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文檔簡(jiǎn)介
荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第二章重力作用第二章重力作用
本章內(nèi)容
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
第二節(jié)結(jié)構(gòu)自重
第三節(jié)樓面及屋面活荷載
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載
第五節(jié)車(chē)輛荷載
第六節(jié)人群荷載
第七節(jié)雪荷載第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(a)任意水平截面土自重應(yīng)力一、土的自重壓力(一)均勻土自重應(yīng)力假定:(1)為彈性介質(zhì),只產(chǎn)生豎向變形;
(2)無(wú)側(cè)向和剪切變形,豎直和水平面均無(wú)剪應(yīng)力。深度z處的豎向應(yīng)力為:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(b)自重應(yīng)力呈線(xiàn)性增加(1)處于地下水位以上土層的土自重應(yīng)力為有效自重應(yīng)力;(2)處于地下水位以下土層應(yīng)扣除浮力影響,取土的有效重力。分布特點(diǎn): 自重應(yīng)力隨深度按直線(xiàn)規(guī)律增加。注意:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力圖2.2成層土中豎向自重應(yīng)力分布
(二)成層土自重應(yīng)力各土層的厚度為hi,重度為gi,則深度z處土的自重應(yīng)力為:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
擋土墻是防止土體坍塌的構(gòu)筑物,常用磚石、素混凝土、鋼筋混凝土等材料建成,擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生側(cè)向壓力。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生側(cè)向壓力。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力扶壁式擋土墻地錨背拉格梁擋土墻第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力抗滑樁排
(蘭青公路享堂滑坡)預(yù)應(yīng)力錨索框架治理滑坡(太原—古交公路K13+800)第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力深基坑支護(hù)第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
廣州市華南快速干線(xiàn)廣園站東輔道擋土墻發(fā)生塌方事故,塌方缺口長(zhǎng)30米、寬2米、高20米。導(dǎo)致這次事件的原因是擋土墻建造不合格加上連日暴雨所致。
徐州弘濟(jì)橋西側(cè)的橋頭堡坍塌河里,擋土墻坍塌的直接原因是施工單位拆除上游施工圍堰,水流流速過(guò)大,沖刷擋土墻底部引起坍塌。設(shè)計(jì)存在缺陷,基礎(chǔ)埋深未達(dá)要求。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力二、土的側(cè)向壓力(一)土的側(cè)向壓力分類(lèi)墻背側(cè)壓力——因填土自重或外荷載引起,其大小和分布與墻身位移、填土性質(zhì)、墻體材料、墻體剛度、地基土質(zhì)以及墻和地基之間的摩擦特性等因素有關(guān)。根據(jù)墻的位移情況和土體的應(yīng)力狀態(tài),土壓力分為三類(lèi)。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力1.靜止土壓力(E0)
擋土墻在土壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移,墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí),作用于擋土墻背的土壓力Eo被動(dòng)土壓力土壓力主動(dòng)土壓力靜止土壓力第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力地下室外側(cè)墻因受到內(nèi)側(cè)樓面結(jié)構(gòu)支撐而沒(méi)有位移發(fā)生,外側(cè)回填土的土壓力可按靜止土壓力計(jì)算。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力2.主動(dòng)土壓力(Ea)
在土壓力作用下,背離墻背方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),墻背土壓力逐漸減少,直至出現(xiàn)滑動(dòng)面并且土體滑動(dòng)瞬間,土應(yīng)力處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài),作用于墻背的土壓力滑裂面Ea第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)失去支承,墻體向基坑內(nèi)產(chǎn)生一定位移,外側(cè)土壓力可按主動(dòng)土壓力計(jì)算。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力3.被動(dòng)土壓力(Ep)
Ep滑裂面
在外力作用下向土體方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),墻背上的土壓力逐漸增大,墻后土體會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)面并且土體滑動(dòng)瞬間,土體應(yīng)力處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài),作用于墻背的土壓力第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力橋梁的拱橋橋臺(tái),在拱體傳遞的水平推力作用下,將擠壓背后土體產(chǎn)生一定量位移,橋臺(tái)背后的側(cè)向土壓力可按被動(dòng)土壓力計(jì)算。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力4.三種土壓力之間的關(guān)系
-△+△+△-△Eo△a△pEaEoEp
同一擋土墻在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下有以下規(guī)律:1.Ea
<E0
<<Ep2.△p>>△a第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力f=0(二)土壓力基本原理側(cè)壓力計(jì)算理論朗金土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論1.朗金土壓力理論(應(yīng)用較為普遍)假設(shè):(1)墻體為剛性體; (2)墻背豎直、光滑; (3)填土面水平。——墻背為主應(yīng)力面第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
在材料力學(xué)中,兩個(gè)主應(yīng)力σ1
、σ3,較大的記為σ1,稱(chēng)為大主應(yīng)力,較小的記為σ3,稱(chēng)為小主應(yīng)力。
第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
