第二章 重力荷载(楼面活荷载)

1、楼面活荷载的标准值《建筑结构荷载规范》•民用建筑•工业建筑楼面均布活荷载标准值取值规定：2.1.5楼面和屋面活荷载1楼面活荷载的取值原则楼面活荷载在楼面上的位置是任意布置的，为方便起见，工程设计时一般可将楼面活荷载处理为等效均布荷载。•楼面活荷载在楼面上的位置是任意布置的，为方便起见，工程设计时一般可将楼面活荷载处理为等效均布荷载。•等效均布活荷载的量值与房屋的使用功能有关（包括楼面上人员活动状况和设施分布情况）。活动的人较少；活动的人较多且有设备；活动的人很多且有较重设备；活动的人很集中，有时很拥挤或有较重的设备；人员活动的性质比较剧烈；储存物品的仓库；有大型的机械设备。统计分析房屋设计基准期(50年)内可能出现的最大值所得工业建筑楼面活荷载：规范另有规定，工业建筑楼面在生产使用中，有各类大型设备、原料堆放等问题产生局部荷载，应按实际情况考虑。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、情况特殊或有专门要求时，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项中的客车活荷载仅适用于停放载人少于9人的客车；消防车活荷载适用于满载总重为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8项消防车活荷载，当双向板楼盖板跨介于3m×3m～6m×6m之间时，应按跨度线性插值确定；5第12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；6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永久荷载考虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重应取不小于1/3的每延米长墙重(kN/m)作为楼面活荷载的附加值（kN/m2）计入，且附加值不应小于1.0kN/m2。P18表2-5下：例1：某幢30层高层住宅楼，其标准层平面如图，该楼中单元楼梯为一梯两户，且设置了电梯。试问：该楼梯内的楼梯活荷载标准值（kN/m2），与下列何项数值最接近？A2.0B2.5C3.0D3.5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。除使用人数较少的多层住宅楼梯活荷载仍按2.0kN/m2取值外，其余楼梯的活荷载取值均改为3.5kN/m2。例2：一幢5层高的图书馆书库，库中的书架高度为2.4m，书架间距为1.0m，书库的楼面活荷载标准值（kN/m2），与下列何项数值最接近？A5.0B5.25C6.0D6.251、查表项次6（1）知，qk=5.0kN/m2。2、根据表注2的规定，qk=2.4×2.5=6.0kN/m2。取较大值，qk=6.0kN/m2。例3：某多层钢筋混凝土框架结构为办公楼，其楼面上设置可灵活布置的轻钢龙骨隔墙，该隔墙的自重为0.49kN/m2，隔墙高度为3.6m。该办公楼楼面活荷载标准值（kN/m2）为？1、查表项次1（1）知，qk1=2.0kN/m2。2、根据表注5的规定：本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载；（表中数值为一般楼面活荷载，即人+家具，客户为了改善使用条件，就得自行装修，例如加隔墙、作吊顶等发生二次装修，这些荷载需附加到楼面上）222222221213.60.490.588/1.0/3=1.0/=+=2.0/+1.0/=3.0/kkkkkqkNmkNmqkNmqqqkNmkNmkNm故取办公楼楼面活荷载0.49kN/m23.6m每延米例4：某办公楼楼面为厚100mm的钢筋混凝土无梁楼盖及20mm厚的抹灰层。已知：钢筋混凝土的自重为25kN/m3，抹灰砂浆自重20kN/m3。要求：计算该楼面荷载的标准值(kN/m2)。楼面荷载的标准值=恒荷载标准值+活荷载标准值钢筋混凝土板抹灰砂浆楼面活荷载1、恒荷载标准值恒荷载标准值=钢筋混凝土板自重+抹灰面层自重钢筋混凝土板自重=抹灰面层自重=32=25/0.12.5/kNmmkNm容重厚度32=20/0.020.40/kNmmkNm容重厚度=2.5kN/m2+0.40kN/m2=2.9kN/m22、活荷载标准值=2.0kN/m2=2.9kN/m2+2.0kN/m2=4.9kN/m2活荷载折减问题的提出作用在楼面上的活荷载不可能同时以标准值的大小布满在每一层楼面上。P29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。即在确定梁、墙、柱和基础的荷载标准值时，还应按楼面荷载标准值乘以折减系数。折减系数的确定实际上是比较复杂的，除美国外，其他各国家均按传统方法，通过从属面积来考虑荷载折减。若采用满布状况进行结构设计，太过浪费。梁的从属面积2.民用建筑楼面均布活荷载板板板梁、柱、基础的受荷面积折减系数(教材错误)设计楼面梁时：（1）设计墙、柱及基础时：（2）梁的从属面积折减系数的确定实际上是比较复杂的，除美国外，其他各国家均按传统方法，通过从属面积来考虑荷载折减。梁、柱、基础的受荷面积5.1.2设计楼面梁、墙，柱及基础时，本规范表5.1.1中楼面活荷载标准值的折减系数取值不应小于下列规定：1设计楼面梁时：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9～13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：1)第1(1)项应按表5.1.2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项的客车，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9～13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。