第二章_雪荷載與土側(cè)壓力計(jì)算念補(bǔ)充

1、第二章 重力 側(cè)壓力 一、結(jié)構(gòu)自重 二、土的自重應(yīng)力 三、 雪荷載 四、樓面活荷載 五、人群荷載 內(nèi)容提要 VGb 1、結(jié)構(gòu)的自重 永久荷載 2、結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的容重 標(biāo)準(zhǔn)值確定 3、材料容重標(biāo)準(zhǔn)值 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）確定 常用材料與構(gòu)件自重(1) 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)自重 式中 ：構(gòu)件的自重(kN) ：構(gòu)件材料的重度(kN/m3) ：構(gòu)件的體積，一般按設(shè)計(jì)尺寸確定(m3) b G V 4、當(dāng)各構(gòu)件材料重度不同時(shí)，可將結(jié)構(gòu)會(huì)劃分為多 的基本構(gòu)件，計(jì)算出基本構(gòu)件重量后疊加。 常用材料和構(gòu)件的自重常用材料和構(gòu)件的自重(GB50009-2001(GB

2、50009-2001附錄附錄A A表表A.1)A.1) 磚磚 普通磚（普通磚（240mm240mm115mm 115mm 53mm 53mm） 18 kN/m318 kN/m3 普通磚（機(jī)制）普通磚（機(jī)制） 19 kN/m319 kN/m3 灰漿灰漿 水泥砂漿水泥砂漿 20 kN/m320 kN/m3 石灰砂漿、混合砂漿石灰砂漿、混合砂漿 17 kN/m317 kN/m3 混凝土（砼）混凝土（砼） 素混凝土素混凝土 22 22 24 kN/m3 24 kN/m3 泡沫混凝土泡沫混凝土 4 4 6 kN/m3 6 kN/m3 鋼筋混凝土（鋼筋混凝土（R.C.R.C.） 24 24 25 kN/m

3、3 25 kN/m3 砌體砌體 漿砌普通磚（機(jī)制）漿砌普通磚（機(jī)制） 1818（1919） kN/m3kN/m3 空斗砌體（一眠一斗，中填碎瓦）空斗砌體（一眠一斗，中填碎瓦） 17 kN/m317 kN/m3 粘土磚空斗砌體（全斗）粘土磚空斗砌體（全斗） 13 kN/m313 kN/m3 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)自重 墻面墻面 貼瓷磚墻面（貼瓷磚墻面（25mm25mm厚（包括水泥砂漿打底）厚（包括水泥砂漿打底） 0.5 kN/m0.5 kN/m2 2 水泥粉飾墻面（水泥粉飾墻面（20mm20mm厚，水泥粗砂）厚，水泥粗砂） 0.36 kN/m0.36 kN/m2 2 石灰粗砂粉飾墻面（石灰粗砂粉飾墻面（2

4、0mm20mm厚）厚） 0.34 kN/m0.34 kN/m2 2 屋頂屋頂 小青瓦屋面小青瓦屋面 （0.9 0.9 1.1 1.1） kN/mkN/m2 2 粘土平瓦屋面粘土平瓦屋面 0.55 kN/m0.55 kN/m2 2 油氈防水層油氈防水層 一層油氈刷油兩層一層油氈刷油兩層 0.05 kN/m0.05 kN/m2 2 一氈二油上鋪小石子一氈二油上鋪小石子 （0.25 0.25 0.30 0.30） kN/mkN/m2 2 二氈三油上鋪二氈三油上鋪 （0.30 0.30 0.35 0.35） kN/mkN/m2 2 三氈四油上鋪三氈四油上鋪 （0.35 0.35 0.40 0.40）

5、kN/mkN/m2 2 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)自重 例1 雙面水泥粉刷厚240磚墻的自重（20mm厚水泥砂漿面) 解 G=0.24m18kN/m3+20.36kN/m2=4.90kN/m2 0.02m20kN/m3=0.4kN/m2 80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08m25kN/m3=2.0kN/m2 12mm厚紙筋石灰泥粉底 0.012m16kN/m3=0.192kN/m2 Gk=Gki=2.592 kN/m2 例2 計(jì)算某現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值Gk 解 20mm厚水泥砂漿面層 例 題 均質(zhì)土中： cz= . z cz沿水平面 均勻分布 cz沿深度 直線分布 1、土的自重應(yīng)力cz 第二節(jié) 土的自重

