建筑结构荷载规范

第1页共77页建筑结构荷载规范GB50009-2001第1章总则第1.0.1条为了适应建筑结构设计的需要，以符合安全实用、经济合理的要求，特制订本规范。第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的结构设计。第1.0.3条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)规定的原则制订的。第1.0.4条建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。本规范仅对荷载作出规定。第1.0.5条本规范采用的设计基准期为50年.第1.0.6条建设结构设计中涉及的作用或荷载,除按本规范执行外,尚应符合现行的其他国家标准的规定.第2页共77页第2章建筑结构荷载规范2.1术语第2.1.1条永久荷载permanentload在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载.第2.1.2条可变荷载vaiableload在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比在可以忽略不计的荷载.第2.1.3条偶然荷载accidentalload在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载.第2.1.4条荷载代表值reprsentativevaluesofaload设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值,例如标准值.组合值.频遇值和准永久值.第2.1.5条设计基准期designreferenceperiod为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.第2.1.6条标准值characteristicvalue/nominalvalue荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值.众值.中值或某个分位值).第2.1.7条组合值combinationvalue对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.第2.1.8条频遇值frequentvalue对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为这规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值.第2.1.9条准永久值quasi-permanetvalue对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.第2.1.10条荷载设计值designvalueofaload荷载代表值与荷载分项系数的乘积.第2.1.11条荷载效应loadeffect由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力,变形和裂缝等.第2.1.12条荷载组合loadcombination按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规第3页共77页定.第2.1.13条基本组合fundamentalcombination承载能力极限状态计算时,永久作用和可变作用的组合.第2.1.14条偶然组合accidentalcombination承载能力极限状态计算时,永久作用,可变作用和一个偶然作用的组合.第2.1.15条标准组合characteristic/nominalcombination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.第2.1.16条频遇组合frequntcombinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用频遇值或永久值为荷载代表值的组合.第2.1.17条准永久组合quasi-permanentcombinations正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合.第2.1.18条等效均布荷载equivalentuniformliveload结构设计时,楼面上下连续分布的实际荷载,一般采用均布荷载代替;等效均布荷载系指其要结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布的均布荷载.第2.1.19条从属面积tributaryarea从属面积是在计算梁柱构件时采用,它是指所计算构件负荷的楼面面积,它应由楼板的零线划分,在实际应用中可作适当简化.第2.1.20条动力系数dynamiccoeffcient承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应静力效应的比值.第2.1.21条基本雪压referencesnowpressure雪荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.第2.1.22条基本风压referencewindpressure风荷载的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按公式(D.2.2-4)确定的风压.第2.1.23条地面粗糙度terrainroughness风在到达结构以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.第4页共77页2.2符号第2.2.0条Gk---永久荷载的标准值;Qk---可变荷载的标准值;GGk---永久荷载效应的标准值;SQk---可变荷载效应的标准值;S---荷载效应组合设计值;R---结构构件抗力的设计值;SA---顺风向风荷载效应;SC---横风向风荷载效应;T---结构自振周期;H---结构顶部高度;B---结构迎风面宽度;Re---雷诺数;St---斯脱罗哈数;sk---雪荷载标准值;s0---基本雪压;wk---风荷载标准值;w0---基本风压;νcr---横风向共振的临界风速;α---坡度角;βz---高度z处的阵风系数;βgz---高度z处的阵风系数;γ0---结构重要性系数;γG---永久荷载的分项系数;γQ---可变荷载的分项系数;ψc---可变荷载的组合值系数;ψf---可变荷载的频遇值系数;ψq---可变荷载的准永久值系数;μr---屋面积雪分布系数;μz---风压高度变化系数;μs---风荷载体型系数;η---风荷载地形,地貌修正系数;ξ---风荷载脉动增大系数;ν---风荷载脉动影响系数;φz---结构振型系数;ζ---结构阻尼比.第5页共77页第3章建筑结构荷载规范3.1荷载分类和荷载代表值第3.1.1条结构上的荷载，可分为下列三类:1.永久荷载,例如结构自重、土压力,预应力等。2.可变荷载,例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。