施工手冊(cè)第四版第二章常用結(jié)構(gòu)計(jì)算- 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表

《施工手冊(cè)第四版第二章常用結(jié)構(gòu)計(jì)算- 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《施工手冊(cè)第四版第二章常用結(jié)構(gòu)計(jì)算- 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2 常用結(jié)構(gòu)計(jì)算 2-1 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表 2-1-1 荷載 1．結(jié)構(gòu)上的荷載 結(jié)構(gòu)上的荷載分為下列三類： （1）永久荷載 如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。 （2）可變荷載 如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪活載等。 （3）偶然荷載 如爆炸力、撞擊力等。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同荷載應(yīng)采用不同的代表值。 對(duì)永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。 對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。 對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。 2．荷載組合 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載

2、能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載（效應(yīng)）組合，并應(yīng)取各自的最不利的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行荷載（效應(yīng)）組合。 γ0S≤R （2-1） 式中 γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； S——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值。 對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： （1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合 （2-2） 式中 γG——永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)； γQi——第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，其中YQ1為可變荷載Q1的分項(xiàng)系數(shù)； SGK——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK計(jì)算的荷載效應(yīng)值； S

3、QiK——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qik計(jì)算的荷載效應(yīng)值，其中SQ1K為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者； ψci——可變荷載Qi的組合值系數(shù)； n——參與組合的可變荷載數(shù)。 （2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合 （2-3） （3）基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù) 1）永久荷載的分項(xiàng)系數(shù) 當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)： 對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2； 對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35； 當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)： 一般情況下應(yīng)取1.0； 對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，應(yīng)取0.9。 2）可變荷載的分項(xiàng)系數(shù) 一般情況下應(yīng)取1.4； 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)活荷載應(yīng)取1.3

4、。 對(duì)于偶然組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值宜按下列規(guī)定確定：偶然荷載的代表值不乘分項(xiàng)系數(shù)；與偶然荷載同時(shí)出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇怠? 3．民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)（見表2-1） 民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù) 表2-1 項(xiàng) 次 類別 標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2） 組合值系數(shù) ψc 頻遇值系數(shù) ψf 準(zhǔn)永久值系數(shù) ψq 1 （1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園 0.5 0.4 （2）教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門診室 2.0 0.7

5、0.6 0.5 2 食堂、餐廳、一般資料檔案室 2.5 0.7 0.6 0.5 3 （1）禮堂、劇場(chǎng)、影院、有固定座位的看臺(tái) 3.0 0.7 0.5 0.3 （2）公共洗衣房 3.0 0.7 0.6 0.5 4 （1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場(chǎng)大廳及其旅客等候室 3.5 0.7 0.6 0.5 （2）無固定座位的看臺(tái) 3.5 0.7 0.5 0.3 5 （1）健身房、演出舞臺(tái) 4.0 0.7 0.6 0.5 （2）舞廳 4.0 0.7 0.6 0.3 6 （1）書庫、檔案庫、貯藏室 5.0 0.9 0

6、.9 0.8 （2）密集柜書庫 12.0 7 通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房 7.0 0.9 0.9 0.8 8 汽車通道及停車庫： （1）單向板樓蓋（板跨不小于2m） 客車 4.0 0.7 0.7 0.6 消防車 35.0 0.7 0.7 0.6 （2）雙向板樓蓋和無梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m） 客車 2.5 0.7 0.7 0.6 消防車 20.0 0.7 0.7 0.6 9 廚房（1）一般的 2.0 0.7 0.6 0.5 （2）餐廳的 4.0 0.7 0.7

7、 0.7 10 浴室、廁所、盟洗室： （1）第1項(xiàng)中的民用建筑 2.0 0.7 0.5 0.4 （2）其他民用建筑 2.5 0.7 0.6 0.5 11 走廊、門廳、樓梯： （1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房托兒所、幼兒園、住宅 2.0 0.7 0.5 0.4 （2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部 2.5 0.7 0.6 0.5 （3）消防疏散樓梯，其他民用建筑 3.5 0.7 0.5 0.3 12 陽臺(tái)： （1）一般情況 2.5 0.7 0.6 0.5 （2）當(dāng)人群有可能密集時(shí)

