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:.,5k:N/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】.0k?N/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×3《m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6m×【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3】m×3m至》6m×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2.0k—N/m?2取值外其余楼梯活!荷载取值均改—为3.5《kN/?m2
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在荷载!暂行规范规结—。15:8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T《J :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606间住宅】和3个城市(北京】、,兰州和广州)的2】5,8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.!051kN/m2】和1.40》。2kN/m2标准】差为0?.23k《。N/m2和0.21!9kN/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!1.513kN/m!2和:1.84《kN/m2但在规结!15:8中对办公楼允【许按不同情况可【取1.5kN/m】。2或2k《N/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/m2而!。只对兼作会》议室的办公楼可提高!到,2,kN/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
》
【建筑结构荷载规范G!B,J 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
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《 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
! 对持续》性活:荷载L?i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Lrs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Lrs《的统计参《。数分别求出5—0年:最大荷载值LiT和!。LrT的统》计分布和参数再根】据Tukstra】。的组合原则》得出50年内总荷】载最大值LT的统计!参数在19》77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1【33栋办公》楼共2201间办】公室:总面积为637【00m?2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21《4个柜台总》面积为237—00m2
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《 表2中—的LK系指建筑结】构荷:载规范GBJ— 9-87》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, 5:00:68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LT的《均值μ?Lt加1.5倍的标!。准差σ?LT其中《1.5?系数指保证率系【。数,α若假设L》T的分布仍》为极值Ⅰ型》则与α对应的—保证率为92.1】%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【 5000》9-2001修【订时:楼面:活,荷载的最小值规定为!2.0kN/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198【6年颁布的居住和】公共建筑的使用和】。。占用荷载ISO【 2103》而加以确定》
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对藏!书库和档案库根【据7:0年代初《期,的调查其荷载一【。般为3.5kN【/m2左右》个别超过《4kN?/m:2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)GBJ !9-87《修订时参照ISO !2103的》规定采?用为:5,kN/m2并—在表注中又给出按】书架每米高度不少于!2.5kN/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12kN/】m2
》
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 —。21:03中停车库活荷】载,。。标,准值取2.5kN】/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】。6m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4.0kN/m2!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0.2m×0.2!m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300k》N前轴重为60kN!后轴重为2×12】0kN有2个前【轮与4个后轮轮压】作用尺寸均为0.2!m×0.6m—选择:的楼板跨度为—2m:~4m的单向—。板和跨度为3m~6!m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,
!。 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2—m~:4m之间时活荷载可!按跨:度,在(:35~25》)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,。。
! 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】tan35°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
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— :。(1)活《。动的人很《少LK=《2.0kN/—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L》K=3.0k—。N/m2;
】
:。
(—4)活动的人很集】中有时很挤或有较】重的设备LK—=3:。.5kN/m2
】
《
《 (5)《活动的性质比较剧烈!LK=4《.0kN/m—。2;
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》 (6)储存!。物品的仓库LK=5!.0kN/》m2:;
】 (7)有【大型的机械设备L】。K=(6~》7.5)k》N,/m2
【
? 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/m2!范围内采用
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—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(k—N/m)《。的1/3作为楼【面活荷载的》附加值?(,kN/m《2)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—/m:2
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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3.5kN/!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
】
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
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】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
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《 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
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】 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
!
!2 ?对,。。公共建筑或其—房间按下式计算【
《
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: 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
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《 :1 对《住宅、办公楼—等房屋按下式计算
!
?。
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《。
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ISO— 21?03:相比略?为保:守但与以《往的设?计,经验比较接近
!
》 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
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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