāng)≥450m后，其值相同;

　　3)表中μZ變化為從0.62至3.12，當(dāng)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(fù)風(fēng)壓(吸力);在側(cè)墻面上受負(fù)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(fù)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/㎡。

　　②以上常用材料自重中，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;