《荷載與結(jié)構(gòu)計(jì)算方法》第二講

1、第二章第二章 重重 力力 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 一、結(jié)構(gòu)自重一、結(jié)構(gòu)自重 二、土的自重和側(cè)壓力二、土的自重和側(cè)壓力 三、雪荷載三、雪荷載 四、車(chē)輛荷載四、車(chē)輛荷載 五、樓面和屋面活荷載五、樓面和屋面活荷載 六、施工和檢修荷載及欄桿水平荷載六、施工和檢修荷載及欄桿水平荷載 七、吊車(chē)荷載（補(bǔ)充）七、吊車(chē)荷載（補(bǔ)充）一、結(jié)構(gòu)自重一、結(jié)構(gòu)自重 1 1、結(jié)構(gòu)的自重、結(jié)構(gòu)的自重 永久荷載永久荷載2 2、結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值G Gk k 應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸設(shè)計(jì)尺寸和和材料的容重標(biāo)準(zhǔn)材料的容重標(biāo)準(zhǔn)值值確定確定3 3、材料容重標(biāo)準(zhǔn)值、材料容重標(biāo)準(zhǔn)值 按按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5

2、0009-2001GB50009-2001）(2006(2006年版）年版）確定確定常用材料與構(gòu)件自重常用材料與構(gòu)件自重(1)(1)例題連接 常用材料和構(gòu)件的自重常用材料和構(gòu)件的自重(GB50009-2001(GB50009-2001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/m18 kN/m3 3 普通磚（機(jī)制）普通磚（機(jī)制） 19 kN/m19 kN/m3 3 灰漿灰漿 水泥砂漿水泥砂漿 20 kN/m20 kN/m3 3 石灰砂漿、混合砂漿石灰砂漿、混合砂漿 17 kN/m17 kN/m3 3 混

3、凝土（砼）混凝土（砼） 素混凝土素混凝土 （22 22 24 24） kN/mkN/m3 3 泡沫混凝土泡沫混凝土 （4 4 6 6） kN/mkN/m3 3 鋼筋混凝土（鋼筋混凝土（R.C.R.C.） （24 24 25 25） kN/mkN/m3 3 砌體砌體 漿砌普通磚（機(jī)制）漿砌普通磚（機(jī)制） 1818（1919） kN/mkN/m3 3 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/m17 kN/m3 3 粘土磚空斗砌體（全斗）粘土磚空斗砌體（全斗） 13 kN/m13 kN/m3 3 墻面墻面 貼瓷磚墻面（貼瓷磚墻面（25mm25mm厚（包括水泥砂漿打底

4、）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（20mm20mm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

5、 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） kN/mkN/m2 2返回返回5 5、例題、例題 例例11 雙面水泥粉刷厚雙面水泥粉刷厚220220墻的自重（墻的自重（20mm20mm厚水泥砂漿面厚水泥砂漿面) ) 解解 g gk k=0.22m=0.22m 19kN/m19kN/m3 3+2+2 0.36kN/m0.36kN/m2 2=4.90kN/m=4.90kN/m2 20.02m 20kN/m3=0.4kN/m28

6、0mm80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.08m 25kN/m3=2.0kN/m212mm12mm厚紙筋石灰泥粉底厚紙筋石灰泥粉底0.012m 16kN/m3=0.192kN/m2gk=gki=2.592 kN/m2 例例22 計(jì)算某現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算某現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值g gk k 解解 20mm20mm厚水泥砂漿面層厚水泥砂漿面層二、土的自重應(yīng)力和側(cè)向壓力二、土的自重應(yīng)力和側(cè)向壓力 1 1、土的自重標(biāo)準(zhǔn)值、土的自重標(biāo)準(zhǔn)值G Gk k 根據(jù)根據(jù)土層的厚度土層的厚度和和土的容重標(biāo)準(zhǔn)值土的容重標(biāo)準(zhǔn)值確定確定2 2、天然狀態(tài)下土的容重變化范圍較大、天然狀態(tài)下土的容重變化

7、范圍較大 粘性土粘性土 (18 (18 20) kN/m 20) kN/m3 3 砂砂 土土 (16 (16 20) kN/m 20) kN/m3 3 腐填土腐填土 (15 (15 17) kN/m 17) kN/m3 3設(shè)計(jì)時(shí)，土的天然容重取設(shè)計(jì)時(shí)，土的天然容重取 18 kN/m18 kN/m3 3 均質(zhì)土中均質(zhì)土中： czcz= = . . z z czcz沿水平面沿水平面 均勻分布均勻分布 czcz沿深度沿深度 直線分布直線分布3 3、土的自重應(yīng)力、土的自重應(yīng)力 czcz cz cz= .z1 .zzzz天然地面天然地面 不同重度土層中，土的自重應(yīng)力不同重度土層中，土的自重應(yīng)力 czcz

