建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

高層建筑結(jié)構(gòu)主要承受豎向荷載、水平荷載等。與多層建筑結(jié)構(gòu)有所不同，高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載效應(yīng)遠(yuǎn)大于多層建筑結(jié)構(gòu)，水平荷載的影響顯著增加，成為其設(shè)計(jì)的主要因素。此外高層建筑結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮溫度變化、材料的收縮和徐變、地基不均勻沉降等間接作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效應(yīng)。2022/12/151

作用于高層建筑結(jié)構(gòu)上的豎向荷載包括樓面和屋面恒載、活荷載、屋面雪荷載、施工荷載以及豎向地震作用；水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用。計(jì)算作用在高層建筑結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載時(shí)，對(duì)主要承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)分別計(jì)算。2022/12/152

§3-1.風(fēng)荷載

空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，在建筑物表面產(chǎn)生的壓力或吸力即建筑物的風(fēng)荷載。風(fēng)荷載的大小主要和近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)；建筑物所在地的地貌及周圍環(huán)境有關(guān)；建筑物本身的高度、形狀以及表面狀況有關(guān)。垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：wk=bzmsmzw0

。2022/12/153

為風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為z高度處的風(fēng)振系數(shù)為風(fēng)荷載體型系數(shù)為風(fēng)壓高度變化系數(shù)為基本風(fēng)壓2022/12/154一、基本風(fēng)壓w0：我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定，基本風(fēng)壓以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面、離地10m高，統(tǒng)計(jì)所得50年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速

