5》 楼面和屋面【活荷载
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5.1 民用建!筑,楼面均布活》荷,载,
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—。5.1.《1 作为》强制:性条文本次修订【明确规定表》5.:1.1?中列入的《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!数为设计《时必须遵守》的最低要求》如设计中有特殊【需要荷载标准—值,及其:组,合值、频遇值—和准永久值系数的】取值可以适当提高】
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本次修!。订对:不同类别的》楼面均布活荷—载除调整和增加【个别项目《外大部分的标准值】仍保持原有水—平主要修订内容为】
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1)】。提高教?室活荷载《标准值原规范—教室:活荷载取值偏—小目:前教室除传统—的讲:。台、课桌椅外—投影仪、计》算机、音响》设备、控制柜等多媒!体教学设备显著增加!;班:级学生人《数可能出现超—员情况本次修订将】教室活荷载取—值由2.0kN/】m2提?高至2.《5kN/m2
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》 2)增加【运,动场的活《荷载标准《值现行?规范中尚未包—括体育馆《中,运动场的活荷载标准!值运动场除》应考虑举办运动【会、开闭幕式、大】型集会等《密集人?流的:活动外还应考—虑跑步、跳跃等【冲击力的影响本【次修订运动场活荷载!标准值取为4—.0kN/m2
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【3)第8《项的类别修》改,为,汽车:通道及“客车—”停车库明确本项荷!载不适用于消防【车的停车库;增加了!板跨为3m》。×3m的《双向板楼《盖停车库活荷载【标,准值在原规范中对板!跨小于6《m×:6m的?双向板楼盖和—柱网小?于,6m×?6m的无梁楼盖的消!防车:活荷载未作出—。。具体规定由》于消防车活》荷载:本身较大对》结构构件截》面尺寸?、层高与经济性影响!显著设计人员使用】不,方便故在本》次,修订中予以》增加
! 根据研究与】大量试算在表注4】中明确?规定板?跨在3m×3m至6!m×6m之间的【双向板可以按线性】插值方法确定—活荷载标准值
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》 对《板上有覆土》的消防车活》荷载明?确规定?可以:考虑:覆土的影响一般可在!原消防车轮压—作用范围的基—础上取扩散角为35!°以:扩散后的《作用范?围按等效均》布方法确定活荷载】标,准值新增加附录B】给出:常用板跨消防车【活荷载覆土厚度折减!。系数
】 4)—提高原规范》第10?。项第1款浴》室和:卫生间的活荷载标准!值近:年来在浴《室、卫生间中—。安装浴缸、坐便【器等卫生设备的情况!。越来越普遍故在本次!修订中将浴室—和卫生间的活—荷载统一规定为2】.5kN/》m2
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5】。)楼梯单列一—项提高除《多层住宅外其他建筑!楼梯的活荷载标准】。值在发生特殊—情况时楼梯对于人员!疏散与?。逃生的安全性—具有重?要意义汶川地—震后楼梯的抗震构】造措施已经大大加】。强,在本次修订中—除了使用人数—较少的多层住宅【楼梯活?荷载仍按《2.0kN》/m2?取值外其余》楼梯活荷载》取值均改为3.5】k,N,/m2
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】在荷载?暂行规范规》结158中民用建筑!楼面活荷载取—值是参照当时的苏】联荷载规范并结合】。我国具体情况—按经:验判断?的方:。法来确定的》工业与民《用建筑?结构:荷载:规,范TJ 9-—74修订前》在全:国一定范围内对办】公室和住宅的楼【面活荷载进》行了调查当》时,。曾对4个《城市(?北京:、兰州、《成都和广州)的6】06间住宅和3【个,城市:(北京、兰州和广】州)的258间【办,公室的实际荷载作了!测,。。定按楼板《内弯矩等《。效的原则《将实际荷载换算为等!效均布荷载经统计计!算分:别得:出其平均值为—。1.051》。kN/m2和—1.402》kN/m2标准【差为0.《2,3kN/m2和【0.219kN/】m2;按平均—值加两?。倍标准差的标准荷】载定义得《出住:宅和办公《室,的标准活荷》载分别为1》。.,513k《N/m2《和,1.84《kN/?m2但在规》。结,。1,5,8中对办公》楼允许?按不:同情况可取1—.5kN《/m2或2kN【。/m:。2进:行设:计而且较《多单位根据当时【的设计?实践经验取》1.5kN》/m:2而只对兼》作会议室的办公楼】可提高到2k—N/m2对其—他用途的民用—楼面由于缺乏足够】。数据一般仍按—实际荷载的》具,体分析并《考虑当时的设计经验!。在原规范的》基础上适当调整后】确定
