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】2.0?kN/m2提高至2!.5kN《/m2
! : :。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3:m,×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6m×6m的!双向板楼盖和—柱网小?于6:。m,×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
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》根据研?究与大量试》算在表注4中明确规!定板跨在3m×3】m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
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】4)提高原规范【第1:0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.:5k:。。N/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/m2取》值外其余楼梯活【荷载取值均改—为3:.5k?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.!051kN/m【2和1.《402kN/m【2标准差为0.【23:kN/m2和0【.2:19kN/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1.5】13kN《/m:2和:1.84《k,N/m2但在规结1!58中对办公楼允许!。按不同情况》可取1.5kN/m!2或2kN/m2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2kN/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GB》。J 9-87根【据建筑结构统一设计!标准GBJ 6【8-84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
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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
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? 对临时性活荷!载Lr?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
】 , 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Lr—s的统计参数—分别求?出50年《最大荷?载值LiT和Lr】T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2《5个城市实测—了,。13:3栋办公《楼共22《01间办公室总面积!为6:3,700?m2同时调查了31!7栋用?户的搬?迁情况;《对,全国10个城市的】住宅实测了55【6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】2,14个柜台总—面积:为23?700m2
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!表2:中的LK《系指建筑《结构荷载《规范GBJ 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GB —5006《8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《.5kN《。/m2它相》当于LT的均—值μLt《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【92.1%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 50!009-2001】修订时楼面活—荷载的最小值规定】为2.0kN/m2!
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—9,86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
】 ,。 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!。5.5k《N/m2《(按书架《。高2.3m》净距0.6m—放7层精装书—籍估计)GBJ【 ,9-87修订时【参照IS《O 210》3的规定采》用为5kN/—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12!kN/m《2
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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IS—O 2103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×0.2m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》(2:0~3?。。0)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300!kN前轴重为60】kN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!×0.6m》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】
【 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3【。m至6?m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—/m:2范围内线性插【值确定
! : 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3》5°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,
》。
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】=2.0k》N/m2;
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《 ? (2)活动的【人较多且有设—备,LK=2.5k【N/m2;
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【。 (3《),活动的人《很多且有较重的设】备LK?=3.0kN/m2!;
》
《 , (4)活动—的,人很:集中有时很挤或有较!。重的设备《LK=3.5—kN/m《2
【 ?。 (5)活动—的性质比较剧烈【LK:。=4.?0k:N/m2;
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(6!)储存物品》的仓库LK=5【.0kN/m—。2,;
》
》 ,(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(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1.0】。kN/m2但对【于楼面?活荷:载大于4《.0kN/m2【。的情况不小于0.】5kN/m2
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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3.5【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
《
— 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I【SO 210—3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
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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
!。 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
【
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式—中n所计算截面以】上的楼?层数n≥2》
【 ,。 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IS—O :。2103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
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— 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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