8、 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 iniiczh1 地下水位以下土的重度采用地下水位以下土的重度采用土的有效重度土的有效重度= =土的飽和重度土的飽和重度- -水的重度水的重度 czcz沿深度沿深度 折線分布折線分布不透水層面不透水層面天然地面天然地面地下水位面地下水位面Wsat土壓力土壓力通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。E填土面填土面碼頭碼頭橋臺(tái)橋

9、臺(tái)E隧道側(cè)墻隧道側(cè)墻E土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力1、土壓力的類(lèi)型、土壓力的類(lèi)型 ： 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力土土 壓壓 力力 被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力靜止土壓力靜止土壓力( b )E0Ea( a )( c )Ep相同的墻高和填土條件下：即：EaEo20計(jì)算截面以上各樓層活荷計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)載總和的折減系數(shù)1.00(0.90)0.850.700.650.600.55活荷載按樓層的折減系數(shù)活荷載按樓層的折減系數(shù)在設(shè)計(jì)其樓面梁時(shí)在設(shè)計(jì)其樓面梁時(shí)對(duì)對(duì)住住宅宅、宿宿舍舍、旅旅館館、辦辦公公樓樓、醫(yī)醫(yī)院院病病房房、托托兒兒所所、幼幼兒兒園園，按按n6 . 04 . 0考考慮慮，如如表表所所示示

10、。 對(duì)其他建筑物，直接按樓面梁的折減系數(shù)考慮。對(duì)其他建筑物，直接按樓面梁的折減系數(shù)考慮。 在設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)柱、墻、基礎(chǔ)柱、墻、基礎(chǔ)時(shí)時(shí) GB50009規(guī)定：規(guī)定： 5 5、屋面積灰荷載、屋面積灰荷載 設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的機(jī)械、冶金、水泥等的廠房及其附近建機(jī)械、冶金、水泥等的廠房及其附近建筑筑時(shí)考慮時(shí)考慮 影響主要因素影響主要因素：除塵設(shè)施的使用維修情況、清灰制度執(zhí)行情況、：除塵設(shè)施的使用維修情況、清灰制度執(zhí)行情況、風(fēng)向和風(fēng)速、煙囪高度、屋面坡度和屋面擋風(fēng)板等風(fēng)向和風(fēng)速、煙囪高度、屋面坡度和屋面擋風(fēng)板等 對(duì)于具有除塵設(shè)施和保證清灰制度對(duì)于具有除塵設(shè)施和保證清灰制度（一般廠房（

11、一般廠房3 3 6 6個(gè)月清灰一次）個(gè)月清灰一次）的廠房屋面水平投影面上的積灰荷載的廠房屋面水平投影面上的積灰荷載=0.3kN/m=0.3kN/m2 2 1.0kN/m1.0kN/m2 -2 -見(jiàn)見(jiàn)規(guī)范規(guī)范（GB50009-2001GB50009-2001）表）表4.4.1-14.4.1-1 積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時(shí)考慮同時(shí)考慮。 即即 積灰荷載積灰荷載+ +（雪荷載、不上人的屋面均布活荷載）（雪荷載、不上人的屋面均布活荷載）maxmax 6 6、橋梁人群荷載、橋梁人群荷載 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑

12、 50m50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 3.0 kN/m3.0 kN/m2 2 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑 1 150m50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 2.5 kN/m2.5 kN/m2 2 當(dāng)當(dāng) 50m50m 橋梁計(jì)算跨徑橋梁計(jì)算跨徑 150m150m時(shí)，由時(shí)，由線性內(nèi)插法線性內(nèi)插法得到人群荷載標(biāo)得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值 城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的值的1.151.15倍倍 專(zhuān)用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取專(zhuān)用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取3.5 kN/m3.5 kN/m2 2

13、人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬內(nèi)；人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬內(nèi)； 在縱向施加于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)在縱向施加于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi) 人行道板（局部構(gòu)件）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值人行道板（局部構(gòu)件）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值4.0 kN/m4.0 kN/m2 2的的均布荷載計(jì)算均布荷載計(jì)算 計(jì)算人行道欄桿時(shí)，計(jì)算人行道欄桿時(shí)， 作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值 0.75kN/m0.75kN/m 作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值 1.0kN/m1.0kN/m六、施工和檢修荷載及欄桿水平荷載六、施工