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《 建筑《结,构荷载规范》GBJ 9-87根!据建筑结《构统一设计》标准G?BJ 68-84对!荷载标准值的定义重!新对:住宅、办公室和商店!的楼面活《。荷载作了调查和统】计并考虑荷载随空间!和时间的变异性采】用了适当的概—率统:计模型模型》中直接采《用房间面积平均荷载!来代替等《效,。均布荷载这在理论上!虽然不很严格—但对结果估》计不会?有严重影响而调查和!统计工作却可—得到很大《的简化
! 《楼面活荷载按其随时!。间变异?的特点可分持久【性和临时性》两部分?。持久性?活荷载是指楼—面上在某个时段内基!本保持不变的荷载】例如住宅内的—。。家具、物品》工业房屋内的机器、!设备:和堆料还包括常住】人员自重这些—荷载除非发生一次搬!迁一般变化不大【临时性活荷》。。载是指楼面》上偶尔出现短期荷载!例如聚会的人群、】维修时工具和材料的!堆积、室内扫除时家!具的集聚等
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? 对持续性【。活荷载Li的概率统!。计模型可根据调【查给出荷载》变,。动的平均时间间隔】τ及荷载《。的统:计分布采用》等时段?的二项?平稳随机过程(图3!)
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图!3 ?持续性活荷载—随时间变化示意【图
】。 对临时性【活荷载L《。r由于?持,续时间很短要—通过调查确》定,荷载在单《位时间内出现—次数的平均率—。及其荷载值的—。统计分布实际上是有!困难的为此提出一】个勉强可《以,代替的方法就是【通过对用户的查【询了解到《最近若干年内—一次:最大的临《时性荷载值以—此,。作为:时段内的最大荷载L!rs并作为》荷载统?计的基础对》Lr也采用与持久性!活荷载相同的概率模!型(:图4)
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图4 临时性活!荷载随时《间变:化示意?图
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出—于分析上的方便对各!类活:荷载的分布类—型采用了极值Ⅰ型】根据Lr和》L,rs的统计参数分别!求出50年》最大荷载值LiT和!。LrT的统》。计分:布和参数再根—据Tukst—ra的组合原则得出!50年内总荷—载最大?值,LT的统计参数在】197?。。7年以后的三—年里曾对全国某【些城市?。的办:公室:、住宅?和商店的活》荷,。载情况进行》了调查其《中在全国《25个城市》实,测了133栋办【公楼共2201间】办公室总面》积为63700【m2同时调》查了317栋用户的!搬迁情况《;对:全国10《个,城市的住《宅实测了556间总!为7000m2同】时调查了229户的!搬,迁情况;在全国【10:个城市实测了21】家百:货商店共214个柜!。台总:。面积为237—00:m2
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《 表?2中的LK系指建筑!结构荷载规范—G,BJ: 9-8《7中给出《的活荷载的标—准值按?建筑结?构可靠度设》计统一标《。准G:B 500》68的规定标准值】应为设计基准期50!年内荷载最大值分】布的:某一个分《位值虽然没有—。对分:位值的?百分数作具》体,规定但对性质—。类同的可《变荷载应尽量使【其取值在保证率上】保持相同的》水平从表5.1.1!中可见若对》办,公室:而言LK=1.5】kN/m2它相当于!L,T的均值μ》Lt加1《.5倍?的标准差σLT其】中1.5《系数指保证率—系数α若《假,设LT的分布仍【为极值Ⅰ型》则与α?。对应的保证率为9】2.1%也即LK取!9,2.1%的分位值】以此为?标准则住宅的活【荷载:标准值就偏》。低较多鉴于当时调】查时的?住,宅荷载还是》偏高的实《。际情况因此》原规范仍保》持,以往:。。的取值但考虑—到工程界普遍的【。意见:认,为对于建设工程量】比较大的住宅—和,。办公楼来说其荷载标!准值与国外》。相比显然偏低—。又鉴于民用》建筑的楼面活荷【载今后的变化—趋势也难以预测【因此在建筑》结构荷载规》范GB 《。50009-2【。0,01:。修订时楼面活—荷载的最小值规定】为2.0k》N/m2
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?。表2: :全,国部分城市》建,筑楼面活荷载统计】分析表
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】 关于其他类别】。的荷载由于缺乏系统!的统计资《料仍按以往》的设计经验并参【考国际标准化组织1!986?年颁布的居住和【公共建筑《的使用和占》用荷载IS》。。。O 2103而加以!确定
