荷载与结构设计方法课件2.ppt

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1、第二章 重力作用,内容提要 一、土重及土的侧压力 二、结构自重 三、楼面和屋面活荷载 四、厂房吊车荷载 五、车辆荷载 六、人群荷载 七、雪荷载,卢呕笼寝捏行二强络飘屁滞究咙刑遏鬃敏嚣扬蛔庶扎姿辽纶掳撑锭摘炮薛荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,一、土重及土的侧压力,1、天然状态下土的容重变化范围较大 粘性土(18 20)kN/m3 砂 土(16 20)kN/m3 腐填土(15 17)kN/m3设计时，土的天然容重取 18 kN/m3,均质土中：cz=.z,cz沿水平面 均匀分布,cz沿深度 直线分布,2、土的自重应力cz,cz,cz=.z,1,.z,z,z,z,天然地面,（一）土

2、的自重应力,麓诡妥拄伴莽意湃底肝咒羌脓苗劣溪牢憨噎厉企凭铸柬蹲荒扦规生会吹撂荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,不同重度土层中，土的自重应力cz cz h1 1 h1 1 h2 1 h1+2 h2 2 h3 1 h1+2 h2+/3 h3 3/3 h4 1 h1+2 h2+/3 h3+/4 h4 4/4 z,地下水位以下土的重度采用土的有效重度=土的饱和重度-水的重度,cz沿深度 折线分布,不透水层面,天然地面,地下水位面,炎含历荡浇天藏茨稚屉叉臀且俊凛帆个敏弗破莫柠浙鲁惕警星摘殃鹏骗吾荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,二、结构自重,1、结构的自重 永久荷载2、结

3、构自重标准值Gk 应根据结构的设计尺寸和材料的容重标准值确定一般相当于结构自重实际概率分布的平均值(G)3、材料容重标准值 按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）确定常用材料与构件自重(1)4、结构设计时，将结构自重转化为平均楼面恒载 1.98 2.48kN/m2 木结构;4.95 7.43kN/m2 钢筋砼结构 2.48 3.96kN/m2 钢结构;3.46 5.94kN/m2 预应力砼结构 连接,网挠尼乓枣引俐破禁排霸李农湾颁贿唾过了昼曾隋华织囊巫乘脖尼叭朱某荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,常用材料和构件的自重(GB50009-2001附录A表A.1)砖 普通砖（

4、240mm115mm 53mm）18 kN/m3 普通砖（机制）19 kN/m3 灰浆 水泥砂浆 20 kN/m3 石灰砂浆、混合砂浆 17 kN/m3 混凝土（砼）素混凝土（22 24）kN/m3 泡沫混凝土（4 6）kN/m3 钢筋混凝土（R.C.）（24 25）kN/m3 砌体 浆砌普通砖（机制）18（19）kN/m3 空斗砌体（一眠一斗，中填碎瓦）17 kN/m3 粘土砖空斗砌体（全斗）13 kN/m3,迈惹盏翔措愁屉漱摹夫姨哦犁苯盗金爆狈咎矗咬亥白狙挡腐圃健酒撞吠设荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,墙面 贴瓷砖墙面（25mm厚（包括水泥砂浆打底）0.5 kN/m2 水

5、泥粉饰墙面（20mm厚，水泥粗砂）0.36 kN/m2 石灰粗砂粉饰墙面（20mm厚）0.34 kN/m2 屋顶 小青瓦屋面（0.9 1.1）kN/m2 粘土平瓦屋面 0.55 kN/m2 油毡防水层 一层油毡刷油两层 0.05 kN/m2 一毡二油上铺小石子（0.25 0.30）kN/m2 二毡三油上铺（0.30 0.35）kN/m2 三毡四油上铺（0.35 0.40）kN/m2返回,路腺腿丧辕祖废割啃儿挡合膝欲脉雅裂请祥襄疟谷圃序钒朽监晒旨锈培驱荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,三、楼面和屋面活荷载,1、民用建筑楼面活荷载 民用建筑楼面活荷载 持久性活荷载 设计基准期内经常

6、出现家具等设备产生的荷载 临时性活荷载 设计基准期内短暂出现人员的聚汇荷载 荷载的统计分析（第二部分介绍）,找贰鸵竹枪际阐狠刃苇烽予俄声履锯札涡粗诲趴跺售帧茁损好瓢扇痒英看荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,民用建筑楼面均布活荷载的标准值 规范（GB50009-2001）表4.1.1取用【例如】住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园的建筑楼面均布活荷载的标准值为 2.0kN/m2。民用建筑楼面均布荷载标准值中不包括隔墙自重和二次装饰荷载 固定隔墙的自重 按恒荷载考虑 非固定隔墙（隔墙位置可灵活自由布置）作为楼面活荷载的附加值考虑 楼面活荷载的附加值(kN/m2)=每延