表5.1.2活荷载按楼层的折减系数注：当楼面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号内的系数。从属面积越大，楼面荷载越不可能满布注：1、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梁间距的范围内的实际面积确定。2、对于支撑双向板的梁，其从属面积由板面的剪力零线围成。3、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。单向板双向板l1l2l1l221/3ll21/2ll单向板梁楼面均布活荷载（kN/m2）梁上产生的均布线荷载（kN/m）传递活荷载折减例1：某医院病房的简支钢筋混凝土楼面梁，其计算跨度l0=7.5m，梁中心间距为3.6m。楼板为现浇钢筋混凝土板。求楼面梁承受的楼面均布活荷载标准值（kN/m2）在梁上产生的均布线荷载（kN/m）。砌体砖墙梁上产生的均布线荷载（kN/m）=楼面均布活荷载（kN/m2）×从属宽度（m）×折减系数板板板kN/m2kN/m2kN/m2AA从属面积从属宽度从属宽度1、查表得医院病房【项次1（1）】的楼面活荷载标准值为2.0kN/m2。2、设计楼面梁时，需考虑活荷载的折减，并按（1）①条取折减系数。楼面梁的从属面积A=3.6×7.5=27m2＞25m2，折减系数取0.9。3、楼面梁承受的楼面均布活荷载标准值在梁上产生的均布线荷载qk，qk=2.0(kN/m2)×3.6(m)×0.9=6.48kN/mAA楼面均布活荷载（kN/m2）梁上产生的均布线荷载（kN/m）传递活荷载折减梁上产生的均布线荷载（kN/m）=楼面均布活荷载（kN/m2）×从属宽度（m）×折减系数梁的从属面积1、查表，会议室【项次1（2）】的楼面活荷载标准值为2.0kN/m2。2、设计楼面梁时，需考虑活荷载的折减，并按（1）②条取折减系数。楼面梁的从属面积A=6m×9m=54m2＞50m2，因此取折减系数为0.9。3、楼面梁承受的楼面均布活荷载标准值在梁上产生的均布线荷载qk，qk=2.0(kN/m2)×6(m)×0.9=10.8kN/m预制板预制板预制板预制板预制板预制板预制板A例2：某会议室简支钢筋混凝土楼面梁，其计算跨度l0为9m，其上铺有6m×1.2m（长×宽）的预制钢筋混凝土空心板。求楼面梁承受的楼面均布活荷载标准值在梁上产生的均布线荷载（kN/m）。例3：某停放轿车的停车库钢筋混凝土现浇楼盖，单向板，主次梁结构体系。求次梁承受的楼面均布线荷载标准值qk(kN/m)及主梁承受次梁传来的楼面活荷载集中力标准值Fk(kN)。主次梁结构体系楼盖组成：板、次梁、主梁传力路径：单向板→次梁→主梁→柱板1、次梁承受的均布线荷载→因12/3.9=3.08＞3.0为单向板，板跨3.9m。→查表2-17【项次8（1）】对单向板楼盖（板跨不小于2m），活荷载标准值为4.0kN/m2。→P31设计楼面梁时的折减系数按（1）③对单向板楼盖的次梁应取0.8。→次梁承受的楼面均布活荷载标准值在梁上产生的均布线荷载qk，qk=4.0×3.9×0.8=12.48kN/m荷载传递方向的尺寸次梁受荷简图板次梁受荷简图主梁受荷简图柱提供支座反力次梁传递而来的集中力主梁提供支座反力Fk主梁提供支座反力Fk典型次梁柱提供支座反力2、主梁承受的集中荷载。（次梁传递而来）→查折减系数（1）③，对单向板楼盖的主梁应取0.6。→主梁承受由次梁传来的集中力Fk。一段次梁上的线荷载传递给左右两侧主梁各一半。43.90.61222112.3222kkqlFkN224/3.90.812.48/4/3.90.612112.32kkqkNmmkNmFkNmmmkN例4：某办公楼为钢筋混凝土框架结构，其结构平面及剖面如图所示，楼盖为现浇单向板主次梁承重体系。求教学楼的柱1在第四层柱顶（1-1截面处），由楼面活荷载标准值(kN/m2)产生的轴力(kN)。ⅠⅠⅠ-Ⅰ①②③④⑤⑥单向板8.4m8.4mA3、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。1、查规范【项次1（1）】得楼面活荷载标准值为2.0kN/m2。2、题为设计柱，查折减系数（2）①应按表2-18采用折减系数，柱1在1-1截面处以上承受着5、6两层的楼面活荷载，故取折减系数为0.85。3、柱1在1-1截面处以上的楼面活荷载从属面积？A=8.4×4.2×2=70.56m24、Nk1-1=Nk6+Nk5=2.0(kN/m2)×70.56(m2)×0.85=119.95kN①②③④⑤⑥Nk6Nk58.4m8.4mA3、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。例5：某停放轿车的三层停车库，其承重结构为现浇钢筋混凝土无梁楼盖板柱体系，柱网尺寸为7.8m×7.8m。求柱子1在基础顶部截面处由楼面活荷载标准值(kN/m2)产生的轴力(kN)。1、查表2-17【项次8（2）】楼面活荷载标准值：2.5kN/m22、设计柱时的楼面活荷载折减系数？（2）③无梁楼盖取0.83、柱1在基础顶面的从属面积？A=7.8×7.8×2=121.68m24、基础顶面以上的楼面活荷载对柱1产生的轴向力标准值Nk=2.5×121.68×0.8=243.36kN123屋顶刚性地面中柱、边柱、角柱？1-1