v0(m/s)為標(biāo)準(zhǔn)，一般按

w0

=v02/1600

確定的風(fēng)壓值;可參考荷載規(guī)范。對(duì)于特別重要和對(duì)風(fēng)比較敏感的高層建筑，其基本風(fēng)壓按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值采用。在進(jìn)行舒適度計(jì)算時(shí)，取重現(xiàn)期為10年的風(fēng)壓值。2022/12/155二、風(fēng)壓高度變化系數(shù)mz：風(fēng)速由地面出為零沿高度逐漸增大，不同地表面粗糙度使風(fēng)速沿高度的增大梯度不同；荷載規(guī)范將地面粗糙度分為A、B、C、D四類。其值可有荷載規(guī)范查得。2022/12/1561）在近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，地面空曠，空氣流動(dòng)幾乎無(wú)阻擋物（A類粗糙度），風(fēng)速隨高度的增加最快；2)在中小城鎮(zhèn)和大城市的郊區(qū)（B類粗糙度），風(fēng)速隨高度的增加減慢；3)有密集建筑物的大城市市區(qū)（C類粗糙度），風(fēng)速隨高度的增加緩慢；4)有密集建筑群，且房屋較高的城市市區(qū)（D類粗糙度），風(fēng)的流動(dòng)受到阻擋，風(fēng)速減小，因此風(fēng)速隨高度增加更緩慢一些。表1列出了各種情況下的風(fēng)壓高度變化系數(shù)。2022/12/1572022/12/158三、風(fēng)載體形系數(shù)ms：1）單體建筑的體型系數(shù)風(fēng)的作用力隨建筑物的體形、尺度、表面狀況而變化。風(fēng)作用的大小、方向可以通過(guò)實(shí)測(cè)或風(fēng)洞試驗(yàn)得到。規(guī)范給出了一般高層建筑的風(fēng)載體形系數(shù)。通過(guò)實(shí)測(cè)可以得到風(fēng)在建筑物表面的實(shí)際風(fēng)壓，風(fēng)載體型系數(shù)是指實(shí)際風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值。見下圖a、b風(fēng)壓分布。2022/12/1592022/12/15102022/12/7112）群體風(fēng)壓壓體型系數(shù)數(shù)對(duì)建筑群，，尤其是高高層建筑群群，當(dāng)房屋屋相互間距距較近時(shí)，，由于漩渦渦的相互干干擾，房屋屋某些部位位的局部風(fēng)風(fēng)壓會(huì)顯著著增大。為為此，《高層規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)多多棟或群集集的高層建建筑相互間間距較近時(shí)時(shí)，宜考慮慮風(fēng)力相互互干擾的群群體效應(yīng)。。一般可將將單體建筑筑的體型系系數(shù)ms乘以相互干干擾增大系系數(shù)，該系系數(shù)可參考考類似條件件的試驗(yàn)資資料確定，，必要時(shí)宜宜通過(guò)風(fēng)洞洞試驗(yàn)確定定。2022/12/712（3）局部部風(fēng)壓壓體型型系數(shù)數(shù)在計(jì)算算風(fēng)荷荷載對(duì)對(duì)建筑筑物某某個(gè)局局部表表面的的作用用時(shí)，，要采采用局局部風(fēng)風(fēng)荷載載體型型系數(shù)數(shù)，用用于驗(yàn)算算表面面圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)及玻玻璃等等強(qiáng)度度和構(gòu)構(gòu)件連連接強(qiáng)強(qiáng)度。。檐口、、雨蓬蓬、遮遮陽(yáng)板板、陽(yáng)陽(yáng)臺(tái)等等水平平構(gòu)件件計(jì)算算局部部上浮浮風(fēng)荷荷載時(shí)時(shí)，風(fēng)風(fēng)荷載載體型型系數(shù)數(shù)ms不宜小小于-2.0。設(shè)計(jì)計(jì)建筑筑幕墻墻時(shí)，，應(yīng)按按有關(guān)關(guān)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定采采用。。2022/12/713四、風(fēng)風(fēng)振系系數(shù)bz：風(fēng)的作作用是是不規(guī)規(guī)則的的，實(shí)實(shí)際建建筑是是在平平均側(cè)移附附近擺擺動(dòng)。。當(dāng)房房屋結(jié)結(jié)構(gòu)H>30m且H/B>1.5時(shí)，需需考慮慮振動(dòng)動(dòng)的影影響。。2022/12/714脈動(dòng)增增大系系數(shù)2022/12/7153.2風(fēng)荷載周期的近近似計(jì)算算2022/12/716脈動(dòng)影響響系數(shù)2022/12/717平均風(fēng)壓壓與波動(dòng)動(dòng)風(fēng)壓2022/12/718五.總體風(fēng)載載與局部部風(fēng)載1.總風(fēng)荷載載為建筑筑物各個(gè)個(gè)表面上上承受風(fēng)風(fēng)力的合合力，是是沿建筑物物高度變變化的線線荷載。。通常按x、y兩個(gè)互相相垂直的的方向分分別計(jì)算算總風(fēng)荷荷載。2.局部風(fēng)載載：驗(yàn)算算外圍結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度、陽(yáng)臺(tái)臺(tái)、雨蓬蓬的飄浮浮風(fēng)載。。一般取取ms=-2.0。2022/12/719六.風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)風(fēng)是紊亂亂的隨機(jī)機(jī)現(xiàn)象，，風(fēng)對(duì)建建筑物的的作用十十分復(fù)雜雜，規(guī)范范中關(guān)于于風(fēng)荷載載值的確確定適用用于大多多數(shù)體型型較規(guī)則則、高度度不太大大的單幢幢高層建建筑。目前還沒(méi)沒(méi)有有效效的預(yù)測(cè)測(cè)體型復(fù)復(fù)雜、高高柔建筑筑物風(fēng)作作用的計(jì)計(jì)算方法法。摩天天大樓可可能造成成很強(qiáng)的的地面風(fēng)風(fēng)，對(duì)行行人和商商店有很很大的影影響；當(dāng)當(dāng)附近還還有別的的高層建建筑時(shí)，，群體效效應(yīng)對(duì)建建筑物和和建筑物物之間的的通道也也會(huì)造成成危害，，這些都都可以通通過(guò)風(fēng)洞洞試驗(yàn)得得到對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)有用用的數(shù)據(jù)據(jù)。2022/12/720我國(guó)現(xiàn)行行《混凝土高高規(guī)》規(guī)定有下下列情況況之一的建筑筑物，宜宜按風(fēng)洞洞試驗(yàn)確確定風(fēng)荷荷載：1)高度大于于200m；2)高度大于于150m，且平面面形狀不不規(guī)則、、立面形形狀復(fù)雜雜，或立立面開洞洞、連體體建筑等等；3)規(guī)范或規(guī)規(guī)程中沒(méi)沒(méi)有給出出風(fēng)載荷荷體型系系數(shù)的建建筑物；；4)周圍地形形和環(huán)境境復(fù)雜，，鄰近有有高層建建筑時(shí)，，宜考慮慮互相干干擾的群群體效應(yīng)應(yīng)，一般般可將單單個(gè)建筑筑物的體體型系數(shù)數(shù)乘以相相互干擾擾增大系系數(shù)，缺缺乏該系系數(shù)時(shí)宜宜通過(guò)風(fēng)風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)得出。。2022/12/721作業(yè)某高層鋼筋筋混凝土框框架8層結(jié)構(gòu)，層層高均為5m,高度為40m，假定H/B=2,平面尺寸見見下圖，風(fēng)風(fēng)向垂直從從右向左。。已知基本本風(fēng)壓為0.5，建筑場(chǎng)地地C。計(jì)算在風(fēng)風(fēng)荷載作用用下各層的的線荷載分分布。標(biāo)注注的尺寸單單位均為厘厘米，周期期按經(jīng)驗(yàn)公公式。2022/12/722地震時(shí)，由由于地震波波的作用產(chǎn)產(chǎn)生地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)，并通通過(guò)房屋基基礎(chǔ)影響上上部結(jié)構(gòu)，，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)態(tài)作用，這這就是地震震作用。