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1、结构上的荷载与荷载效应求第1页，此课件共20页哦复习旧课v1、简述结构的功能要求、简述结构的功能要求v2、简述设计使用年限的规定、简述设计使用年限的规定v3、结构功能的极限状态有哪两种？、结构功能的极限状态有哪两种？v4、建筑结构的安全等级如何划分？、建筑结构的安全等级如何划分？第2页，此课件共20页哦v2、1结构上的作用结构上的作用v2、2荷载的分类荷载的分类v2、3荷载的代表值荷载的代表值v2、4荷载效应荷载效应v2、5荷载分项系数及荷载设计值荷载分项系数及荷载设计值结构上的荷载与荷载效应结构上的荷载与荷载效应第3页，此课件共20页哦v2、1结构上的作用结构上的作用v一、作用的定义：引起结
2、构或构件产生内力（应力）、一、作用的定义：引起结构或构件产生内力（应力）、变形（位移、应变）和裂缝等的各自原因统称为结构上变形（位移、应变）和裂缝等的各自原因统称为结构上的作用。的作用。v二、作用的分类：二、作用的分类：v直接作用：以力的形式直接施加于结构上，如自重等。直接作用：以力的形式直接施加于结构上，如自重等。v间接作用：以变形形式施加于结构上，如地震振动、地基不间接作用：以变形形式施加于结构上，如地震振动、地基不均匀沉降、混凝土的收缩、徐变、温度变化等。均匀沉降、混凝土的收缩、徐变、温度变化等。第4页，此课件共20页哦v2、2荷载的分类荷载的分类建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GB5
3、00092001）（以下简称为）（以下简称为荷荷载规范载规范）将结构上的荷载按作用时间的长短和性质分为下列）将结构上的荷载按作用时间的长短和性质分为下列三类：三类：v1、永久荷载、永久荷载v在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等，均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等，永久荷载也称为恒载永久荷载也称为恒载.第5页，此课件共20页哦v2、可变荷载、可变荷载v在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷
4、载，如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载及工业厂房中的吊车荷载等，可变荷荷载、风荷载、雪荷载及工业厂房中的吊车荷载等，可变荷载也称为活载。载也称为活载。v3、偶然荷载、偶然荷载v在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间较短的荷载。如地震、爆炸力、撞击力很大且持续时间较短的荷载。如地震、爆炸力、撞击力等。等。第6页，此课件共20页哦按荷载作用面大小分类按荷载作用面大小分类按荷载作用面大小分类按荷载作用面大小分类 1.1.均布面荷载均布面荷载均布面荷载均布面荷载QQ建筑物
5、楼面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、建筑物楼面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、建筑物楼面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、建筑物楼面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载，都将均布面荷载大理石面层等重量引起的荷载，都将均布面荷载大理石面层等重量引起的荷载，都将均布面荷载大理石面层等重量引起的荷载，都将均布面荷载QQ的计算，可用材的计算，可用材的计算，可用材的计算，可用材料的重度料的重度料的重度料的重度 乘以面层材料的厚度乘以面层材料的厚度乘以面层材料的厚度乘以面层材料的厚度d d，得出增加的均布面荷载值，得出增加的均布面荷载值，
6、得出增加的均布面荷载值，得出增加的均布面荷载值，Q=dQ=d。2.2.线荷载线荷载线荷载线荷载建筑物原有的楼面上的各种面荷载传到梁上，墙上，条形基础上时可建筑物原有的楼面上的各种面荷载传到梁上，墙上，条形基础上时可建筑物原有的楼面上的各种面荷载传到梁上，墙上，条形基础上时可建筑物原有的楼面上的各种面荷载传到梁上，墙上，条形基础上时可简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载q q。3.3.集中荷载集中荷载集中荷载集中荷载 建筑物次梁上的线荷载传到主梁上，或梁上线荷载传到柱子上，放建筑物次梁上的