6、應(yīng)力 成層土中豎向自重應(yīng)力沿深度的分布 第二節(jié) 土的自重應(yīng)力 成層土z處的豎直有效自重應(yīng)力： n：從天然地面起到深度z處的土層數(shù); hi: 第i層土的厚度（m）; i: 第i層土的天然重度，若土層位于地下位以下，由于受到 水的浮力作用應(yīng)取土的有效重度i代替天然重度i。 第二節(jié) 土的自重應(yīng)力 第三節(jié) 雪荷載 積雪過(guò)重壓塌市場(chǎng)屋頂積雪過(guò)重壓塌市場(chǎng)屋頂 莫斯科市場(chǎng)坍塌壓死莫斯科市場(chǎng)坍塌壓死48人人 06年德國(guó)東南部阿爾卑斯山小鎮(zhèn)巴特賴興年德國(guó)東南部阿爾卑斯山小鎮(zhèn)巴特賴興 哈爾當(dāng)?shù)貢r(shí)間哈爾當(dāng)?shù)貢r(shí)間1月日發(fā)生慘劇，大雪壓塌當(dāng)月日發(fā)生慘劇，大雪壓塌當(dāng) 地一處溜冰館的屋頂，地一處溜冰館的屋頂，21人死亡人死

7、亡3人失蹤人失蹤 2005年威海年威海12月月8日訊日訊(特派記者特派記者 黃強(qiáng)黃強(qiáng))今天凌晨今天凌晨3時(shí)時(shí)58分，位于威海市崮山分，位于威海市崮山 鎮(zhèn)的威海大峻金屬制品有限公司一車間發(fā)生坍塌，造成鎮(zhèn)的威海大峻金屬制品有限公司一車間發(fā)生坍塌，造成1人死亡、多人受傷。人死亡、多人受傷。 一、基本雪壓一、基本雪壓 第三節(jié) 雪荷載 定義：當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)定義：當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔细鶕?jù)氣象記錄資料經(jīng)統(tǒng)計(jì) 得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓值。得到的在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大雪壓值。 S =gh= S =gh=h 雪壓（雪壓（2 2 ） 雪重度（）雪重度（） :雪密度（雪密度

8、（kg） h h 雪深（雪深（) ) l雪重度隨雪深的變化雪重度隨雪深的變化 第三節(jié) 雪荷載 雪密度隨時(shí)間的變化雪密度隨時(shí)間的變化 最大雪深與最大雪重度兩最大雪深與最大雪重度兩 者并不一定同時(shí)出現(xiàn)者并不一定同時(shí)出現(xiàn)。 第三節(jié) 雪荷載 二、屋面雪壓二、屋面雪壓 影響屋面雪壓的因素：影響屋面雪壓的因素： 風(fēng)；風(fēng)；屋面形式；屋面形式；屋面散熱屋面散熱 1. 1. 風(fēng)對(duì)屋面積雪的影響風(fēng)對(duì)屋面積雪的影響漂積作用漂積作用 在下雪過(guò)程中，風(fēng)會(huì)把部分本將飄落在屋面上的雪在下雪過(guò)程中，風(fēng)會(huì)把部分本將飄落在屋面上的雪 吹積到附近的地面上或其他較低的物體上，這種影響稱吹積到附近的地面上或其他較低的物體上，這種影響稱

9、 為風(fēng)的漂積作用。為風(fēng)的漂積作用。 第三節(jié) 雪荷載 屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算： S Sk kr rS0S0 式中式中 S Sk k-雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/mkN/m2 2； r r-屋面積雪分布系數(shù)；屋面雪載與地面雪載比值屋面積雪分布系數(shù)；屋面雪載與地面雪載比值 S S0 0-基本雪壓，基本雪壓，kN/mkN/m2 2。 漂積作用的影響：漂積作用的影響： 高低屋面上漂積雪的分布如右示高低屋面上漂積雪的分布如右示 第三節(jié) 雪荷載 使敞風(fēng)較好的平屋面或小坡度屋面使敞風(fēng)較好的平屋面或小坡度屋面 上的雪壓小于鄰近地面上的雪壓