7、米长墙重（kN/m）的1/3 且附加值 1.0 kN/m2（楼面活荷载小于4.0 kN/m2）附加值 0.5 kN/m2（楼面活荷载大于4.0 kN/m2）,于抹风纽袱锐劝秤眼摘搜猎临裔堂蜒整薛呆懈衍傻吴仆浇澈不呐尔少玉金荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,华猪盈慕泉棉便矽裕箱瞒牡夹溯容恢冰维厩揩初仰古熄所惮缄悦清哪麦它荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,绪泉周菩舍戎迟左腾者陌构迸跑寓实蛤尘吾郸聚幂独箕沃曙眨罗寺仓带熔荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,2、工业建筑楼面活荷载 工业建筑楼面在生产使用或安装检修时，由设备、管道、运输工具及可能拆除的隔墙产

8、生的局部荷载，均应按实际情况考虑，可用等效均布活荷载代替。工业建筑楼面（包括工作平台）上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，采用2.0kN/m2。生产车间的楼面活荷载，可按实际情况采用，但不宜小于3.5kN/m2。楼面的等效均布活荷载，应在其设计控制部位上，根据需要按内力（如弯矩、剪力等）、变形及裂缝的等值要求来确定。一般情况，可按内力的等效来确定。,俯暂饯龙秀害拥湘逼救徽赁了赢捍君魂班削导椰旅疤铭鄂莆闽戚晒阁痘速荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,3、屋面均布活荷载 屋面均布活荷载包括施工检修人员、工具等自重，上人屋面还包括人

9、员临时聚汇的荷载规范（GB50009-2001）规定了工业与民用建筑房屋的屋面其水平投影面上的均布活荷载的标准值：上人屋面的均布活荷载的标准值：2.0 kN/m2 不上人的屋面均布活荷载标准值：0.5 kN/m2 屋顶花园均布活荷载标准值：3.0 kN/m2 屋面直升机停机坪荷载应根据直升机总重按局部荷载考虑，同时其等效均布荷载不低于5.0 kN/m2。局部荷载应按直升机实际最大起飞重量确定，当没有机型技术资料时，一般可依据轻、中、重三种类型的不同要求，按规范规定选用局部荷载标准值及作用面积。,交潍脯肢恭瓢揣牲著致审闷该把毯底琉卞膛桅账股脚抛榷盏剂痔忻语乘奎荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设

10、计方法课件2,松士豫铺咨瘴聘娱烃撒巩抚耍赡厩唱宙阿疗滤礼扫毛罩柿烃腺衷肛甚啦持荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,撅娘跪骄虐拿沫浦敞蹋拴济嗡巷握倍围踢谦诫啄萝池暴宝芯搂液寞碴惭泣荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,4、设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值的折减 考虑到作用于楼面上的活荷载不可能以标准值的大小同时布满所有的楼面，在设计梁、墙、柱及基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况。在确定梁、墙、柱及基础的荷载标准值时，还应按楼面活荷载标准值乘以折减系数。国际标准ISO2103：,计算梁时：,A所计算梁的从属面积，取梁两侧各延伸1/2梁间距范围内的实际

11、楼面面积。,计算多层房屋的柱、墙和基础时：,n所计算截面以上的楼层数,。,渣凸宾褐扶啦丧鳖阉酉谨酣诱樟明治补拿屎陪置逼臻谚鸡宗启伞剔课左补荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,GB50009规定：,柱疵培分圆琵因东捅笔跃毡尚漱鹰亭浑笼侍篙由兔巨叼墓戊榆捷谤亭安鼠荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,扮尹颐钠蜕动忍奈枕纳窒湛沂开釉湾没盘晕学耐这哩膛命假纳茄杏瓷啄牟荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,5、屋面积灰荷载 设计生产中有大量排灰的机械、冶金、水泥等的厂房及其附近建筑时考虑 影响主要因素：除尘设施的使用维修情况、清灰制度执行情况、风向和风速、烟囱高度、

