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21 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表

  • 資源ID:38300273       資源大?。?span id="t3xkiwe" class="font-tahoma">1.60MB        全文頁數(shù):60頁
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21 荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表

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,對不同荷載應(yīng)采用不同的代表值。對永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。對可變荷載應(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)上可能同時出現(xiàn)的荷載,按承載能力極限狀態(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。0SR (2-1)式中 0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 G永久荷載的分項(xiàng)系數(shù);Qi第i個可變荷載的分項(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;SQiK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;ci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)對結(jié)構(gòu)不利時:對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35;當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時:一般情況下應(yīng)取1.0;對結(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。對于偶然組合,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);與偶然荷載同時出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇怠?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)c頻遇值系數(shù)f準(zhǔn)永久值系數(shù)q1(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園0.50.4(2)教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室2.00.70.60.52食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53(1)禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺3.00.70.50.3(2)公共洗衣房3.00.70.60.54(1)商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室3.50.70.60.5(2)無固定座位的看臺3.50.70.50.35(1)健身房、演出舞臺4.00.70.60.5(2)舞廳4.00.70.60.36(1)書庫、檔案庫、貯藏室5.00.90.90.8(2)密集柜書庫12.07通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫:(1)單向板樓蓋(板跨不小于2m)客車4.00.70.70.6消防車35.00.70.70.6(2)雙向板樓蓋和無梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸不小于6m6m)客車2.50.70.70.6消防車20.00.70.70.69廚房(1)一般的2.00.70.60.5(2)餐廳的4.00.70.70.710浴室、廁所、盟洗室:(1)第1項(xiàng)中的民用建筑2.00.70.50.4(2)其他民用建筑2.50.70.60.511走廊、門廳、樓梯:(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房托兒所、幼兒園、住宅2.00.70.50.4(2)辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部2.50.70.60.5(3)消防疏散樓梯,其他民用建筑3.50.70.50.312陽臺:(1)一般情況2.50.70.60.5(2)當(dāng)人群有可能密集時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,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,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,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,非固定隔墻的自重應(yīng)取每延米長墻重(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,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,應(yīng)取0.9;2)第1(2)7項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過50m2時應(yīng)取0.9;3)第8項(xiàng)對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8;對單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6;對雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8;4)第912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)時的折減系數(shù)1)第1(1)項(xiàng)應(yīng)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)對單向板樓蓋應(yīng)取0.5;對雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)取0.8;4)第912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?;詈奢d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)123456892020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)0.850.700.650.600.55注:當(dāng)樓面梁的從屬面積超過25m2時,應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù)。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)b頻遇值系數(shù)f準(zhǔn)永久值系數(shù)q1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋頂花園3.00.70.60.5注:1不上人的屋面,當(dāng)施工或維修荷載較大時,應(yīng)按實(shí)際情況采用;對不同結(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/m2的增減。2上人的屋面,當(dāng)兼作其他用途時,應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用。3對于因屋面排水不暢、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,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,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:對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件,當(dāng)施工荷載超過上述荷載時,應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算,或采用加墊板、支撐等臨時設(shè)施承受。當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時,應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個集中荷載;在驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時,應(yīng)沿板寬每隔2.53.0m取一個集中荷載。(2)樓梯、看臺、陽臺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、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,可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。6動力系數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動力計(jì)算,在有充分依據(jù)時,可將重物或設(shè)備的自重乘以動力系數(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和剎車的動力系數(shù),可采用1.11.3,其動力作用只考慮傳至樓板和梁。直升飛機(jī)在屋面上的荷載,也應(yīng)乘以動力系數(shù),對具有液壓輪胎起落架的直升飛機(jī)可取1.4;其動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:skrs0 (2-4)式中 sk雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);r屋面積雪分布系數(shù)(表2-4);s0基本雪壓(kN/m2)?;狙嚎砂慈珖狙簣D(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)2030時,可采用不均勻分布情況。2第4、5項(xiàng)只適用于坡度25的一般工業(yè)廠房屋面。3第7項(xiàng)雙跨雙坡或拱形屋面,當(dāng)25或f/L0.1時,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,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kzsz0 (2-5)式中 k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);z高度z處的風(fēng)振系數(shù);s風(fēng)荷載體型系數(shù);z風(fēng)壓高度變化系數(shù);0基本風(fēng)壓(kN/m2)。(2)當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時kgzsz0 (2-6)式中 gz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:1I稱為截面對主軸(形心軸)的截面慣性矩(mm4)?;居?jì)算公式如下:2W稱為截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗彎曲變形能力的大小,基本計(jì)算公式如下:3i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2-103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l5m,均布荷載q11.76kN/m,每跨各有一集中荷載F29.4kN,求中間支座的最大彎矩和剪力。解 MB支(0.12511.7652)(0.18829.45)(36.75)(-27.64)64.39kNmVB左(0.62511.765)(0.68829.4)(36.75)(20.23)56.98kN例2 已知三跨等跨梁l6m,均布荷載q11.76kN/m,求邊跨最大跨中彎矩。解 M10.08011.766233.87kNm。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: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:1M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:1M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)符號說明如下:剛度 式中 E彈性模量;h板厚;泊松比;、max分別為板中心點(diǎn)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。四邊簡支 表2-17三邊簡支,一邊固定 表2-18兩邊簡支,兩邊固定 表2-19一邊簡支,三邊固定 表2-20四邊固定 表2-21兩邊簡支,兩邊固定 表2-225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,公式IIc/cos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,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/l0.20.250.30.350.40.450.50.550.6n1.671.591.511.431.361.291.231.171.122)在水平荷載作用下的軸向力變形修正系數(shù),近似取K1(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)號規(guī)定如下:V向上者為正;H向內(nèi)者為正;M剛架中虛線的一面受拉為正。(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

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