【。
: 对藏》书库和?档案库?根据70年代初【期的调查其》荷载一般为3.【5kN?/m2左右个—。别超过4kN—/m2而最重—的可达5.5kN/!。。m2(按书架高2】.3:m,净距:0.6m放7—。层,精装书籍估计—)G:BJ 9-》87修订时参照I】SO 2《103的规定采【用,为,5kN/《m,2,并在表注中》又,给出按书架》每米高度不》少于2.5》kN:/m2?的补充规定对—于采:。用密集柜的无过道】书库规定荷载标【。准值为12》kN/m2》
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: 客车停【车库及车道的活荷载!仅考虑由小轿—车,、吉普车、小型旅行!车,(载人少于9人)】的,车轮局部荷载以及】其他必要的维修设备!荷,载在ISO 210!3,中停车库活》荷载标准值》取2.5《kN/m2》按荷载?最不利布置核算其等!效均布荷载》后表:明该荷载值只适【用于板跨不小于6】m的双向板或无梁楼!盖对国内目前常用的!单向板楼盖当板跨】。不小于2m时应【取4.0《kN/m《2比:较合适当结构情况不!符合:上述条件时可直接按!车轮局?部荷载计算》楼板内力《。局部荷载取4—。.5kN分布—在0.2《m×0.2m—的局部?面积:上该局部荷载—。也可作为验》算结:构局:部效应的依》据(:如抗冲切等)—对其他车的车库和】车道应按车辆最大轮!。。压作为局部荷载【确,。。。定
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? 目前常—见,的中型消防车—总质:量小:。。于15t《重型消防车总—质量一般在(20】~30)t对于住宅!、宾馆等建筑物灭】。火时以中型》消防车为主当—建筑:物总高在30m以】上或建筑物》面积较大时》应考:虑重型消防车消防】。车楼:面活荷载《按等效均布活荷载确!定本:次修订对《消防车活荷载进【行了更加广泛的研究!和计算扩大》了楼板跨度的取值范!围考虑了覆》土厚度影响计算【中选用?的消防车为重—。型消防车全车总重3!00kN前轴重【为6:0k:N后:。轴重为2×》120kN有2【个前轮与4个后轮轮!。。压作用尺寸》。均为0.2m×0】.6:m选择的《楼板跨度为》2m~?4m的单《向板和跨度为—3m~6m的双向板!计算:中综:合考虑了消防车台数!、楼板跨度》、板:长宽比以及》覆,土厚度等因素的影】响按照?荷,载最不利布置原【则确定消防车位置采!用有限元软件—分析:。了在:消防:。车轮压作用下不同】板跨单向《板和双向《板的等效《均布活荷载值
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根据单向!板和双向板的—。等效均?布活荷载《值计算结果本次修订!规定板?跨在3m至6m之】间的双向板活荷载可!根,据板跨按线性插【值确定当单》向板:楼盖板跨介于—2m~4m之间时活!荷载可按跨》度在(3《5~25)kN/】m2范围内》线性插值确定
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? 当板—顶有覆土《时可根据覆》土厚:度对:活荷:载进行?折减在新增的—附,录B中给《出了不同板跨、不】同覆土?厚度的活荷载折【减系数
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— 在计算《折算覆土厚度的【公式(B《.0.?2)中假定覆土【应力扩散角为35°!常数1.43为ta!n35°《的倒数使用》者可以根据》具体情况采用实际的!覆土应力扩散—角,θ按此?。式计算折算覆—土厚度
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对于消!防车不经常通行的车!道也即?除消:防站以外的》车,道适:当降低了其荷载【。的,频遇值和准永久【值系数
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对民】用,建筑楼面《。可根据?。在楼面上活动—的人和设《施,的,不同状?况可以粗略将—其标准值分成以下七!个档次
! (1)【活动:的人很少LK—=,2.0?k,N/m2;
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(!2)活动《的人较多且有设备】LK:=2.?5kN/m2;
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— , (3)活动—的人很多且有—较重的设备LK【=,3.0kN/m【2;
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? (4》)活动的人》很集中有时很挤或】有较重?的设备?L,K=3.5k—N/m2
【
》 (5)活—动的性?质比较剧烈》LK=?。。4.0kN/m2】;
【 (6—)储存物品的仓库L!K=5.0kN/m!2;
【
(—7)有大型的机械】设备LK=(6~7!。.5)kN/m2
!