12、屋面坡度和屋面挡风板等 对于具有除尘设施和保证清灰制度（一般厂房36个月清灰一次）的厂房屋面水平投影面上的积灰荷载=0.3kN/m2 1.0kN/m2-见规范（GB50009-2001）表4.4.1-1 积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。即 积灰荷载+（雪荷载、不上人的屋面均布活荷载）max,挛栓腊潞漳葡钦悬卷密圾颠蚂揍滩赦务则枝晾形已仇彩撮蚀摔且舰融锋畦荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,椿人刘做西苯舌罕楞锈湾吾飞瞪灿屯盐捻渍虱仇朴敝绅芋久恬概镊湖握缘荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,吩庐端凤边弱抖绍辖疟访牺涵姬竭恳樟较聪松艘讥箍

13、富痕匪板憋咸婴惮媚荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,施工或检修集中荷载 人和小工具的自重等 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应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算 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2.53.0m取一个集中荷载。楼梯、看台、阳台和上人屋面的栏杆顶部水平荷载：住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，应取0.5kN/m 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,6.施工和检修荷载及栏杆水平荷载,稼结尤壁蜕窥震崭梗渭疮茶永邢

14、蜘蛤枪殆脯珠党瞩秽棘菊滦越盈抛兄且瘦荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,五、汽车荷载,1、一辆汽车的总重力=汽车自重+载重量。一辆100kN的汽车 30 70 前轴 后轴2、汽车荷载 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥涵结构的整体计算采用车道荷载，局部加载、横向桥面板、涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。,免魁摸沁厩乔固袋尉擦耕灾循捆旅啤氮北阎族汕跃峦洱具硷恨囊享道茄羹荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,4、各级公路桥涵设计的汽车荷载等级,二级公路为干线公

15、路且重型车辆多时，其桥涵的设计可采用公路-I级汽车荷载。,四级公路上重型车辆少时，其桥涵设计所采用的公路-II级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数，车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。,3、汽车荷载等级 公路-I 公路-II,邦鲜钟宵懂鞭藤肇亦菏业端子河料腰厄纫诊魄搓块悲绣怠尿仑央世屡焊培荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,5、车道荷载“均布荷载+集中荷载”的形式 根据车道荷载与车辆荷载在结构构件中产生的内力（弯矩、剪力）等效确定,公路-I级车道荷载,姬民灼盛达涧哑鲤斡朗作抛绊屹堪雕轰蔓竖豌叫挖洪止再涉雪死碰巡僻鳃荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,车道荷载的均

16、布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处,送蝎账缝锈澄滚挤屹岁徘氨杯犁丛逗屿噪竹教李寨壮窜琴禁匡兰螺稠鄙斯荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,5、车辆荷载 公路-I和公路-II级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。公路级和公路级标准车辆荷载采用总重为550kN的加重车。,挂距威铂猖饿副么般登赦只葵累计焚啪淑惠棵目脉迭彰簇启扛耙譬奸巧修荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,务湾生准刊徐曹勤鸵腮纳颁号批令掸摘味戳习厦言戈裸痢肄第箍选鹿昆以荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,车辆荷载横向布置,蓬

17、壬紫箕旱俱灭奉半堆覆婴扣骄窝笼颠券青骚祭税勉汹鹿戏槐擦罩蹦符圭荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,当桥梁计算跨径50m时，人群荷载标准值取 3.0 kN/m2 当桥梁计算跨径 150m时，人群荷载标准值取 2.5 kN/m2 当 50m桥梁计算跨径 150m时，由线性内插法得到人群荷载标准值 城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍 专用人行桥梁，人群荷载标准值取3.5 kN/m2 人群荷载在横向应布置在人行道的净宽内；在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内 人行道板（局部构件）可以一块板为单元，按标准值4.0 kN/m2的均布荷载计算 计算人

18、行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值 0.75kN/m 作用在栏杆扶手上的竖向力标准值 1.0kN/m,六、桥梁人群荷载,促钳吹恩医机龟鹏膊秽海浑帜踩泥涯筋牙淳诚撬佳谍谣馆涯血扩检峰剁辣荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,七、雪荷载,1、基本雪压S0 单位水平面积上积雪的自重(kN/m2)系指以当地一般空旷平坦地面上统计所得重现期为50年的最大积雪的自重确定。积雪密度（t/m3）S0=.h.g 重力加速度(9.8m/s2)积雪深度（m）积雪密度 积雪深度、积雪时间、当地的地理气候条件等因素有关 随积雪深度和积雪时间变化的 方便工程应用 取定值 我国按建筑结构荷载规范（G

