《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

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 1 总 则

1.0.1 为了适应建筑结构设计的需要,符合安全适用、经济合理的要求,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于建筑工程的结构设计。
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1.0.3 本规范依据国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008规定的基本准则制订。
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1.0.4 建筑结构设计中涉及的作用应包括直接作用(荷载)和间接作用。本规范仅对荷载和温度作用作出规定,有关可变荷载的规定同样适用于温度作用。
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1.0.5 建筑结构设计中涉及的荷载,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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 2 术语和符号

2.1 术 语

2.1.1 永久荷载 permanent load

    在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

2.1.2 可变荷载 variable load

    在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。

2.1.3 偶然荷载 accidental load

    在结构设计使用年限内不一定出现,而一旦出现其量值很大.且持续时间很短的荷载。

2.1.4 荷载代表值 representative values of a load

    设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。

2.1.5 设计基准期 design reference period

    为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。

2.1.6 标准值 characteristic value/nominal value

    荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。

2.1.7 组合值 combination value

    对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。

2.1.8 频遇值 frequent value

    对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

2.1.9 准永久值 quasi-permanent value

    对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。

2.1.10 荷载设计值 design value of a load

    荷载代表值与荷载分项系数的乘积。

2.1.11 荷载效应 load effect

    由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力、变形和裂缝等。

2.1.12 荷载组合 load combination

    按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。

2.1.13 基本组合 fundamental combination

    承载能力极限状态计算时,永久荷载和可变荷载的组合。

2.1.14 偶然组合 accidental combination

    承载能力极限状态计算时永久荷载、可变荷载和一个偶然荷载的组合,以及偶然事件发生后受损结构整体稳固性验算时永久荷载与可变荷载的组合。

2.1.15 标准组合 characteristic/nominal combination

    正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。

2.1.16 频遇组合 frequent combination

    正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。

2.1.17 准永久组合 quasi-permanent combination

    正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。

2.1.18 等效均布荷载 equivalent uniform live load

    结构设计时,楼面上不连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其在结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布荷载。

2.1.19 从属面积 tributary area

    考虑梁、柱等构件均布荷载折减所采用的计算构件负荷的楼面面积。

2.1.20 动力系数 dynamic coefficient

    承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的等效系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。

2.1.21 基本雪压 reference snow pressure

    雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定。

2.1.22 基本风压 reference wind pressure

    风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按贝努利(Bernoulli)公式(E.2.4)确定的风压。

2.1.23 地面粗糙度 terrain roughness

    风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。

2.1.24 温度作用 thermal action

    结构或结构构件中由于温度变化所引起的作用。

2.1.25 气温 shade air temperature

    在标准百叶箱内测量所得按小时定时记录的温度。

2.1.26 基本气温 reference air temperature

    气温的基准值,取50年一遇月平均最高气温和月平均最低气温,根据历年最高温度月内最高气温的平均值和最低温度月内最低气温的平均值经统计确定。

2.1.27 均匀温度 uniform temperature

    在结构构件的整个截面中为常数且主导结构构件膨胀或收缩的温度。

2.1.28 初始温度 initial temperature

    结构在施工某个特定阶段形成整体约束的结构系统时的温度,也称合拢温度。
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2.2 符 号

 

 


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 3 荷载分类和荷载组合

3.1 荷载分类和荷载代表值

3.1.1 建筑结构的荷载可分为下列三类:

      1 永久荷载,包括结构自重、土压力、预应力等。

      2 可变荷载,包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。

      3 偶然荷载,包括爆炸力、撞击力等。
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3.1.2 建筑结构设计时,应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值:

      1 对永久荷载应采用标准值作为代表值;

      2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值;

      3 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
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3.1.3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
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3.1.4 荷载的标准值,应按本规范各章的规定采用。
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3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
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3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷载的频遇值,应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。
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3.2 荷载组合

3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合,并应取各自的最不利的组合进行设计。
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3.2.2 对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采用下列设计表达式进行设计:
   

 


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3.2.4 基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用:

      1 永久荷载的分项系数应符合下列规定:

        1)当永久荷载效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取1.2,对由永久荷载效应控制的组合应取1.35;

        2)当永久荷载效应对结构有利时,不应大于1.0。

      2 可变荷载的分项系数应符合下列规定:

        1)对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载,应取1.3;