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》 对于在表》5.1.1中—没有列出的》项,目可:对照上?述类别和档次选【。用但当?。有特别重的设备【时应另行考虑—
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— 作?为办公楼的荷—载还应考虑会议室、!档案室?和资:料,室等的不同》要求一般应在(【。2.0~《2.5)kN/m】2范围内采用
【
— 对于洗衣房】、通风机房以及【非固定隔墙的楼面】均布:活荷载?均系参照国内设计】经,验和:国外规范的有关内容!酌,情,增添:。的其中?非固定隔墙的荷载应!按活荷载考》虑可采用每延米【长度的墙重(kN】/m)?的1/3作为—。楼面活?荷,载的附加值(kN/!m2)该附加—值建议不小于—1,.0kN/m2但对!于楼面活荷载大【于4.0kN—。/m2?的情况不小》于0.5kN—/m2
】
? 走廊、》门厅和楼梯的活【荷载标?准值一般应按相【。连通房?屋的活荷《载标准值《采用但对有可能出】现,密集:人流的情况活荷【载标准值不应—低于:3.5?kN/m2可—能出现密集》。人流的建筑》主要是指学》校、公共建》筑和高层建筑的消】防楼梯等
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5.1【.2 作为—强制:性条文本次》修订:。明确规定本条列入】的设计楼面梁、【墙、柱?及基础时《的楼面均布活—。荷载的折减系数为设!计时必须《遵守的最低》要求
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【作用在楼面上的活荷!载不可能以标准【值,的大小同时》布满在所《有的楼面《上因:此在设计《梁、墙?、柱和基《础时还要考虑实际】荷载沿楼《面,分布的?变异情况也即在【确定梁、墙、—柱,和基础的荷载—标,准值时允许按楼面】活荷载标准值乘以】折,减系数
《
!折减系?数的确定实际上是】比较复?杂的采用简化的概率!统计:模型来?解,决这个问题还不够成!熟目前除美》国规范是按结构部】位的影响面积—来考虑外其他国家】均按传统方法—。通过:从属:面积来虑荷载折减系!。数对于支撑单向板的!梁其从属面积—为梁两侧各延伸二分!之一的?梁间:距,范围内的面积;对】于支撑?双向板的梁其从【属面积由板面的【剪力零线《围成对于支撑梁【的柱其从属面积为】所支撑梁的从属【面积的?总,和;:对于多层房屋—。柱的从?属面:积为其上部所有柱从!属面:积的总和
】
在IS!O :2103中建—议按下述不同情况对!。荷,载标准值《乘以折减系数入
】
】 当计算梁时
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【。。 1 对》住宅:。、办公楼等房屋或其!房间按下式计—算
《
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【。 2 对公共建】筑或其房间》按下式计《算
】
— , 式中A所—计算梁的从属面积】。指向梁两《侧,各延伸?1/2梁间距范围内!的实际楼《面面积
! : 当计算多—层房屋?的柱、墙和》基础时
!。 1 — 对住宅、》办,公,。楼等房屋按下式计】算
:
?
:
】 :2, :对公共建筑按下式】计算
《
》
:
式】中n所计算截—面以:上的楼层数n≥2
!。
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为】了设计方便而—又不明显影响—经济效果本条文【的,规定作了一些—。。。合理的简化在设计】柱、墙和基础时对第!1,(1)建筑类别采用!的折:减系数改用对—第1(2)》~8项?的建筑?类别直接按》楼面梁的折减系数】而不另考虑按—楼层的折减这与I】SO: 2103相比【略为保守但》与以往的设》计经验比较接近【
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》 停车库及车】道的楼面活荷载【。是根据荷载最—不利:布置下?的等效均布》荷载确定《。因,此本条文给出—的折:减系数实际上也【是根:据次梁?、主:梁或柱上的等效【均布荷载《与楼:面等效均布》荷载:的比值?确定
】 《本次:修订设计墙、—。柱和基?础时针对消防车的】活荷:载的折减不》再包含在本强制性条!文中单独列为—第5.1.》3,条,便于设计人员灵活】掌握
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5.1.【3 消防车荷载标!准,值,很大:但出:现概率小作用时间】短在墙、柱设—计时应容许作较大】的折减由设》计人员根据经验确定!折减系数《在基础设计时根据】经,验和习惯《同时为减少平时使】用时:产生的不均》匀沉降允许不考虑】消防车通道的—消防车?活荷载
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