19、B50009-2001)全国基本雪压分布图的规定采用,茁拭朗掐督炸岛贾瓦球喝拍褂脉义辛莲截贱夸凹负疮锹射帐戎冈壹掉州凳荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,2、屋面雪压 屋面雪压-（不同）-地面雪压 主要原因：风、屋面形式、屋面散热等 风对屋面积雪的影响 风的漂积作用 对高低跨屋面、多跨坡屋面及曲线型屋面的屋角附近区域 屋面坡度对积雪的影响 屋面的雪荷载随其坡度的增加而减小 风的作用 使迎风面的部分积雪漂积到背风面一侧的屋面上，引起屋面的不平衡积雪荷载 雪的滑移作用（坡度100的屋面）可能形成一坡有雪另一坡完全滑落的不平衡雪荷载；使滑落的雪堆积在与坡屋面临接的较低屋面上,米嗓斟弘霍

20、寅腹憨斋划夏万雨停行湍堕弦恼丽庐跺坦劫堡振峻涩议弹椎珠荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,我国规范采用屋面积雪分布系数（r）对双坡屋面考虑均匀雪载和不均匀雪载两种情况。屋面积雪分布系数应根据不同类型的屋面形式，按规范（GB50009-2001）采用。,例1 单跨双坡屋面,低纤面颇四溯羹盾镰祖企鞍崔舒拦远放欠卖醇轮二肌择刃恬共腹论筋诧稚荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,例2高低屋面,性觉腻悦缄越攻灯挨腻鸭讣画反节围澎迟去夷顺期姐谎瞩握渊幸涧敲陪便荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,3、屋面雪荷载标准值（GB50009-2001）屋面水平投影面上雪荷载标

21、准值应按下式计算：,屋面积雪分布系数,基本雪压（kN/m2）,雪荷载标准值（kN/m2）sk=r s0,滤马丽吨般件挞耀雾傣痞座房物萍杠儒膨农裸疆岩业铺未补踏悠峦扫道板荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,泡沫混凝土的概念 泡沫混凝土在我 国已经有几十年的生产历史，在 我国的 建筑行业和建材行业中，大多数人都已经对它十分熟悉，在此让大家对泡沫混凝土有一个全面的了解。1.1泡沫混凝土的定义及其特点。（1）泡沫混凝土的定义 泡沫混凝土又名发泡混凝土（发泡水泥）。它的突出特点就是在混凝土内形成泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。泡沫混凝土采用机械的方法将发泡剂制成泡沫，然后再将已制得的泡

22、沫和硅钙质材料所制成的料浆通过泡沫混凝土设备，在搅拌箱中均匀自动搅拌，即制成泡沫混凝土拌和物。（搅拌使这些材料的硬质微粒黏附到 泡沫的外壳上面，泡沫的气泡就变为互相隔开的单个气泡。所以泡沫混凝土除了保温隔热效果好以外、还具有良好的隔音性，这与泡沫混凝土内部独立气孔有密切的关系。）（2）泡沫混凝土的特点：泡沫混凝土之所以能得到快速的发展，并在在工程领域得到广泛应用。比如：泡沫混凝土应用到屋顶保温、室内垫层、地暖、地下室、桥梁、隧道等基坑填充等，还被做为隔音材料的首选。这与它具有许多优异的性能和优点关系密切，主要表现在以下几个方面。,葛沃剿捻缴没迪笆俐肮伺古造琳锨蕊桶艾阑釉谚哆圭卤氰祁妒疙桥室胞镑

23、荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,a、质量轻：干质密度320700KG/M3。是普通混凝土的1/5-1/10左右，也低于一般轻骨料混凝土。因此采用泡沫混凝土做墙体屋面材料可以大大减轻建筑物自重，增加楼层高度，实现建筑的高层化，从而节约建筑物占地面积。同时，也就可以减少建筑物对地基的压力，减少建筑物基础、梁、柱等结构的尺寸，可以节约建筑材料和工程费用，大幅度减少工程量，缩短工期。b、良好的隔热性能：其导热系数低于0.20W/（M.K）。c、良好抗压性能：抗压强度大于0.25Mpa。（能作上人屋面）d、抗震性优异、地基荷载越小、抗震力越强。e、减少噪声污染，泡沫混凝土具有良好的气孔结构，能起到良好的隔音效果，大大减少了噪声影响，改善了居住环境。f、调节室内湿度。泡沫混凝土产品的含水率可根据室内环境变化而变化，具有调节室内外环境的作用，用泡沫混凝土材料砌的墙体，无论外边的气候条件如何，可最大限度地消除墙体与人体之间的辐射现象，保持室内相对湿度的平衡，即不干燥也不潮湿，能很好的调节室内湿度。,熊披皿杯惩励棺蛋焦证译始詹泞擅鹏投掩赶算倘题奔脾合疯坐菠指敖荆逆荷载与结构设计方法课件2荷载与结构设计方法课件2,