地地震波會(huì)使使房屋產(chǎn)生生豎向振動(dòng)動(dòng)和水平振振動(dòng)，一般般對(duì)房屋的的破壞主要要是由水平平振動(dòng)造成成的，因此此設(shè)計(jì)中主主要考慮水水平地震作作用，只有有震中附近近的高烈度度區(qū)或豎向向振動(dòng)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重后后果時(shí)，才才同時(shí)考慮慮豎向地震震作用?！?-2.地震作用2022/12/72312層鋼筋混凝凝土住宅和和商務(wù)大樓樓，自樓梯梯間相接處處分裂，東東側(cè)樓6層以下全部部塌陷，并并向東側(cè)倒倒在鄰房4層樓公寓上上。西側(cè)樓樓5層以下全部部倒塌，并并向西傾倒倒在另一棟棟大樓上，，柱間距介介于8米到10米，且柱子子數(shù)量偏少少。2022/12/72416層鋼筋混凝凝土住宅大大樓。地震震時(shí)其中一一棟傾倒，，靠在呈L型平面大樓樓上，柱間間距7至10米。造成傾傾倒的原因因是底層柱柱子數(shù)量少少，間距太太大。2022/12/7252022/12/726開灤煤礦醫(yī)醫(yī)院，五層層磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)（局部七七層），僅僅西部轉(zhuǎn)角角殘存。。2022/12/727唐山地區(qū)交交通局，磚磚混結(jié)構(gòu)的的三層辦公公樓遭到破破壞。（此此處為唐山山地震重點(diǎn)點(diǎn)保護(hù)遺跡跡之一。））2022/12/7281、目目前前的的地地震震形形勢(shì)勢(shì)地震震的的發(fā)發(fā)生生有有間間歇歇性性。。一一段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)發(fā)發(fā)生生較較頻頻繁繁，，一一段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)較較平平靜靜。。我國(guó)國(guó)目目前前處處于于地地震震活活躍躍期期。。2022/12/729近年年來(lái)來(lái)國(guó)國(guó)際際上上大大地地震震：：（1）印印度度大大地地震震，，2001年1月26日上上午午8時(shí)46分，，印印度度西西北北部部古古吉吉拉拉特特邦邦，，地地級(jí)級(jí)7.9級(jí)。。（2）美美國(guó)國(guó)加加州州北北嶺嶺地地震震，，1994年1月17日，，7.0級(jí)，，2400棟建建筑筑被被毀毀，，多多處處高高架架公公路路橋橋受受損損，，死死亡亡61人，，傷傷7300人，，直直接接經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)損損失失300億美美元元。。（3）日本本阪神神地震震，1995年11月17日，7.2級(jí)，22萬(wàn)棟房房屋倒倒塌或或嚴(yán)重重?fù)p壞壞，死死亡6348人，傷傷4萬(wàn)人，，經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失失1000億美元元。2022/12/7302、地震地地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的一般般特征征1.地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)最最大加加速度度2.地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的周期期3.強(qiáng)震的的持續(xù)續(xù)時(shí)間間地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的一般般特征征可用用地面面運(yùn)動(dòng)動(dòng)加速速度記記錄曲曲線來(lái)來(lái)說(shuō)明明。2022/12/7313-2.地震作作用一、特特點(diǎn)：：是慣慣性力力，與與質(zhì)質(zhì)量m、結(jié)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)動(dòng)力特特性（（結(jié)構(gòu)構(gòu)的自振周周期））及地地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)有有關(guān)。。二、抗抗震震設(shè)防防目標(biāo)標(biāo)及方方法1.總目標(biāo)標(biāo)：通過(guò)抗抗震設(shè)設(shè)防，，減輕輕建筑筑的破破壞，，避免免人員員死亡亡，減輕經(jīng)經(jīng)濟(jì)損損失。。具體通通過(guò)““三水水準(zhǔn)””的抗抗震設(shè)設(shè)防要要求和和“兩兩階段段”的的抗震震設(shè)計(jì)計(jì)方法實(shí)實(shí)現(xiàn)。。2.““三水準(zhǔn)準(zhǔn)”抗抗震設(shè)設(shè)防目目標(biāo)：：當(dāng)遭受受低于于本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的多遇遇地震震影響響時(shí)，，一般般不受損損壞或或不需需修理理可繼繼續(xù)使使用。。當(dāng)遭受受相當(dāng)當(dāng)于本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度的地地震影影響時(shí)時(shí)，可可能損損壞，經(jīng)經(jīng)一般般修理理或不不需修修理仍仍可繼繼續(xù)使使用。。當(dāng)遭受受高于于本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的預(yù)估估的罕罕遇地地震影影響時(shí)時(shí)，不致倒倒塌或或發(fā)生生危及及生命命的嚴(yán)嚴(yán)重破破壞。。簡(jiǎn)稱為為：““小震震不壞壞，中中震可可修，，大震震不倒倒”。。2022/12/7323.““兩階段段”抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)方方法第一階階段：：對(duì)絕大大多數(shù)數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行行小震震作用用下的的結(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)件承承載力力驗(yàn)算；在在此基基礎(chǔ)上上對(duì)各各類結(jié)結(jié)構(gòu)按按規(guī)定定要求求采取取抗震震措施施。第二階階段：：對(duì)一些些規(guī)范范規(guī)定定的結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行大大震作作用下下的彈彈塑性性變形形驗(yàn)算。有特殊殊要求求的建建筑、、地震震易倒倒塌的的建筑筑、有有明顯顯薄弱弱層的的建筑筑，特特別不不規(guī)則則的建建筑等等2022/12/733三、抗抗震設(shè)設(shè)防范范圍抗震設(shè)設(shè)防烈烈度為為6度及以以上地地區(qū)的的所有有新建建建筑筑工程程均必必需進(jìn)進(jìn)行抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)。。規(guī)范適適用于于6-9度地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)計(jì)計(jì)及隔隔震、、消能能減震震設(shè)計(jì)計(jì)。超過(guò)9度的地地區(qū)和和行業(yè)業(yè)有特特殊要要求的的工業(yè)業(yè)建筑筑按有有關(guān)專專門規(guī)規(guī)定執(zhí)執(zhí)行。。四、抗抗震設(shè)設(shè)防依依據(jù)一般情情況下下采用用抗震震設(shè)防防烈度度。在一定定條件件下可可采用用抗震震設(shè)防防區(qū)劃劃提供供的地地震動(dòng)動(dòng)參數(shù)數(shù)。2022/12/734五、抗抗震震設(shè)防防分類類及抗抗震設(shè)設(shè)防措措施建筑類類別不不同，，抗震震設(shè)防防標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)也不不同。?？拐鸫我ㄖ☆?/p>