10、；上的雪壓小于鄰近地面上的雪壓； 在高低跨屋面的情況下，在低屋面在高低跨屋面的情況下，在低屋面 形成局部較大的漂積荷載；高低屋面形成局部較大的漂積荷載；高低屋面 上漂積雪的分布如右示：上漂積雪的分布如右示： 在多跨坡屋面情況下，屋谷附近區(qū)域的積雪比屋脊區(qū)大在多跨坡屋面情況下，屋谷附近區(qū)域的積雪比屋脊區(qū)大 第三節(jié) 雪荷載 當(dāng)屋面坡度大到某一角度時(shí)，積雪就會(huì)在屋面當(dāng)屋面坡度大到某一角度時(shí)，積雪就會(huì)在屋面 上產(chǎn)生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，使屋上產(chǎn)生滑移或滑落，坡度越大滑落的雪越多，使屋 面雪載越小。面雪載越小。 屋面坡度對(duì)屋面積雪分布系數(shù)的影響屋面坡度對(duì)屋面積雪分布系數(shù)的影響 第三節(jié) 雪荷載

11、 2 屋面形式對(duì)積雪的影響屋面形式對(duì)積雪的影響滑落滑落 不均勻分布情況：不均勻分布情況： 單跨雙坡屋面雪載分布單跨雙坡屋面雪載分布 均勻分布情況：均勻分布情況： 第三節(jié) 雪荷載 “爬坡風(fēng)爬坡風(fēng)”效應(yīng)。風(fēng)速越大，吹走的積雪越多。而且坡度越陡，這種效應(yīng)。風(fēng)速越大，吹走的積雪越多。而且坡度越陡，這種 效應(yīng)越明顯。對(duì)雙坡屋面及曲線型屋面，風(fēng)作用使總的屋面積雪減少，效應(yīng)越明顯。對(duì)雙坡屋面及曲線型屋面，風(fēng)作用使總的屋面積雪減少， 還會(huì)引起屋面的不平衡積雪荷載。還會(huì)引起屋面的不平衡積雪荷載。 3 3 屋面散熱的影響屋面散熱的影響 屋面散發(fā)的熱量使部分積雪融化，同時(shí)也使雪屋面散發(fā)的熱量使部分積雪融化，同時(shí)也使

12、雪 滑移更易發(fā)生，故采暖房屋的積雪一般比非采暖房屋小?；聘装l(fā)生，故采暖房屋的積雪一般比非采暖房屋小。 第三節(jié) 雪荷載 注注:1:1第第2 2項(xiàng)單跨雙坡屋面僅當(dāng)角度大等于項(xiàng)單跨雙坡屋面僅當(dāng)角度大等于2020度小等于度小等于3030度時(shí)可采用不均勻分布情況度時(shí)可采用不均勻分布情況 2 2第第4 4、5 5項(xiàng)只適用于坡度小等于項(xiàng)只適用于坡度小等于2525度的一般工業(yè)廠房屋面。度的一般工業(yè)廠房屋面。 3 3第第7 7項(xiàng)雙跨雙坡或拱形屋面項(xiàng)雙跨雙坡或拱形屋面小等于小等于25度度當(dāng)或當(dāng)或f/l0.1f/l2525m2 Q Qk k=2.0=2.0* *0.90.9* *3.6=6.48KN/m3.6=

13、6.48KN/m 例例6 6某停放轎車的停車庫(kù)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋，單向板、主次梁結(jié)構(gòu)體系，某停放轎車的停車庫(kù)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋，單向板、主次梁結(jié)構(gòu)體系， 求次梁承受的樓面均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值及主梁承受的由次梁傳來(lái)的樓面活荷載求次梁承受的樓面均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值及主梁承受的由次梁傳來(lái)的樓面活荷載 集中力標(biāo)準(zhǔn)值集中力標(biāo)準(zhǔn)值 q qk k=4=4* *0.80.8* *3.9=12.48KN/m3.9=12.48KN/m F Fk k=4=4* *9.69.6* *3.93.9* *0.6=89.86KN0.6=89.86KN 例例7 7某教學(xué)樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)平面及剖面圖見(jiàn)圖所示，樓某教學(xué)樓為