8、 3.5 注：1．本表所給各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載較大或情況特殊時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用。 2．第6項(xiàng)書庫活荷載當(dāng)書架高度大于2m時(shí)，書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5kN/m2確定。 3．第8項(xiàng)中的客車活荷載只適用于停放載人少于9人的客車；消防車活荷載是適用于滿載總重為300kN的大型車輛；當(dāng)不符合本表的要求時(shí)，應(yīng)將車輪的局部荷載按結(jié)構(gòu)效應(yīng)的等效原則，換算為等效均布荷載。 4．第11項(xiàng)樓梯活荷載，對(duì)預(yù)制樓梯踏步平板，尚應(yīng)按1.5kN集中荷載驗(yàn)算。 5．本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。對(duì)固定隔墻的自重應(yīng)按恒荷載考慮，當(dāng)隔墻位置可靈活自由布置時(shí)，非固定隔墻的

9、自重應(yīng)取每延米長(zhǎng)墻重（kN/m）的1/3作為樓面活荷載的附加值（kN/m2）計(jì)入，附加值不小于1.0kN/m2。 設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，表2-1中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在下列情況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)。 （1）設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù) 1）第1（1）項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過25m2時(shí)，應(yīng)取0.9； 2）第1（2）~7項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過50m2時(shí)應(yīng)取0.9； 3）第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8；對(duì)單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6；對(duì)雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8； 4）第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。 （2）設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)的折減系數(shù) 1）第1（1）項(xiàng)應(yīng)

10、按表2-2規(guī)定采用； 2）第1（2）~7項(xiàng)應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)； 3）第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋應(yīng)取0.5；對(duì)雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)取0.8； 4）第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。 注：樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實(shí)際面積確定。 活荷載按樓層的折減系數(shù) 表2-2 墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù) 1 2~3 4~5 6~8 9~20 ＞20 計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù) 1.00（0.90） 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55 注：當(dāng)樓面梁的從屬面積超過25m2時(shí)，應(yīng)采用括號(hào)內(nèi)的系數(shù)。

11、 樓面結(jié)構(gòu)上的局部荷載可換算為等效均布活荷載。 4．屋面活荷載 水平投影面上的屋面均布活荷載，按表2-3采用。 屋面均布活荷載，不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合。 屋面均布活荷載 表2-3 項(xiàng)次 類別 標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2） 組合值系數(shù) ψb 頻遇值系數(shù) ψf 準(zhǔn)永久值系數(shù) ψq 1 不上人的屋面 0.5 0.7 0.5 0 2 上人的屋面 2.0 0.7 0.5 0.4 3 屋頂花園 3.0 0.7 0.6 0.5 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/

12、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。 5．施工和檢修荷載及欄桿水平荷載 （1）設(shè)計(jì)屋面板、檀條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，施工或檢修集中荷載（人和小工具的自重）應(yīng)取1.0kN，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算。 注：①對(duì)于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)施工荷載超過上述荷載時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算，或采用加墊板、支撐等臨時(shí)設(shè)施承受。 ②當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載；在

13、驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔2.5~3.0m取一個(gè)集中荷載。 （2）樓梯、看臺(tái)、陽臺(tái)和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用： 1）住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取0.5kN/m； 2）學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育館，應(yīng)取1.0kN/m。 當(dāng)采用荷載準(zhǔn)永久組合時(shí)，可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。 6．動(dòng)力系數(shù) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)力計(jì)算，在有充分依據(jù)時(shí)，可將重物或設(shè)備的自重乘以動(dòng)力系數(shù)后按靜力計(jì)算進(jìn)行。 搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛起動(dòng)和剎車的動(dòng)力系數(shù)，可采用1.1~1.3，其動(dòng)力作用只考慮傳至樓板和梁。 直升飛機(jī)在屋面上的荷

