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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】
— : 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【
— 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×6—m的双向板楼—盖和柱网小于—6m×6《m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×】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
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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.: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.?5kN/《m2
【
: 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: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1.4《02kN/m2标准!差为0.23kN/!m,2,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1.51—。3kN/m2和1.!84kN/》m2但在规》结158中》对办公楼允许按【不同情况可取—1,.5kN/m2【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1.5【kN/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—GBJ 《9-87根据建筑】结构统一《设计标准GB—J, 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?
《
:。 《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Lr?s并作为荷载—统计的?基础对L《r也采用与持久性活!荷载相同的概率【模,型(图4)
!
【
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【Lr:s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【Tuk?stra的组合原】则得出50年内总荷!载最大值《L,T的统计参数—在1977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》m,2同时调《查了3?17栋用户的—搬迁情况;对全国1!0个城市的住宅实】测,了556间》总,。为700《0m:2同时?。调查:。了22?9户的搬迁情况【;,在全国10个城【。市实测了2》1家百货商店共2】14:个柜台总面积—为2370》0m2
】
, , 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GB 50—0,68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=1.5k!N/m2《它相当?于L:T的均值μL—t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! ,50009-—2001修》。订时:楼面活荷载的最小值!规定为?。2.0kN》。/m:2
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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】 2:103而加以—确定
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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/m!2左右个别超—。过4kN/》m2而最重的可【达5.5kN/m】2(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IS?。。。O 2103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.《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》
【 , 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 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2【。m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
】 《 目前?常见的中《型消防?车总质量《小于1?5t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30》m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60kN后!轴重为2×1—20kN《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~4—m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—(,35~25》)kN?/m2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35°常数1!.43为tan【35°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—
《
》。 ,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,L,K=2.5k—N/m?2;
《
《 (3)【活动的人很多且【有较重?的设备L《K=3.0kN【/m2;
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(!4)活动的人很集】。中有时很挤或有【较重的设备》LK=3.5—kN/?m2
》。
《 (5》)活动?的性:质比较剧烈L—K=4.《0kN/m2;
】
?。
(【6)储存物》品,的仓库?LK=5《.0k?N/m2《。;
《
《 (7)有【大型的?机械设备LK=(】6~7.5)—kN/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/m—2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0.5k—。N/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》3.5kN/—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
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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
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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
?
《
, 在ISO】 2:103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
《
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
【
《
《 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
!
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 》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
【
《 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
》