3.偶然荷载,例如爆炸力、撞击力等。注：自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。第3.1.2条建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值.对永久荷载，应采用标准值作为代表值.对可变荷载，应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值.对偶然荷载，应根据试验资料，结合工程经验确定其代表值。第3.1.3条永久荷载标准值：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；对常用材料和构件，其自重可参照本规范附录一采用；对于某些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:对常用材料和构件可参考本规范附录A采用.第3.1.4条可变荷载标准值，应按本规范各章中的规定采用。第3.1.5条承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按短期效应组合设计，应采用组合值作为可变荷载的代表值。可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合系数。第3.1.6条正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用频遇值,准永久值作为可变荷载的代表值:按准永久组合设计时,应采用准永久值作为可变荷载代表值。可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。3.2荷载组合第3.2.1条建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并取各自的最不利组合进行设计。第3.2.2条对于承载能力极限状态，应采用荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合，并采用下列设计表达式：γ0S≤R(3.2.2)式中γ0——结构重要性系数第6页共77页S——荷载效应组合的设计值；R——结构构件抗力的设计值，应按有关建筑结构设计规范的规定确定.第3.2.3条对于荷载基本组合，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:S=γGSGk+γQ1SQ1k+Σni=2γQiψciSQik(3.2.3-1)式中γG——永久荷载的分项系数,应按第3.2.5条采用;γQi---第i个可变荷载的分项系数,其中γQ1为可变荷载Q1的分项系数,应按第3.2.5条采用;SGk---按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值;SQik---按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQlk为诸可变荷载效应中起按制作用者;ψci---可变荷载Qi的组合值系数,应分别按各章的规定采用;n---参与组合的可变荷载数.2)由永久荷载效应控制的组合:S=γGSGk+Σni=1γQiSQik(3.2.3-2)注:1.基本组合中的设计值仅适用于荷载效应为线性的情况.2.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.3.当考虑以坚向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载.第3.2.4条对于一般排架、框架结构,基本组合可采用简化规则,并应按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:S=γGSGk+γQ1SQ1kS=γGSGk+0.9∑ni=1γQiSQik(3.2.4)2)由永久荷载效应控制的组合仍按公式(3.2.3-2)式采用.第3.2.5条基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用:1.永久荷载的分项系数:1)当其效应对结构不利时--对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;--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--一般情况下应取1.0;--对结构的倾覆,滑移或漂浮验算,应取0.9.第7页共77页2.可变荷载的分项系数:--一般情况下应取1.4;--对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3.注:对于某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定.第3.2.6条对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现和其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值.各种情况下荷载效应的设计值公式,可由的关规范另行规定.第3.2.7条对于正常使用极限状态,应根据不同设计要求,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:S≤C(3.2.7)式中结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形,裂缝,振幅,加速度,应力等的限值,应按各有关建筑结构设计规范采用.第3.2.8条对于标准组合,荷载效应组合的设计值S应按下式采用:S=SGk+SQ1k+∑ni=2ψciSQik(3.2.8)注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况.第3.2.9条对于频遇组合,荷载效应组合的设计值S应按下式采用:S=SGk+ψf1SQ1k+∑ni=2ψqiSQik(3.2.9)式中ψf1---可变荷载Q1的频遇系数,应按各章的规定采用;ψqi---可变荷载Qi的准永久值系数,应按各章的规定采用.注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况.第3.2.10条对于准永久组合,荷载效应组合的设计值S可按下式采用:S=SGk+∑ni=1ψqiSQik(3.2.10)注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况.第8页共77页第4章建筑结构荷载规范4.1民用建筑楼面均布活荷载第4.1.1条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4.1.1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4.1.1项次类别标准值(kN/m2)组合值系数ψc频遇值系数ψf准永久值系数ψq1(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园(2)