        2)其他情况,应取1.4。

      3 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。
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3.2.5 可变荷载考虑设计使用年限的调整系数γL应按下列规定采用:

      1 楼面和屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数γL应按表3.2.5采用。
   
   
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 4 永久荷载

4.0.1 永久荷载应包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重,土压力、水压力,以及其他需要按永久荷载考虑的荷载。
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4.0.2 结构自重的标准值可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。

4.0.3 一般材料和构件的单位自重可取其平均值,对于自重变异较大的材料和构件,自重的标准值应根据对结构的不利或有利状态,分别取上限值或下限值。常用材料和构件单位体积的自重可按本规范附录A采用。
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4.0.4 固定隔墙的自重可按永久荷载考虑,位置可灵活布置的隔墙自重应按可变荷载考虑。
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 5 楼面和屋面活荷载

5.1 民用建筑楼面均布活荷载

5.1.1 民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表5.1.1的规定。
           

注:1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,应按实际情况采用;

    2 第6项书库活荷载当书架高度大于2m时,书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5kN/m2确定;

    3 第8项中的客车活荷载仅适用于停放载人少于9人的客车;消防车活荷载适用于满载总重为300kN的大型车辆;当不符合本表的要求时,应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载;

    4 第8项消防车活荷载,当双向板楼盖板跨介于3m×3m~6m×6m之间时,应按跨度线性插值确定;

    5 第12项楼梯活荷载,对预制楼梯踏步平板,尚应桉1.5kN集中荷载验算;

    6 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载;对固定隔墙的自重应按永久荷载考虑,当隔墙位置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重应取不小于1/3的每延米长墙重(kN/m)作为楼面活荷载的附加值(kN/m2))计入,且附加值不应小于1.0kN/m2。
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5.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时,本规范表5.1.1中楼面活荷载标准值的折减系数取值不应小于下列规定:

      1 设计楼面梁时:

        1)第1(1)项当楼面梁从属面积超过25m2时,应取0.9;

        2)第1(2)~7项当楼面梁从属面积超过50m2时,应取0.9;

        3)第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8,对单向板楼盖的主梁应取0.6,对双向板楼盖的梁应取0.8;

        4)第9~13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

      2 设计墙、柱和基础时:

        1)第1(1)项应按表5.1.2规定采用;

        2)第1(2)~7项应采用与其楼面梁相同的折减系数;

        3)第8项的客车,对单向板楼盖应取0.5,对双向板楼盖和无梁楼盖应取0.8;

        4)第9~13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

注:楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。
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5.1.3 设计墙、柱时,本规范表5.1.1中第8项的消防车活荷载可按实际情况考虑;设计基础时可不考虑消防车荷载。常用板跨的消防车活荷载按覆土厚度的折减系数可按附录B规定采用。
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5.1.4 楼面结构上的局部荷载可按本规范附录C的规定,换算为等效均布活荷载。


5.2 工业建筑楼面活荷载

5.2.1 工业建筑楼面在生产使用或安装检修时,由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷载,均应按实际情况考虑,可采用等效均布活荷载代替。对设备位置固定的情况,可直接按固定位置对结构进行计算,但应考虑因设备安装和维修过程中的位置变化可能出现的最不利效应。工业建筑楼面堆放原料或成品较多、较重的区域,应按实际情况考虑;一般的堆放情况可按均布活荷载或等效均布活荷载考虑。

注:1 楼面等效均布活荷载,包括计算次梁、主梁和基础时的楼面活荷载,可分别按本规范附录C的规定确定;

    2 对于一般金工车间、仪器仪表生产车间、半导体器件车间、棉纺织车间、轮胎准备车间和粮食加工车间,当缺乏资料时,可按本规范附录D采用。
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5.2.2 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2.0kN/m2考虑。在设备所占区域内可不考虑操作荷载和堆料荷载。生产车间的楼梯活荷载,可按实际情况采用,但不宜小于3.5kN/m2。生产车间的参观走廊活荷载,可采用3.5kN/m2。
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5.2.3 工业建筑楼面活荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数除本规范附录D中给出的以外,应按实际情况采用;但在任何情况下,组合值和频遇值系数不应小于0.7,准永久值系数不应小于0.6。


5.3 屋面活荷载

5.3.1 房屋建筑的屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表5.3.1的规定。
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5.3.2 屋面直升机停机坪荷载应按下列规定采用:

      1 屋面直升机停机坪荷载应按局部荷载考虑,或根据局部荷载换算为等效均布荷载考虑。局部荷载标准值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,可按表5.3.2的规定选用局部荷载标准值及作用面积。    

      2 屋面直升机停机坪的等效均布荷载标准值不应低于5.0kN/m2。

      3 屋面直升机停机坪荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.6,准永久值系数应取0。

5.3.3 不上人的屋面均布活荷载,可不与雪荷载和风荷载同时组合。


5.4 屋面积灰荷载

 

5.4.1 设计生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑时,对于具有一定除尘设施和保证清灰制度的机械、冶金、水泥等的厂房屋面,其水平投影面上的屋面积灰荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数,应分别按表5.4.1-1和表5.4.1-2采用。
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5.4.2 对于屋面上易形成灰堆处,当设计屋面板、檩条时,积灰荷载标准值宜乘以下列规定的增大系数:

      1 在高低跨处两倍于屋面高差但不大于6.0m的分布宽度内取2.0;

      2 在天沟处不大于3.0m的分布宽度内取1.4。
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5.4.3 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。
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5.5 施工和检修荷载及栏杆荷载

5.5.1 施工和检修荷载应按下列规定采用:

      1 设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、悬挑雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载标准值不应小于1.0kN,并应在最不利位置处进行验算;

      2 对于轻型构件或较宽的构件,应按实际情况验算,或应加垫板、支撑等临时设施;

      3 计算挑檐、悬挑雨篷的承载力时,应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、悬挑雨篷的倾覆时,应沿板宽每隔2.5m~3.0m取一个集中荷载。
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5.5.2 楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆活荷载标准值,不应小于下列规定:

      1 住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园,栏杆顶部的水平荷载应取1.0kN/m;

      2 学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场,栏杆顶部的水平荷载应取1.0 kN/m,竖向荷载应取1.2kN/m,水平荷载与竖向荷载应分别考虑。
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5.5.3 施工荷载、检修荷载及栏杆荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.5,准永久值系数应取0。


5.6 动力系数

5.6.1 建筑结构设计的动力计算,在有充分依据时,可将重物或设备的自重乘以动力系数后,按静力计算方法设计。

5.6.2 搬运和装卸重物以及车辆启动和刹车的动力系数,可采用1.1~1.3;其动力荷载只传至楼板和梁。

5.6.3 直升机在屋面上的荷载,也应乘以动力系数,对具有液压轮胎起落架的直升机可取1.4;其动力荷载只传至楼板和梁。


 6 吊车荷载

6.1 吊车竖向和水平荷载

 

 

6.1.1 吊车竖向荷载标准值,应采用吊车的最大轮压或最小轮压。
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6.1.2 吊车纵向和横向水平荷载,应按下列规定采用:

      1 吊车纵向水平荷载标准值,应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%采用;该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点,其方向与轨道方向一致。

      2 吊车横向水平荷载标准值,应取横行小车重量与额定起重量之和的百分数,并应乘以重力加速度,吊车横向水平荷载标准值的百分数应按表6.1.2采用。
   

      3 吊车横向水平荷载应等分于桥架的两端,分别由轨道上的车轮平均传至轨道,其方向与轨道垂直,并应考虑正反两个方向的刹车情况。

注:1 悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受;设计该支撑系统时,尚应考虑风荷载与悬挂吊车水平荷载的组合;

    2 手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。
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6.2 多台吊车的组合

6.2.1 计算排架考虑多台吊车竖向荷载时,对单层吊车的单跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不宜多于2台;对单层吊车的多跨厂房的每个排架,不宜多于4台;对双层吊车的单跨厂房宜按上层和下层吊车分别不多于2台进行组合;对双层吊车的多跨厂房宜按上层和下层吊车分别不多于4台进行组合,且当下层吊车满载时,上层吊车应按空载计算;上层吊车满载时,下层吊车不应计入。考虑多台吊车水平荷载时,对单跨或多跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不应多于2台。

    注:当情况特殊时,应按实际情况考虑。
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6.2.2 计算排架时,多台吊车的竖向荷载和水平荷载的标准值,应乘以表6.2.2中规定的折减系数。
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6.3 吊车荷载的动力系数