14、載，也應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)具有液壓輪胎起落架的直升飛機(jī)可取1.4；其動(dòng)力荷載只傳至樓板和梁。 7．雪荷載 屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下式計(jì)算： sk＝μrs0 （2-4） 式中 sk——雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）； μr——屋面積雪分布系數(shù)（表2-4）； s0——基本雪壓（kN/m2）。 基本雪壓可按全國基本雪壓圖（圖2-1）近似確定。 圖2-1 全國基本雪壓分布圖（單位：kN/m2） 屋面積雪分布系數(shù) 表2-4 注：1．第2項(xiàng)單跨雙坡屋面僅當(dāng)20°≤α≤30°時(shí)，可采用不均勻分布情況。 2．第4、5項(xiàng)只適用于坡度α≤25°的一般工業(yè)廠房屋面。 3．第7

15、項(xiàng)雙跨雙坡或拱形屋面，當(dāng)α≤25°或f/L≤0.1時(shí)，只采用均勻分布情況。 4．多跨層面的積雪分布系數(shù)，可參照第7項(xiàng)的規(guī)定采用。 設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時(shí)，可按下列規(guī)定采用積雪的分布情況： （1）屋面板和檀條按積雪不均勻分布的最不利情況采用； （2）屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分布情況、不均勻分布的情況和半跨的均勻分布的情況采用； （3）框架和柱可按積雪全跨的均勻分布情況采用。 8．風(fēng)荷載 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下述公式計(jì)算： （1）當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí) ωk＝βzμsμzω0 （2-5） 式中 ωk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）； βz——

16、高度z處的風(fēng)振系數(shù)； μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)； μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)； ω0——基本風(fēng)壓（kN/m2）。 （2）當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí) ωk＝βgzμsμzω0 （2-6） 式中 βgz——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)。 基本風(fēng)壓按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2001）給出的50年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于0.3kN/m2。 2-1-2 結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表 1．構(gòu)件常用截面的幾何與力學(xué)特征表（表2-5） 常用截面幾何與力學(xué)特征表 表2-5 注：1．I稱為截面對(duì)主軸（形心軸）的截面慣性矩（mm4）?；居?jì)算公式如下： 2．W稱為截面抵抗矩（mm3），它表示截面抵抗彎

17、曲變形能力的大小，基本計(jì)算公式如下： 3．i稱截面回轉(zhuǎn)半徑（mm），其基本計(jì)算公式如下： 4．上列各式中，A為截面面積（mm2），y為截面邊緣到主軸（形心軸）的距離（mm），I為對(duì)主軸（形心軸）的慣性矩。 5．上列各項(xiàng)幾何及力學(xué)特征，主要用于驗(yàn)算構(gòu)件截面的承載力和剛度。 2．單跨梁的內(nèi)力及變形表（表2-6~表2-10） （1）簡(jiǎn)支梁的反力、剪力、彎矩、撓度 表2-6 （2）懸臂梁的反力、剪力、彎矩和撓度 表2-7 （3）一端簡(jiǎn)支另一端固定梁的反力、剪力、彎矩和撓度 表2-8 （4）兩端固定梁的反力、剪力、彎矩和撓度 表2-9 （5）外伸梁的反力、剪力、彎矩和撓度 表

18、2-10 3．等截面連續(xù)梁的內(nèi)力及變形表 （1）等跨連續(xù)梁的彎矩、剪力及撓度系數(shù)表（表2-11~表2-14） 1）二跨等跨梁的內(nèi)力和撓度系數(shù) 表2-11 注：1．在均布荷載作用下：M＝表中系數(shù)×ql2；V＝表中系數(shù)×ql；。 2．在集中荷載作用下：M＝表中系數(shù)×Fl；V＝表中系數(shù)×F；。 [例1] 已知二跨等跨梁l＝5m，均布荷載q＝11.76kN/m，每跨各有一集中荷載F＝29.4kN，求中間支座的最大彎矩和剪力。 [解] MB支＝（－0.125×11.76×52）＋（－0.188×29.4×5） ＝（－36.75）＋（-27.64）＝－64.39kN·m VB左＝

