建筑施工手册1-4施工常用结构计算

4施工常用结构计算4.1荷载与结构静力计算表4.1.1荷载4.1.1.1永久荷载标准值对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。对于自重变异较大的材料和构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等），自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。注：对常用材料的自重可参考本手册第3章的内容。4.1.1.2可变荷载的标准值常用（竖向）可变荷载标准值可按下列规定采用。1.民用建筑楼面均布活荷载民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数，应按表4-1的规定采用。民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数表4-1项次类另y标准值(kN/m2)组合值系数名频遇值系数奶准永久值系数％1(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园'(2)教室、试验室、阅览室、会议室、医院门诊室2.00.70.50.60-40.52食堂、餐厅、一般资料档案室2.50.70.60.53(1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台(2)公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室(2)无固定座位的看台3.53.50.70.70.60.50.50.35(1)健身房、演出舞台(2)舞厅4.04.00.70.70.60.60.50:36(1)书库、档案库、贮藏室(2)密集柜书库5.012.00.90.90.87通风机房、电梯机房7.00.90.90.88汽车通道及停车库：(1)单向板楼盖（板跨不小于2m)客车消防车(2)双向板楼盖（板跨不小于6mX6m)和无梁楼盖（柱网尺寸不小于6mX6m)客车消防车4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.66604施工常用结构计算续表注：1.本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大或情况特殊时，应按实际情况采用。2.第6项书库活荷载当书架高度大于2m时，书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5kN/m2确定。3.第8项中的客车活荷载只适用于停放载人少于9人的客车；消防车活荷载是适用于满载总重为300kN的大型车辆；当不符合本表的要求时，应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算为等效均布荷载。4.第11项楼梯活荷载，对预制楼梯踏步平板，尚应按1.5kN集中荷载验算。5.本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应按恒荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重可取每延米长墙重（kN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值（kN/m2)计人，附加值不小于1.OkN/m2。设计楼面梁、墙、柱及基础时，表4-1中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。(1)设计楼面梁时的折减系数：1)第1(1)项当楼面梁从属面积超过25m2时，应取0.9;2)第1(2)〜7项当楼面梁从属面积超过50m2时，应取0.9;3)第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8，对单向板楼盖的主梁应取0.6，对双向板楼盖的梁应取0.8;4)第9〜12项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。(2)设计墙、柱和基础时的折减系数：1)第1(1)项应按表4-2规定采用；2)第1(2)〜7项应采用与其楼面梁相同的折减系数；3)第8项对单向板楼盖应取0.5，对双向板楼盖和无梁楼盖应取0.8;4)第9〜12项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。项次类另IJ标准值(kN/m2)组合值系数弘频遇值系数奶准永久值系数％9厨房：（1)~'般的(2)餐厅的2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、厕所、盥洗室：(1)第1项中的民用建筑(2)其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、门厅、楼梯：(1)宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园、住宅(2)办公楼、教学楼、餐厅，医院门诊部(3)当人流可能密集时2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312阳台：(1)一般情况(2)当人群有可能密集时2.53.50.70.60.54.1荷载与结构静力计算表661活荷载按楼层的折减系数表4-22.屋面活荷载房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按表4-3采用。屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。标准值作0.2kN/m2的增减。2.上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用。3.对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，应按积水的可能深度确定屋面活荷载。4.屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。3.施工和检修荷载及栏杆水平荷载设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时，施工或检修集中荷载（人和小工具的自重）应取l.OkN，并应在最不利位置处进行验算（注：①对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述荷载时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。②当计算挑檐、雨篷承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载；在验算挑檐、雨篷倾覆时，应沿板宽每隔2.5〜3.0m取一个集中荷载）。楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆顶部水平荷载，应按下列规定采用：⑴住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，应取0.5kN/m;(2)学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场，应取1.0kN/m。