7、线荷载传到主梁上，或梁上线荷载传到柱子上，放建筑物次梁上的线荷载传到主梁上，或梁上线荷载传到柱子上，放建筑物次梁上的线荷载传到主梁上，或梁上线荷载传到柱子上，放置或悬挂较重物体（如设备，电动葫芦等）时，其作用面积很小，可简置或悬挂较重物体（如设备，电动葫芦等）时，其作用面积很小，可简置或悬挂较重物体（如设备，电动葫芦等）时，其作用面积很小，可简置或悬挂较重物体（如设备，电动葫芦等）时，其作用面积很小，可简化为作用于某一点的集中荷载化为作用于某一点的集中荷载化为作用于某一点的集中荷载化为作用于某一点的集中荷载F F。荷载的分类荷载的分类补充知识补充知识第7页，此课件共20页哦v2.3荷载的代表值
8、荷载的代表值v一、荷载的代表值定义：由于各种荷载具有一定的变异性，一、荷载的代表值定义：由于各种荷载具有一定的变异性，在建筑结构设计时，应根据各种极限状态的设计要求取用在建筑结构设计时，应根据各种极限状态的设计要求取用不同的荷载量值。不同的荷载量值。v对于永久荷载以标准值作为代表值；对于永久荷载以标准值作为代表值；v对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，如对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，如标准值、组合值、频遇值、准永久值。标准值、组合值、频遇值、准永久值。第8页，此课件共20页哦v二、荷载的代表值的种类：二、荷载的代表值的种类：v1、标准值；、标准值；所谓荷载标准值，是指
9、结构在设计基准期所谓荷载标准值，是指结构在设计基准期(50年年)内，正常情况下可能出现的最大荷载值，内，正常情况下可能出现的最大荷载值，它是结构设计时采用的它是结构设计时采用的荷载基本代表值。荷载基本代表值。而其他的代表值都可由标准值乘以相应的系数后得而其他的代表值都可由标准值乘以相应的系数后得出，通常要求荷载标准值应具有出，通常要求荷载标准值应具有95%的保证率。的保证率。即：大于标准值的荷载即：大于标准值的荷载出现的可能性只有出现的可能性只有5%，而小于标准值的荷载出现的可能性有，而小于标准值的荷载出现的可能性有95%。第9页，此课件共20页哦v永久荷载标准值永久荷载标准值v对结构构件的自
10、重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积对结构构件的自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。的自重计算确定。GB50009-2001荷载规范荷载规范附录附录A给出了常用给出了常用材料和构件的自重，设计时可直接查用。材料和构件的自重，设计时可直接查用。(13-1.3)v可变荷载标准值可变荷载标准值v荷载规范荷载规范中已给出，设计时可直接查用。中已给出，设计时可直接查用。(13-1.4)第10页，此课件共20页哦永久荷载标准值计算实例永久荷载标准值计算实例v1.梁250600，求自重标准值。vgk=0.250.625=3.75KN/m第11页，此课件共20页哦v2、可变荷载组合值
11、、可变荷载组合值v当结构承受两种或两种以上可变荷载时，由于所有当结构承受两种或两种以上可变荷载时，由于所有可变荷载同时达到各自最大值的可能性极小，因此除可变荷载同时达到各自最大值的可能性极小，因此除主导的可变荷载外，其它伴随的可变荷载均应乘以一主导的可变荷载外，其它伴随的可变荷载均应乘以一个小于个小于1的组合系数（的组合系数（c）作为可变荷载的组合值。）作为可变荷载的组合值。第12页，此课件共20页哦v3、可变荷载的频遇值、可变荷载的频遇值v可变荷载的频遇值是正常使用极限状态可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合值。它是在
