荷载规范

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荷载规范

荷载规范是建筑结构设计中至关重要的技术文件,用于规定各种荷载(作用在结构上的力)的取值方法、组合原则以及设计要求。其目的是确保建筑物在使用过程中能够安全、可靠地承受各种可能的作用力,并满足适用性和耐久性的要求。

荷载规范通常包括永久荷载(如结构自重)、可变荷载(如楼面活荷载、风荷载、雪荷载等)和偶然荷载(如爆炸、撞击等)。这些荷载的计算方法和取值标准基于大量工程实践和科学研究,充分考虑了地域特点、气候条件、地质状况等因素。例如,在沿海地区,风荷载是一个重要考量因素;而在寒冷地区,雪荷载的影响则更为显著。

规范还对荷载效应组合进行了明确规定,以应对多种荷载同时作用的情况。通过合理的设计组合,可以有效评估结构在最不利工况下的性能表现。此外,规范还会根据材料特性、施工工艺的进步以及新的科研成果不断更新和完善。

荷载规范的制定和实施对于提高建筑工程的安全性、经济性和环保性具有重要意义。它不仅为设计师提供了明确的设计依据,也为施工、验收和维护提供了统一的标准。各国和地区根据自身情况制定了相应的荷载规范,如中国的《建筑结构荷载规范》(GB50009),美国的ASCE7标准,欧洲的Eurocode等。这些规范在全球范围内推动了建筑行业的规范化和科学化发展。

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4.2工业建筑楼面活荷载

丧十外岁列板窍或庆未(历的同距以1.2血为十限,小宁1.2m的 此时,在设计中可将板面和肋视作一个整体,按梁的荷载计算。 表中荷载值已包括操作荷载值,但不包括隔墙自重。当需要考虑隔墙自重时, 应根据隔墙的实际情况计算。当隔墙可能任意移动时,建议采用重量不超过300kg/m 的轻质隔墙,此时(考虑隔墙后)的活荷载增值一般可取1.0kN/m²。 不同用途的工业建筑,其工艺设备的动力性质不尽相同。对一般情况,荷载中 已考虑动力系数1.05~1.1;对特殊的专用设备和机器,可提高到1.2~1.3。 4.2.2操作荷载对板面一般取2kN/m"。对堆料较多的车间,如金工车间,操作荷载 取2.5kN/m²。有的车间,例如仪器仪表装配车间,由于生产的不均衡性,某个时期 的成品、半成品堆放特别严重,这时可定为4kN/m²。还有些车间,其荷载基本上由 堆料所控制,例如粮食加工厂的拉丝车间、轮胎厂的准备车间、纺织车间的齿轮室 等。 操作荷载在设备所占的楼面面积内不予考虑。 4.3屋面均布活荷载

4.4.2易于形成灰堆的屋面处,其积灰荷载的增大系数可参照雪荷载的屋面积雪分 布系数的规定来确定,

4.4.3对有雪地区,积灰荷载应与雪荷载同时考虑。此外,考虑到雨季的积灰有可 能接近饱和,此时的积灰荷载的增值为偏于安全,可通过不上人屋面活荷载来补偿 4.5施工和检修荷载及栏杆水平荷载

4.5.1设计屋面板、標条、钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时,除了按第3.3.1 条单独考虑屋面均布活荷载外,还应另外验算在施工、检修时可能出现在最不利位 置上,由人和工具自重形成的集中荷载。对于宽度较大的挑檐和雨篷,在验算其承 载力时,为偏于安全,可沿其宽度每隔1.0m考虑有一个集中荷载;在验算其倾覆时 可根据实际可能的情况,增大集中荷载的间距,一般可取2.5~3.0m。

5.1吊车竖向和水平荷载

吊车的工作制等级与工作级别的对应关系

5.1.2吊车的水平荷载分纵向和横向两种,分别由吊车的大车和小车的运行机构在 启动或制动时引起的惯性力产生,惯性力为运行重量与运行加速度的乘积,但必须 通过制动轮与钢轨间的摩擦传递给厂房结构。因此,吊车的水平荷载取决于制动轨 的轮压和它与钢轨间的滑动摩擦系数,摩擦系数一般可取0.14。