4.动力系数建筑结构设计的动力计算，在有充分依据时，可将重物或设备的自重乘以动力系数后，按静力计算设计》搬运和装卸重物以及车辆起动和刹车的动力系数，可采用1.1〜1.3;其动力荷载只传至楼板和梁。直升机在屋面上的荷载，也应乘以动力系数，对具有液压轮胎起落架的直升机可取1.4；其动力荷载只传至楼板和梁。5.雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：~/^r^O(4_1)墙、柱、基础计算截面以上的层数12〜34〜56〜89〜2020计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00'(0.90)0.850.700.650.600.55注：当搂面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号内的系数。屋面均布活荷载表4-3项次类另标准值(kN/m2)组合值系数频遇值系数准永久值系数%1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.5注：1.不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用；对不同结构应按有关设计规范的规定，将6624施工常用结构计算式中A——雪荷载标准值（kN/m2);μ,——屋面积雪分布系数（表4-4);so——基本雪压（kN/m2)。4.1荷载与结构静力计算表663表4-4类别项次]1.25riUr=8/(0.4^jUr^1.0)]带天窗的屋面带天窗有挡风板的屋面屋面积雪分布系数屋面形式及积雪布系数内单跨单坡屋面均匀分布的情况n不均勻分布的情况0.75从匚单跨双坡屋面A按第一项规萣采用拱形屋面均匀分布的情况i10不均勻分布的情况均匀分布的情况141.41.0ΓΊ0.8门1.0不均匀分布的情况ii]0.8r6644施工常用结构计算续表2.第4、5项只适用于坡度^25°的一般工业厂房屋面。3.第7项双跨双坡或拱形屋面，当^25°或//Ζ0·1时，只采用均匀分布情况。4.多跨屋面的积雪分布系数，可参照第7项规定采用。基本雪压可参照全国基本雪压分布图4-1近似确定。雪荷载的组合值系数可取0.7；频遇值系数可取0.6;准永久值系数应按雪荷载分区I、Π和ΠΙ的不同，分别取0.5、0.2和0;雪荷载分区应按图4-2确定。4.1荷载与结构静力计算表665图4-1全国基本雪压分布图（单位：kN/m2)图4-2雪荷载准永久值系数分区图设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况：6664施工常用结构计算(1)屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用；(2)屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；(3)框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。4.1.1.3荷载组合1.承载能力极限状态对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合，并应采用下列设计表达式进行设计：70Si?(4-2)式中7。——结构重要性系数，对安全等级（注：安全等级共分为三级，一级为重要的房屋、二级为一般的房屋、三级为次要的房屋）为一级的结构构件，不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结构构件，不应小于0.9;S——荷载效应组合的设计值;R——结构构件的抗力设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：(1)由可变荷载效应控制的组合71S=TbSGk+^QiSQik+D7Q,0ciSQ,k(4-3)ί=2式中A——永久荷载的分项系数；7q,——第z个可变荷载的分项系数，其中rQ1为可变荷载Q的分项系数；SGk——按永久荷载标准值G计算的荷载效应值；SQlk——按可变荷载标准值Q;k计算的荷载效应值，其中SQlk为诸可变荷载效应中起控制作用者（当对SQlk无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQlk，选其中最不利的荷载效应组合）;ψά——可变荷载Q的组合值系数；η——参与组合的可变荷载数。(2)由永久荷载效应控制的组合tiS=7GSGk+Σ/^q^cz-Sq^(4-4)(=1注：基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。(3)基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数①当其效应对结构不利时：a.对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2;b.对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。②当其效应对结构有利时的组合，应取1.0。2)可变荷载的分项系数①一般情况下取1.4。4.1荷载与结构静力计算表667②对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定：偶然荷载的代表值不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。2.正常使用极限状态对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进行设计：SC(4-5)式中C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值。对于标准组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用：7JS—Sck+Sqiu+'Σ/(4-6)i=2对于频遇组合，荷载效应组合的设计值S应按下式釆用：ηS=Sck+ΦηSqiw+Qk(4-7)i=2式中办一可变荷载Qi的频遇值系数•’——可变荷载Q,_的准永久值系数。对于准永久组合，荷载效应组合的设计值S可按下式采用：ηs=SGk+X；^SQ,k(4-8)(=1注：在组合式（4-6)〜式（4-8)中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。4.1.2结构静力计算表4.1.2.1构件常用截面的几何与力学特征表（表4-5)4.1.2.2单跨梁的内力及挠度表（表4-6〜表4-10)表4·5常用截面几何与力学特征表回转半径截面抵抗矩W截面边缘至主轴的距离^对主轴的惯性矩/截面积Λ序号截面简图1··0.289AI=J2^A=hh■■0.236ΛΛ=~^rbhW2=~tfi24·1667A=^d2I=~^τπά464n(dz~dl)4I=^rCd^-dOb4」L32Vd2+diA··续表回转半径截面积Λ截面边缘至主轴的距离:y对主轴的惯性矩I截面抵抗矩W序号截面简图V//ί//L/BH5-bh2BH-bh：ί^(ΒΗ3-Μ3)A=BH-th-Η■■0.289λyi=H~y21「附2+(氏一邮2|_B\t\-\~bh-\-B2t2(B\—b)(2H—)^ιΊ■Biii-\~Ui-\-B2t2」-[•B272+-Bi7iI··Wi:B\t\-\-B2t2+bhyz:—