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類

重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類1.抗震設(shè)設(shè)防分分類《建筑抗抗震設(shè)設(shè)防分分類標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。該標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)主要要以地地震中中和地地震后后房屋屋的損損壞對(duì)對(duì)社會(huì)會(huì)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)產(chǎn)生的的影響響的程程度大大小，，將建建筑分分成4個(gè)抗震震設(shè)防防類別別?！督ㄖ箍拐鹪O(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》GB50011-2001對(duì)上面面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)作了了修改改。2022/12/735應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對(duì)較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施。乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施較小乙類類建筑：：工礦企企業(yè)的變變電所、、空壓站站以及城城市供水水水源的的泵房等等。抗震性能能較好的的結(jié)構(gòu)類類型指鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)或鋼結(jié)結(jié)構(gòu)。2.抗震設(shè)防防措施抗震措施施:除結(jié)構(gòu)地地震作用用計(jì)算和和抗力計(jì)計(jì)算以外外的抗震震設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容，包包括抗震震構(gòu)造措措施?？拐饦?gòu)造造措施：：一般不不須計(jì)算算而對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)和非非結(jié)構(gòu)各各部分必必須采取取的各種種細(xì)部要要求。2022/12/736甲類：地地震作用用計(jì)算以以及抗震震構(gòu)造措措施均應(yīng)應(yīng)高于本本地區(qū)的的設(shè)防烈烈度。按按地震安安全性