5.2 多台吊车的组合

5.2.1设计厂房的吊车梁和排架时,考虑参与组合的吊车台数是根据所计算的结构 构件能同时产生效应的吊车台数确定。它主要取决于柱距大小和厂房跨间的数量, 其次是各吊车同时集聚在同一柱距范围内的可能性。根据实际观察,在同一跨度内 2台吊车以邻接距离运行的情况还是常见的,但3台吊车相邻运行却很罕见,即使发 生,由于柱距所限,能产生影响的也只是2台。因此,对单跨厂房设计时最多考虑2 台吊车。 对多跨厂房,在同一柱距内同时出现超过2台吊车的机会增加。但考虑隔跨吊 车对结构的影响减弱,为了计算上的方便。容许在计算吊车竖向荷载时,最多只考 虑4台吊车。而在计算吊车水平荷载时,由于同时制动的机会很小,容许最多只考 虐2台品车

且其小车位置都按同时处于最不利的极限工作位置上考虑。根据在北京、上海、沈 阳、鞍山、大连等地的实际观察调查,实际上这种最不利的情况是不可能出现的。 对不同工作制的吊车,其吊车载荷有所不同,即不同吊车有各自的满载概率,而2 台或4台同时满载,且小车又同时处于最不利位置的概率就更小。因此,本条文给

5.3 吊车荷载的动力系数

关于这个问题的规定,已从本规范中撤消,由各结构设计规范和技术标准根据自身 特点分别自行规定。 5.4吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 5.3.2处于工作状态的吊车,一般很少会持续地停留在某一个位置上,所以在正常 条件下,吊车荷载的作用都是短时间的。但当空载吊车经常被安置在指定的某个位 置时,计算吊车梁的长期荷载效应可按本条文规定的准永久值采用。

6 雪荷载 6.1雪荷载标准值及基本雪压

6.1雪荷载标准值及基本雪压

6.1.2基本雪压so的修订是根据全国672个地点的气象台(站),从建站起到1995年 的最大雪压或雪深资料,经统计得出50年一遇最大雪压,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,我国大部分气象台(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,当缺乏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 150kg/m”;华北及西北地区取130kg/m²,其中青海取120kg/m²;淮河、秦岭以南地 区一般取150kg/m”,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,具体计算可按附录D的规定。 在制订我国基本雪压分布图时,应考虑如下特点: (1)新疆北部是我国突出的雪压高值区。该区由于冬季受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湄潭鼎瑞湄江国际土方开挖、基坑支护及降水安全专项施工方案,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1kN/m2。 (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 司时因气温低,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/m^以上。但是吉林西部 和辽宁北部地区,因地处大兴安岭的东南背风坡,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/m²。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。因该区海拔高,温度低,湿度大,降雪较多 而不易溶化。但该区的河谷内,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,但水汽不足,降水量较少,雪压也相 应较小,一般为0.2~0.3kN/m”。西北干旱地区,雪压在0.2kN/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。 对雪荷载敏感的结构,例如轻型屋盖,考虑到雪荷载有时会远超过结构自重, 此时仍采用雪荷载分项系数为1.40,屋盖结构的可靠度可能不够,因此对这种情况 建议将基本雪压适当提高,但这应由有关规范或标准作具体规定。 6.1.4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。 6.2屋面积雪分布系数 6.2.1屋面积雪分布系数就是屋面水平投影面积上的雪荷载Sh与基本雪压so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。 因此本规范根据以往的设计经验,参考国际标准ISO4355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(参见本规范表6.2.1)。现就这 些图形作以下几点说明: 1坡屋面 本规范认为,我国南部气候转暖,屋面积雪容易融化,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α≥50°,μ=0和α≤25°,μ=1是合 理的。 2拱形屋面 本规范给出了矢跨比有关的计算公式,即Ⅱ=l/8f(l为跨度,f为矢高),但Ⅱ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 其系数1.4及0.6则是考虑了屋面凹处范围内,局部堆雪影响及局部滑雪影响。 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u= S0 但不大于4.0,其中h为屋面高低差,以m计,so为基本雪压,以kN/m²计;又规定 积雪分布宽度ai=2h,但不小于5m,不大于10m;积雪按三角形状分布,见图6.2.1 我国高雪地区的基本雪压so=0.5~0.8kN/m²,当屋面高低差达2m以上时,则μ 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,一般高低屋面处存在风涡作用,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,Ⅱ:取平均值为2.0,雪堆长度为 2h,但不小于4m,不大于8m。

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