14、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)平面及剖面圖見(jiàn)圖所示，樓 蓋為現(xiàn)澆單向板主次梁承重體系，求教學(xué)樓中柱蓋為現(xiàn)澆單向板主次梁承重體系，求教學(xué)樓中柱1 1在第四層柱頂（在第四層柱頂（1-11-1截截 面）處，當(dāng)樓面活荷載布滿時(shí)，由樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力。面）處，當(dāng)樓面活荷載布滿時(shí)，由樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力。 解：教學(xué)樓屬于表解：教學(xué)樓屬于表3-23-2中項(xiàng)次中項(xiàng)次2 2，設(shè)計(jì)柱時(shí)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的，設(shè)計(jì)柱時(shí)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的 折減系數(shù)應(yīng)取折減系數(shù)應(yīng)取0.90.9。查表露面活荷載為。查表露面活荷載為2KN/m2KN/m2 2。 故軸向力標(biāo)準(zhǔn)值故軸向力標(biāo)準(zhǔn)值N Nk k=2=2* *2 2* *0

15、.90.9* *3 3* *8.4=90.72KN8.4=90.72KN 例例9 9某混合結(jié)構(gòu)辦公樓二層辦公室平面圖如圖所示，整澆鋼筋混凝土（鋼筋混凝某混合結(jié)構(gòu)辦公樓二層辦公室平面圖如圖所示，整澆鋼筋混凝土（鋼筋混凝 土自重土自重25KN/m325KN/m3）樓蓋，板厚為）樓蓋，板厚為100mm100mm，梁截面尺寸：，梁截面尺寸：b=250mmb=250mm，h=700mmh=700mm，板面，板面 20mm20mm厚水泥砂漿面層（水泥砂漿厚水泥砂漿面層（水泥砂漿20KN/m320KN/m3），梁底吊天花（，梁底吊天花（0.45KN/m0.45KN/m2 2）, ,計(jì)算樓計(jì)算樓 面梁上的恒荷

16、載、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值面梁上的恒荷載、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 。 解：鋼筋混凝土自重解：鋼筋混凝土自重25KN/m25KN/m3 3，水泥砂漿，水泥砂漿20KN/m3，天花，天花0.45KN/m2 1 1、恒荷載計(jì)算、恒荷載計(jì)算 鋼筋混凝土板：鋼筋混凝土板：G G1k 1k=25 =25* *0.10.1* *3.6=9KN/m3.6=9KN/m 面層、天花：面層、天花：G G2k 2k=20 =20* *0.020.02* *3.6+0.453.6+0.45* *3.6=3.06KN/m3.6=3.06KN/m 梁自重：梁自重：G G3k 3k=25 =25* *0.60.6* *0.25=3.75KN/

17、m0.25=3.75KN/m 恒載：恒載：G Gk k=9+3.06+3.75=15.81KN/m=9+3.06+3.75=15.81KN/m 2 2、活荷載計(jì)算、活荷載計(jì)算 Q QK K=2=2* *3.63.6* *0.9=6.48KN/m0.9=6.48KN/m 屋面活荷載 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 4.3.1采用。屋面均布活荷載，不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合。 第四節(jié) 樓面活荷載 注： 1、不上人的屋面，當(dāng)施工或維修荷載較大時(shí)，應(yīng)按實(shí) 際情況采用；對(duì)不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，將 標(biāo)準(zhǔn)值作0.2kN/m2 的增減。 2、上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)樓面

18、活 荷載采用。 3、對(duì)于因屋面排水不暢、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(shí)，應(yīng)按積水的可能深度 確定屋面活荷載 4、屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。 第四節(jié) 樓面活荷載 屋面積灰荷載 設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其鄰近建筑時(shí)，對(duì)于具 有一定除 塵設(shè)施和保證清灰制度的機(jī)械、冶金、水泥等的廠房屋 面，其水 平投影面上的屋面積灰荷載，應(yīng)分別按表4.4.1-1和表 4.4.1-2采用 第四節(jié) 樓面活荷載 作業(yè)： 有一宿舍走廊單跨簡(jiǎn)支板如圖所示，板厚100mm， 板面層做法為20mm厚水泥砂漿面層，板底抹灰為 15mm石灰砂漿。求該板在1m寬度計(jì)算單元上的荷載 標(biāo)準(zhǔn)值（包括恒載與活載） 第五節(jié)第五節(jié) 土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力 一、基本概念一、基本概念 定義：土的側(cè)向壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷定義：土的側(cè)向壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷 載作