6.3.1 当计算吊车梁及其连接的承载力时,吊车竖向荷载应乘以动力系数。对悬挂吊车(包括电动葫芦)及工作级别A1~A5的软钩吊车,动力系数可取1.05;对工作级别为A6~A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车,动力系数可取为1.1。 
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6.4 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值

6.4.1 吊车荷载的组合值系数、频遇值系数及准永久值系数可按表6.4.1中的规定采用。
   

6.4.2 厂房排架设计时,在荷载准永久组合中可不考虑吊车荷载;但在吊车梁按正常使用极限状态设计时,宜采用吊车荷载的准永久值。
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 7 雪 荷 载

7.1 雪荷载标准值及基本雪压

7.1.1 屋面水平投影面上的雪荷载标准值应按下式计算:
   
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7.1.2 基本雪压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的雪压;对雪荷载敏感的结构,应采用100年重现期的雪压。
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7.1.3 全国各城市的基本雪压值应按本规范附录E中表E.5重现期R为50年的值采用。当城市或建设地点的基本雪压值在本规范表E.5中没有给出时,基本雪压值应按本规范附录E规定的方法,根据当地年最大雪压或雪深资料,按基本雪压定义,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响。当地没有雪压和雪深资料时,可根据附近地区规定的基本雪压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可比照本规范附录E中附图E.6.1全国基本雪压分布图近似确定。

7.1.4 山区的雪荷载应通过实际调查后确定。当无实测资料时,可按当地邻近空旷平坦地面的雪荷载值乘以系数1.2 采用。
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7.1.5 雪荷载的组合值系数可取0.7;频遇值系数可取0.6;准永久值系数应按雪荷载分区I、Ⅱ和Ⅲ的不同,分别取0.5、0.2和0;雪荷载分区应按本规范附录E.5或附图E.6.2的规定采用。


7.2 屋面积雪分布系数

7.2.1 屋面积雪分布系数应根据不同类别的屋面形式,按表7.2.1采用。
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7.2.2 设计建筑结构及屋面的承重构件时,应按下列规定采用积雪的分布情况:

      1 屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用;

      2 屋架和拱壳应分别按全跨积雪的均匀分布、不均匀分布和半跨积雪的均匀分布按最不利情况采用;

      3 框架和柱可按全跨积雪的均匀分布情况采用。
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 8 风 荷 载

8.1 风荷载标准值及基本风压

8.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列规定确定:

      1 计算主要受力结构时,应按下式计算:
   
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8.1.2 基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压,但不得小于0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压的取值应适当提高,并应符合有关结构设计规范的规定。
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8.1.3 全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中表E.5重现期R为50年的值采用。当城市或建设地点的基本风压值在本规范表E.5没有给出时,基本风压值应按本规范附录E规定的方法,根据基本风压的定义和当地年最大风速资料,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响。当地没有风速资料时,可根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可比照本规范附录E中附图E.6.3全国基本风压分布图近似确定。

8.1.4 风荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0.0。


8.2 风压高度变化系数

8.2.1 对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1确定。地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
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8.2.2 对于山区的建筑物,风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外,还应考虑地形条件的修正,修正系数η应按下列规定采用:

      1 对于山峰和山坡,修正系数应按下列规定采用:

        1)顶部B处的修正系数可按下式计算:
   
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8.2.3 对于远海海面和海岛的建筑物或构筑物,风压高度变化系数除可按A类粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外,还应考虑表8.2.3中给出的修正系数。
   


8.3 风荷载体型系数

8.3.1 房屋和构筑物的风荷载体型系数,可按下列规定采用:

      1 房屋和构筑物与表8.3.1中的体型类同时,可按表8.3.1的规定采用;

      2 房屋和构筑物与表8.3.1中的体型不同时,可按有关资料采用;当无资料时,宜由风洞试验确定;

      3 对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。
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8.3.2 当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数μs乘以相互干扰系数。相互干扰系数可按下列规定确定:

      1 对矩形平面高层建筑,当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时,根据施扰建筑的位置,对顺风向风荷载可在1.00~1.10范围内选取,对横风向风荷载可在1.00~1.20范围内选取;

      2 其他情况可比照类似条件的风洞试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定。
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8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μs1:

      1 封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用;

      2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0;

      3 其他房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。
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8.3.4 计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体型系数μs1可按构件的从属面积折减,折减系数按下列规定采用:

      1 当从属面积不大于1m2时,折减系数取1.0;

      2 当从属面积大于或等于25m2时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面区域折减系数取1.0;

      3 当从属面积大于1m2小于25m2时,墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数:
   
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8.3.5 计算围护构件风荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:

      1 封闭式建筑物,按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2;

      2 仅一面墙有主导洞口的建筑物,按下列规定采用:

        1)当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4μs1;

        2)当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时,取0.6μs1;

        3)当开洞率大于0.30时,取0.8μs1。

      3 其他情况,应按开放式建筑物的μs1取值。

  注:1 主导洞门的开洞率是指单个主导洞口面积与该墙面全部面积之比;

      2 μs1应取主导洞口对应位置的值。
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8.3.6 建筑结构的风洞试验,其试验设备、试验方法和数据处理应符合相关规范的规定。
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8.5 横风向和扭转风振

8.5.1 对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物,宜考虑横风向风振的影响。
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8.5.2 横风向风振的等效风荷载可按下列规定采用:

      1 对于平面或立面体型较复杂的高层建筑和高耸结构,横风向风振的等效风荷载wLK宜通过风洞试验确定,也可比照有关资料确定;

      2 对于圆形截面高层建筑及构筑物,其由跨临界强风共振(旋涡脱落)引起的横风向风振等效风荷载wLK可按本规范附录H.1确定;

      3 对于矩形截面及凹角或削角矩形截面的高层建筑,其横风向风振等效风荷载wLK可按本规范附录H.2确定。

  注:高层建筑横风向风振加速度可按本规范附录J计算。

8.5.3 对圆形截面的结构,应按下列规定对不同雷诺数Re的情况进行横风向风振(旋涡脱落)的校核:
   

 

 


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8.6 阵风系数

8.6.1 计算围护结构(包括门窗)风荷载时的阵风系数应按表8.6.1确定。
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8.4 顺风向风振和风振系数

8.4.1 对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期T1大于0.25s的各种高耸结构,应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。顺风向风振响应计算应按结构随机振动理论进行。对于符合本规范第8.4.3条规定的结构,可采用风振系数法计算其顺风向风荷载。

  注:1 结构的自振周期应按结构动力学计算;近似的基本自振周期T1可按附录F计算;

      2 高层建筑顺风向风振加速度可按本规范附录J计算。
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8.4.2 对于风敏感的或跨度大于36m的柔性屋盖结构,应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。屋盖结构的风振响应,宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定。
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8.4.3 对于一般竖向悬臂型结构,例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构,均可仅考虑结构第一振型的影响,结构的顺风向风荷载可按公式(8.1.1-1)计算。z高度处的风振系数βz可按下式计算:

       
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 9 温度作用

9.1 一般规定

 

 

 

9.1.1 温度作用应考虑气温变化、太阳辐射及使用热源等因素,作用在结构或构件上的温度作用应采用其温度的变化来表示。
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9.1.2 计算结构或构件的温度作用效应时,应采用材料的线膨胀系数αT。常用材料的线膨胀系数可按表9.1.2 采用。
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9.1.3 温度作用的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数可分别取0.6、0.5和0.4。
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9.2 基本气温

9.2.1 基本气温可采用按本规范附录E规定的方法确定的50年重现期的月平均最高气温Tmax和月平均最低气温Tmin。全国各城市的基本气温值可按本规范附录E中表E.5采用。当城市或建设地点的基本气温值在本规范附录E中没有给出时,基本气温值可根据当地气象台站记录的气温资料,按附录E规定的方法通过统计分析确定。当地没有气温资料时,可根据附近地区规定的基本气温,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可比照本规范附录E中图E.6.4和图E.6.5近似确定。
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9.2.2 对金属结构等对气温变化较敏感的结构,宜考虑极端气温的影响,基本气温Tmax和Tmin可根据当地气候条件适当增加或降低。


9.3 均匀温度作用

9.3.1 均匀温度作用的标准值应按下列规定确定:

      1 对结构最大温升的工况,均匀温度作用标准值按下式计算:


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9.3.2 结构最高平均温度Ts,max和最低平均温度Ts,min宜分别根据基本气温Tmax和Tmin按热工学的原理确定。对于有围护的室内结构,结构平均温度应考虑室内外温差的影响;对于暴露于室外的结构或施工期间的结构,宜依据结构的朝向和表面吸热性质考虑太阳辐射的影响。
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9.3.3 结构的最高初始平均温度T0,max和最低初始平均温度T0,min应根据结构的合拢或形成约束的时间确定,或根据施工时结构可能出现的温度按不利情况确定。
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 10 偶然荷载

10.1 一般规定

10.1.1 偶然荷载应包括爆炸、撞击、火灾及其他偶然出现的灾害引起的荷载。本章规定仅适用于爆炸和撞击荷载。
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10.1.2 当采用偶然荷载作为结构设计的主导荷载时,在允许结构出现局部构件破坏的情况下,应保证结构不致因偶然荷载引起连续倒塌。
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10.1.3 偶然荷载的荷载设计值可直接取用按本章规定的方法确定的偶然荷载标准值。
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10.2 爆 炸

10.2.1 由炸药、燃气、粉尘等引起的爆炸荷载宜按等效静力荷载采用。
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10.2.2 在常规炸药爆炸动荷载作用下,结构构件的等效均布静力荷载标准值,可按下式计算:


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10.2.3 对于具有通口板的房屋结构,当通口板面积AV与爆炸空间体积V之比在0.05~0.15之间且体积V小于1000m3时,燃气爆炸的等效均布静力荷载pk可按下列公式计算并取其较大值:

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10.3 撞 击

10.3.1 电梯竖向撞击荷载标准值可在电梯总重力荷载的(4~6)倍范围内选取。
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10.3.2 汽车的撞击荷载可按下列规定采用:


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 附录A 常用材料和构件的自重


 附录B 消防车活荷载考虑覆土厚度影响的折减系数

B.0.1 当考虑覆土对楼面消防车活荷载的影响时,可对楼面消防车活荷载标准值进行折减,折减系数可按表B.0.1、表B.0.2采用。

 附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法

C.0.1 楼面(板、次梁及主梁)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、变形及裂缝的等值要求来确定。在一般情况下,可仅按内力的等值来确定。

C.0.2 连续梁、板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。但计算内力时,仍应按连续考虑。

C.0.3 由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同,楼面活荷载差别较大时,应划分区域分别确定等效均布活荷载。

C.0.4 单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载可按下列规定计算:

       

5 悬臂板上局部荷载的有效分布宽度(图C.0.5-4)按下式计算:

C.0.6 双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。

C.0.7 次梁(包括槽形板的纵肋)上的局部荷载应按下列规定确定等效均布活荷载:

      1 等效均布活荷载应取按弯矩和剪力等效的均布活荷载中的较大者,按弯矩和剪力等效的均布活荷载分别按下列公式计算:

      2 按简支梁计算Mmax与Vmax时,除了直接传给次梁的局部荷载外,还应考虑邻近板面传来的活荷载(其中设备荷载应考虑动力影响,并扣除设备所占面积上的操作荷载),以及两侧相邻次梁卸荷作用。

C.0.8 当荷载分布比较均匀时,主梁上的等效均布活荷载可由全部荷载总和除以全部受荷面积求得。

C.0.9 柱、基础上的等效均布活荷载,在一般情况下,可取与主梁相同。


 附录D 工业建筑楼面活荷载

D.0.1 一般金工车间、仪器仪表生产车间、半导体器件车间、棉纺织车间、轮胎厂准备车间和粮食加工车间的楼面等效均布活荷载,可按表D.0.1-1~表D.0.1-6采用。


 附录E 基本雪压、风压和温度的确定方法

E.1 基本雪压


   E.1.1 在确定雪压时,观察场地应符合下列规定:

      1 观察场地周围的地形为空旷平坦;

      2 积雪的分布保持均匀;

      3 设计项目地点应在观察场地的地形范围内,或它们具有相同的地形;

      4 对于积雪局部变异特别大的地区,以及高原地形的山区,应予以专门调查和特殊处理。

E.1.2 雪压样本数据应符合下列规定:

      1 雪压样本数据应采用单位水平面积上的雪重(kN/m2);

      2 当气象台站有雪压记录时,应直接采用雪压数据计算基本雪压;当无雪压记录时,可采用积雪深度和密度按下式计算雪压s:    

s=hρg (E.1.2)


   式中:h——积雪深度,指从积雪表面到地面的垂直深度(m);