19、（－0.625×11.76×5）＋（－0.688×29.4） ＝（－36.75）＋（－20.23）＝－56.98kN [例2] 已知三跨等跨梁l＝6m，均布荷載q＝11.76kN/m，求邊跨最大跨中彎矩。 [解] M1＝0.080×11.76×62＝33.87kN·m。 2）三跨等跨梁的內(nèi)力和撓度系數(shù) 表2-12 注：1．在均布荷載作用下：M＝表中系數(shù)×ql2；V＝表中系數(shù)×ql；。 2．在集中荷載作用下：M＝表中系數(shù)×Fl；V＝表中系數(shù)×F；。 3）四跨等跨連續(xù)梁內(nèi)力和撓度系數(shù) 表2-13 注：同三跨等跨連續(xù)梁。 4）五跨等跨連續(xù)梁內(nèi)力和撓度系數(shù) 表2-14 注

20、：同三跨等跨連續(xù)梁。 （2）不等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)（表2-15、表2-16） 1）二不等跨梁的內(nèi)力系數(shù) 表2-15 注：1．M＝表中系數(shù)×ql21；V＝表中系數(shù)×ql1； 2．（Mmax）、（Vmax）表示它為相應(yīng)跨內(nèi)的最大內(nèi)力。 2）三不等跨梁內(nèi)力系數(shù) 表2-16 注：1．M＝表中系數(shù)×ql21；V＝表中系數(shù)×ql1； 2．（Mmax）、（Vmax）為荷載在最不利布置時(shí)的最大內(nèi)力。 4．雙向板在均布荷載作用下的內(nèi)力及變形系數(shù)表（表2-17~表2-22） 符號(hào)說明如下： 剛度 式中 E——彈性模量； h——板厚； ν——泊松比； ω、ωmax——分別為板中心點(diǎn)

21、的撓度和最大撓度； Mx——為平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩； My——為平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩； Mx0——固定邊中點(diǎn)沿lx方向的彎矩； My0——固定邊中點(diǎn)沿ly方向的彎矩。 正負(fù)號(hào)的規(guī)定： 彎矩——使板的受荷面受壓者為正； 撓度——變位方向與荷載方向相同者為正。 四邊簡(jiǎn)支 表2-17 三邊簡(jiǎn)支，一邊固定 表2-18 兩邊簡(jiǎn)支，兩邊固定 表2-19 一邊簡(jiǎn)支，三邊固定 表2-20 四邊固定 表2-21 兩邊簡(jiǎn)支，兩邊固定 表2-22 5．拱的內(nèi)力計(jì)算表（表2-23） 各種荷載作用下雙鉸拋物線拱計(jì)算公式 表2-23 注：表中的K為軸向力變形影

22、響的修正系數(shù)。 （1）無拉桿雙鉸拱 1）在豎向荷載作用下的軸向力變形修正系數(shù) 式中 Ic——拱頂截面慣性矩； Ac——拱頂截面面積； A——拱上任意點(diǎn)截面面積。 當(dāng)為矩形等寬度實(shí)腹式變截面拱時(shí)，公式I＝Ic/cosθ所代表的截面慣性矩變化規(guī)律相當(dāng)于下列的截面面積變化公式： 此時(shí)，上式中的n可表達(dá)成如下形式： 下表中列出了矩形等寬度實(shí)腹式變截面拱的n值。 f/l 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 n 1.67 1.59 1.51 1.43 1.36 1.29 1.23 1.17 1.12 2

23、）在水平荷載作用下的軸向力變形修正系數(shù)，近似取 K＝1 （2）帶拉桿雙鉸拱 1）在豎向荷載作用下的軸向力變形修正系數(shù) 式中 E——拱圈材料的彈性模量； E1——拉桿材料的彈性模量； A1——拉桿的截面積。 2）在水平荷載作用下的軸向力變形修正系數(shù)（略去拱圈軸向力變形影響） 式中 f——為矢高； l——為拱的跨度。 6．剛架內(nèi)力計(jì)算表 內(nèi)力的正負(fù)號(hào)規(guī)定如下： V——向上者為正； H——向內(nèi)者為正； M——?jiǎng)偧苤刑摼€的一面受拉為正。 （1）“┌┐”形剛架內(nèi)力計(jì)算（表2-24、表2-25） “┌┐”形剛架內(nèi)力計(jì)算表（一） 表2-34 “┌┐”形剛架內(nèi)力計(jì)算表（二） 表2-35 （2）“”形剛架的內(nèi)力計(jì)算（表2-26） “”形剛架的內(nèi)力計(jì)算表 表2-26