14、和檢修荷載及欄桿水平荷載 施工或檢修集中荷載施工或檢修集中荷載 人和小工具的自重等人和小工具的自重等 設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，施工或檢施工或檢修集中荷載應(yīng)取修集中荷載應(yīng)取1.0kN1.0kN，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算 當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m1.0m取一個(gè)集中荷載；取一個(gè)集中荷載； 在驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔在驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔2.52.5 3.0m3.0m取一個(gè)集中荷載。取一個(gè)集中荷載。 樓梯、看臺(tái)

15、、陽(yáng)臺(tái)和上人屋面的欄桿頂部水平荷載樓梯、看臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)和上人屋面的欄桿頂部水平荷載： 住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取0.5kN/m0.5kN/m 學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車(chē)站、禮堂、展覽館或體育場(chǎng)，應(yīng)取學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車(chē)站、禮堂、展覽館或體育場(chǎng)，應(yīng)取1.0kN/m1.0kN/m七、吊車(chē)荷載（七、吊車(chē)荷載（D Dmax max 、 D Dmin min 、T Tmaxmax） v橋式吊車(chē)在排架上產(chǎn)生的荷載有豎向荷載橋式吊車(chē)在排架上產(chǎn)生的荷載有豎向荷載D Dmaxmax， D Dminmin，橫向水平荷載橫向水平荷載

16、T Tmaxmax。 v吊車(chē)工作級(jí)別：吊車(chē)工作級(jí)別： 輕級(jí)：輕級(jí)：A1A1、A2A2、A3A3；中級(jí)：；中級(jí)：A4A4、A5A5；重級(jí)：；重級(jí)：A6A6、A7A7 超重級(jí)：超重級(jí)：A8A81 1）吊車(chē)豎向荷載）吊車(chē)豎向荷載D Dmaxmax（或（或D Dminmin） v當(dāng)當(dāng)小車(chē)小車(chē)吊有額定最大起重量行駛至大車(chē)某一側(cè)端頭極限位吊有額定最大起重量行駛至大車(chē)某一側(cè)端頭極限位置時(shí)，小車(chē)所在一側(cè)的每個(gè)大車(chē)輪壓即為吊車(chē)的最大輪壓置時(shí)，小車(chē)所在一側(cè)的每個(gè)大車(chē)輪壓即為吊車(chē)的最大輪壓P Pmaxmax，同時(shí)另外一側(cè)的每個(gè)大車(chē)輪壓即為最小輪壓，同時(shí)另外一側(cè)的每個(gè)大車(chē)輪壓即為最小輪壓P Pminmin。v當(dāng)兩臺(tái)吊

17、車(chē)滿載靠緊并行，其中較大一臺(tái)吊車(chē)的內(nèi)輪正好運(yùn)當(dāng)兩臺(tái)吊車(chē)滿載靠緊并行，其中較大一臺(tái)吊車(chē)的內(nèi)輪正好運(yùn)行至計(jì)算排架柱的位置時(shí)，行至計(jì)算排架柱的位置時(shí)，作用于最大輪壓作用于最大輪壓P Pmaxmax一側(cè)排架柱一側(cè)排架柱上的吊車(chē)荷載為最大值上的吊車(chē)荷載為最大值D Dmaxmax；同時(shí)，；同時(shí)，在另一側(cè)的排架柱上，在另一側(cè)的排架柱上，則由最小輪壓則由最小輪壓P Pminmin產(chǎn)生的豎向荷載為最小值產(chǎn)生的豎向荷載為最小值D Dminmin。Dmax 或或Dmin可根據(jù)吊車(chē)最不利位置和吊車(chē)梁支座反力可根據(jù)吊車(chē)最不利位置和吊車(chē)梁支座反力影響線求得：影響線求得：iiyPDyPDminminmaxmax2 2）吊車(chē)橫向水平荷載）吊車(chē)橫向水平荷載T Tmaxmaxv當(dāng)當(dāng)小車(chē)小車(chē)沿廠房橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于啟動(dòng)或剎車(chē)產(chǎn)生一個(gè)橫向沿廠房橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于啟動(dòng)或剎車(chē)產(chǎn)生一個(gè)橫向水平制動(dòng)力。水平制動(dòng)力。v四輪吊車(chē)每個(gè)輪子產(chǎn)生的四輪吊車(chē)每個(gè)輪子產(chǎn)生的橫向水平制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為：橫向水