     ρ——积雪密度(t/m3);

      g——重力加速度,9.8m/s2。

      3 雪密度随积雪深度、积雪时间和当地的地理气候条件等因素的变化有较大幅度的变异,对于无雪压直接记录的台站,可按地区的平均雪密度计算雪压。

E.1.3 历年最大雪压数据按每年7月份到次年6月份间的最大雪压采用。

E.1.4 基本雪压按E.3中规定的方法进行统计计算,重现期应取50年。


E.2 基本风压 


   E.2.1 在确定风压时,观察场地应符合下列规定:

      1 观测场地及周围应为空旷平坦的地形;

      2 能反映本地区较大范围内的气象特点,避免局部地形和环境的影响。

E.2.2 风速观测数据资料应符合下述要求:

      1 应采用自记式风速仪记录的10min平均风速资料,对于以往非自记的定时观测资料,应通过适当修正后加以采用。

      2 风速仪标准高度应为10m;当观测的风速仪高度与标准高度相差较大时,可按下式换算到标准高度的风速v:    
   

      3 使用风杯式测风仪时,必须考虑空气密度受温度、气压影响的修正。

E.2.3 选取年最大风速数据时,一般应有25年以上的风速资料;当无法满足时,风速资料不宜少于10年。观测数据应考虑其均一性,对不均一数据应结合周边气象站状况等作合理性订正。

E.2.4 基本风压应按下列规定确定:

 

 


E.4 基本气温


   E.4.1 气温是指在气象台站标准百叶箱内测量所得按小时定时记录的温度。

E.4.2 基本气温根据当地气象台站历年记录所得的最高温度月的月平均最高气温值和最低温度月的月平均最低气温值资料,经统计分析确定。月平均最高气温和月平均最低气温可假定其服从极值Ⅰ型分布,基本气温取极值分布中平均重现期为50年的值。

E.4.3 统计分析基本气温时,选取的月平均最高气温和月平均最低气温资料一般应取最近30年的数据;当无法满足时,不宜少于10年的资料。

 

E.6 全国基本雪压、风压及基本气温分布图


E.6.1 全国基本雪压分布图见图E.6.1。

E.6.2 雪荷载准永久值系数分区图见图E.6.2。

E.6.3 全国基本风压分布图见图E.6.3。

E.6.4 全国基本气温(最高气温)分布图见图E.6.4。

E.6.5 全国基本气温(最低气温)分布图见图E.6.5。


 附录F 结构基本自振周期的经验方式

F.1.1 一般高耸结构的基本自振周期,钢结构可取下式计算的较大值,钢筋混凝土结构可取下式计算的较小值:

 

 


 附录G 结构振型系数的近似值

附录G 结构振型系数的近似值

G.0.1 结构振型系数应按实际工程由结构动力学计算得出。一般情况下,对顺风向响应可仅考虑第1振型的影响,对圆截面高层建筑及构筑物横风向的共振响应,应验算第1至第4振型的响应。本附录列出相应的前4个振型系数。

G.0.2 迎风面宽度远小于其高度的高耸结构,其振型系数可按表G.0.2采用。

 


附录G 结构振型系数的近似值

G.0.1 结构振型系数应按实际工程由结构动力学计算得出。一般情况下,对顺风向响应可仅考虑第1振型的影响,对圆截面高层建筑及构筑物横风向的共振响应,应验算第1至第4振型的响应。本附录列出相应的前4个振型系数。

G.0.2 迎风面宽度远小于其高度的高耸结构,其振型系数可按表G.0.2采用。

 


 附录H 横风向及扭转风振的等效风荷载

H.1.1 跨临界强风共振引起在z高度处振型j的等效风荷载标准值可按下列规定确定:

 



 H.2 矩形截面结构横风向风振等效风荷载


H.2.1 矩形截面高层建筑当满足下列条件时,可按本节的规定确定其横风向风振等效风荷载:

      1 建筑的平面形状和质量在整个高度范围内基本相同;

 

 

 

 

 

 



 附录J 高层建筑顺风向和横风向风振加速度计算

J.1 顺风向风振加速度计算


   J.1.1 体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑,顺风向风振加速度可按下式计算:


 本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对执行规范严格程度的用词说明如下:

    1)表示很严格,非这样做不可的用词:

      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。


 引用标准名录

1 《人民防空地下室设计规范》GB 50038

2 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153


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