12、统计基础上确定的。在设计基准值。它是在统计基础上确定的。在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分，或其超越频率限于某一给定值。部分，或其超越频率限于某一给定值。v可变荷载的频遇值可变荷载的频遇值=fQKv其中：其中：f可变荷载频遇值系数可变荷载频遇值系数第13页，此课件共20页哦4、可变荷载准永久值、可变荷载准永久值在进行结构构件的变形和裂缝验算时，需要考虑荷在进行结构构件的变形和裂缝验算时，需要考虑荷载长期作用对构件刚度和裂缝的影响，此时，可变荷载载长期作用对构件刚度和裂缝的影响，此时，可变荷载只能取其在设计基准期内经常作用在结构上的那部分荷
13、只能取其在设计基准期内经常作用在结构上的那部分荷载作为其代表值，它对结构的影响类似于永久荷载。荷载作为其代表值，它对结构的影响类似于永久荷载。荷载准永久值载准永久值=qQK其中其中q为荷载准永久值系数，为荷载准永久值系数，QK为为荷载标准值。荷载标准值。第14页，此课件共20页哦补充资料荷载变动对建筑结构的影响 v一、在施工过程中，将对建筑结构增加一定数量的施工荷载，如一、在施工过程中，将对建筑结构增加一定数量的施工荷载，如电动设备的振动、对楼面或墙体的撞击等，带有明显的动力荷载电动设备的振动、对楼面或墙体的撞击等，带有明显的动力荷载的特性；又如在房间放置大量的砂石、水泥等建筑材料，可能使的特
14、性；又如在房间放置大量的砂石、水泥等建筑材料，可能使得建筑物局部面积上的荷载值远远超过设计允许的范围。得建筑物局部面积上的荷载值远远超过设计允许的范围。v二、建筑装修过程中增加荷载二、建筑装修过程中增加荷载（1）在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；）在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；（2）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载；）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载；（3）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载，使结构间局部增加假山盆景，这些装
15、修做法就是对结构增加了集中荷载，使结构构件局部受到较重荷载作用，引起结构的较大变形，造成不安全的隐患，构件局部受到较重荷载作用，引起结构的较大变形，造成不安全的隐患，应采取安全加固措施应采取安全加固措施第15页，此课件共20页哦v2、4荷载效应荷载效应v一、荷载效应的定义：各种作用在结构上产生的内力（弯矩、一、荷载效应的定义：各种作用在结构上产生的内力（弯矩、剪力、扭矩、压力、拉力等）和变形（挠度、扭转、弯曲、剪力、扭矩、压力、拉力等）和变形（挠度、扭转、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等）统称为拉伸、压缩、裂缝等）统称为“作用效应作用效应”，以，以“S”表示。表示。当作用为荷载时，引起的效应称为当作用
16、为荷载时，引起的效应称为“荷载效应荷载效应”。vS=CQvC作用效应系数作用效应系数vQ某种荷载代表值某种荷载代表值第16页，此课件共20页哦v二、荷载效应的计算方法二、荷载效应的计算方法v见参考书见参考书简明建筑结构设计手册（第二版）简明建筑结构设计手册（第二版）第二章第二章。第17页，此课件共20页哦v2、5荷载分项系数及荷载设计值荷载分项系数及荷载设计值v一、荷载分项系数的定义：大于一、荷载分项系数的定义：大于1的调整系数的调整系数(P15)v二、荷载分项系数的取值：对结构有利与不利二、荷载分项系数的取值：对结构有利与不利v三、荷载设计值的计算：用于承载能力极限状态设计三、荷载设计值的计算：用于承载能力极限状态设计第18页，此课件共20页哦荷载设计值荷载设计值计算实例计算实例构件恒载标准值设计值板梁墙柱建筑活载标准值设计值教学楼食堂阅览室书库第19页，此课件共20页哦课堂小结课堂小结v熟悉荷载的分类：永久荷载、可变荷载、熟悉荷载的分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载偶然荷载v四种代表值：标准值、组合值、频遇值、四种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值准永久值v设计值与代表值通过荷载分项系数联系设计值与代表值通过荷载分项系数联系。第20页，此课件共20页哦