第三章 工程荷载02.ppt

第三章 工程荷载 第一节 荷载概述 第二节 房屋建筑工程中几种常见荷载的分析 第一节 荷载概述 一 结构上的作用 （1）定义：使结构产生效应的原因 （2）直接作用与间接作用直接作用——以力的形式直接作用在结构上，即荷载。间接作用——不以力的形式直接作用在结构上，例如：地基变形、温度、地震等。 二 荷载分类 （1）按时间变化（永久、可变、偶然） （2）按空间（固定、可动） （3）按对结构产生反应（静、动） 三 荷载代表值 （1）标准值：结构在其设计基准期内，最大荷载统计分部的特征值。 （2）准永久值：可变荷载在使用期内经常达到和超过的值。 （3）组合值：两种或以上的可变荷载同时作用时，主导荷载取标准值，伴随荷载取小于标准值的组合值。 偶然状况下永久载荷、可变载荷与一种偶然荷载效应的组合。 偶然荷载的分项系数取为1.0； 参与组合的某些可变荷载，可根据各类建筑物设计规范的规定作适当折减。 第二 正常使用极限状态设计表达式 正常使用极限状态验算的可靠度要求较低，一般要求β=1.0～2.0。 材料强度采用标准值而不用设计值，即材料分项系数取为1.0。 荷载采用标准值而不用设计值，即荷载分项系数γG及γQ取为1.0。 结构系数γd及设计状况系数ψ也均取为1.0。 按荷载效应的短期组合及长期组合分别验算。（一）短期组合 γ0Ss(Gk，Qk，fk，ak)≤c1（二）长期组合 γ0Sl(Gk，ρQk，fk，ak)≤c2 c1、c2——结构的功能限值（裂缝宽度或挠度）； Ss(· )、Sl(· )——短期组合及长期组合时的功能函数； fk——材料强度的标准值 ρ——可变荷载标准值的长期组合系数，参照有关荷载规范规定及工程经验取用。 第二节 房屋建筑工程中常见荷载分析 §1. 吊车荷载 §2. 雪荷载 §3. 风荷载 §4. 土压力 §5. 深仓中的储料荷载 §6. 地震荷载 §1. 吊车荷载 1.吊车竖向荷载： 当小车吊有额定最大起重量开到大车某一极限位置时，这侧的大车轮压为pmax,k，另一侧大车轮压为pmin,k，两值可由吊车产品手册得到，依次可求出吊车梁作用于排架柱上的最大与最小竖向荷载。 2.吊车纵向水平荷载： 由大车运行时启动或制动产生的水平惯性力引起，取决于制动轮轮压及与轨道的摩擦系数。T=0.1∑pmax,k即：纵向水平荷载标准值等于一边轨道上所有制动轮最大轮压之和的10％ 3.吊车横向水平荷载： 由小车运行时启动或制动的惯性力引起，通过大车传至轨道。 T=α(Q+Q1)g Q1 ：小车质量 Q：吊车额定起重量 α：横向水平荷载系数软钩：取0.08～0.12硬钩：取0.20 g：重力加速度 4.每个排架多台吊车荷载组合 按多台吊车满载且同时处于最不利位置计算，然后乘以折减系数。 （1）竖向荷载 对于单跨厂房，最多考虑2台吊车。 对于多跨厂房，最多考虑4台吊车。 （2）水平荷载 最多考虑2台吊车 5 吊车荷载为动力荷载：考虑动力系数 §2. 雪荷载 1. 基本雪压：单位水平面积上的雪重，取决于积雪深度和积雪密度。s0 ＝ρgh 2. 屋面积雪水平投影面上的标准值sk＝μrs0μr：屋面积雪分布系数s0 ：基本雪压 单跨双坡屋面积雪分布系数： §3. 风荷载 1.基本风压 ω0 ＝v2/1600 ω0 即标准大气压情况下的基本风压。 v指空旷平坦地面上，离地10m高，频率 1/50取10min平均最大风速。不同地区 基本风压不同。 2.垂直建筑物的风荷载标准值 ωk＝βzμsμzω0 βz ：结构在z高度时的风振系数 μs ：风荷载体型系数 μz ：风压高度变化系数 §4. 土压力 1. 土自重应力 σcz=γz γ：土层天然重度 z：土层深度 2. 土侧向应力：挡土墙后土的静止土压力 §5.深仓中的储料荷载 γ：储料密度 f ：摩擦系数 A，s：深仓截面面积和周长 在考虑动态作用时， p’v 和 p’h 应分别乘 以修正系数Cv 和Ch。 §6. 地震荷载 1.基本概念 地震作用：地震时由于地面运动引起静 止结构产生的动力作用。 地震反应：地震作用下在结构中产生的 内力、变形和位移。 2. 计算方法 （1）一般计算原则－静力法将对地震结构产生作用的最大动荷载用等效的静荷载来表示，按静力法对结构进行内力分析。 （2）确定地震“荷载”的方法－反应谱法 1）反应谱法：利用单自由度体系在水平地震作用下质点最大反应加速度与体系自振周期的关系曲线，确定体系加速度反应最大值，从而计算水平地震作用的方法。 2）在一定的假设条件下：通过振型组合的方法还可以计算多质点体系的地震反应（“荷载”）