(1)靜止土壓力狀態(tài)H墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)z(σ1)σ0(σ3)朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度z豎向應(yīng)力:水平應(yīng)力:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
(2)主動(dòng)土壓力狀態(tài)45o+/2H擋土墻在土壓力作用下,產(chǎn)生離開(kāi)土體的位移,豎向應(yīng)力保持不變,水平應(yīng)力逐漸減小,位移增大到△a,墻后土體處于朗肯主動(dòng)狀態(tài)時(shí),墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面,它與大主應(yīng)力面夾角45o+/2,水平應(yīng)力降低到最低極限值z(mì)(σ1)σa(σ3)z豎向應(yīng)力:水平應(yīng)力:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(3)被動(dòng)土壓力狀態(tài)z(σ3)σp(σ1)45o-/2Hz擋土墻在外力作用下,擠壓墻背后土體,產(chǎn)生位移,豎向應(yīng)力保持不變,水平應(yīng)力逐漸增大,位移增大到△p,墻后土體處于朗肯被動(dòng)狀態(tài)時(shí),墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面,它與小主應(yīng)力面夾角45o-/2,水平應(yīng)力增大到最大極限值豎向應(yīng)力:水平應(yīng)力:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力σz=zσx=K0zzσa=Kazσp=Kpz增加減小45o-/2大主應(yīng)力方向主動(dòng)伸展
45o+
/2小主應(yīng)力方向被動(dòng)壓縮第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力2.土體極限平衡應(yīng)力狀態(tài)極限平衡狀態(tài)下大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系:粘性土:無(wú)粘性土:據(jù)此,可求出主動(dòng)和被動(dòng)土壓力下水平應(yīng)力大小第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力K0H
HzK0zzH/3靜止土壓力強(qiáng)度
靜止土壓力系數(shù):1.通過(guò)側(cè)限條件下的試驗(yàn)測(cè)定2.采用經(jīng)驗(yàn)公式K0
=1-sinφ’
計(jì)算3.按相關(guān)表格提供的經(jīng)驗(yàn)值確定靜止土壓力分布
土壓力作用點(diǎn)三角形分布
作用點(diǎn)距墻底H/3
(三)土的側(cè)壓力計(jì)算1.靜止土壓力第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力主動(dòng)土壓力強(qiáng)度Ka:主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=tan2(45o-j/2)當(dāng)c=0,無(wú)粘性土1.無(wú)粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比,沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積,即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心,即作用在離墻底H/3處3.主動(dòng)土壓力豎向應(yīng)力sz為大主應(yīng)力s1(已知),水平應(yīng)力sx為小主應(yīng)力s3
(未知),由平衡條件關(guān)系式:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力EaH無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力Ea粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖deHabc當(dāng)c>0,粘性土臨界深度第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力當(dāng)c=0,無(wú)粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度1.無(wú)粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比,沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積,即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心,即作用在離墻底H/3處HhKpH/3EpKp:被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tan2(45o+j/2)2.被動(dòng)土壓力豎向應(yīng)力sz為小主應(yīng)力s3(已知),水平應(yīng)力sx為大主應(yīng)力s1
(未知),由平衡條件關(guān)系式:第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
當(dāng)c>0,粘性土粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分1.土的自重引起的土壓力zKp2.粘聚力c引起的側(cè)壓力2c√Kp說(shuō)明:側(cè)壓力是一種正壓力,在計(jì)算中應(yīng)考慮1.粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)2.合力大小為分布圖形的面積,即梯形分布圖形面積3.合力作用點(diǎn)在梯形形心土壓力合力HEp2c√KpHKp+2c√KpHp第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(四)填土表面有荷載時(shí)的土壓力計(jì)算1.填土表面有連續(xù)均布荷載(以無(wú)粘性土為例)將均布荷載q換算成當(dāng)量土重,用假想土重代替均布荷載。 當(dāng)量的土層厚度h為:以(H+h)為墻高,按填土面無(wú)荷載情況計(jì)算土壓力。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力Ea填土面有均布荷載的土壓力計(jì)算abcd第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力當(dāng)填土面有均布荷載時(shí),其土壓力強(qiáng)度比無(wú)均布荷載時(shí)增加一項(xiàng)qKa即可。填土面a點(diǎn)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度:墻底b點(diǎn)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度:土壓力分布為梯形abcd部分;土壓力作用點(diǎn)在梯形的重心。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力2.填土表面受局部均布荷載1)均布荷載自墻背后某距離開(kāi)始自點(diǎn)O作輔助線(xiàn)OD和OE,與水平面的夾角分別為j和q,q=45o+j/2(垂直光滑的墻背);D點(diǎn)以上土壓力不受地表荷載影響,E點(diǎn)以下完全受均布荷載影響,D和E點(diǎn)間的土壓力用直線(xiàn)連接,墻背AB上的土壓力為圖中陰影部分。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力2)均布荷載在一定寬度范圍內(nèi)O點(diǎn)及O‘點(diǎn)作輔助線(xiàn)OD和O‘E
,與水平面成q角,q=45o+j/2;D點(diǎn)以上和E點(diǎn)以下的土壓力都不受地面荷載影響,D、E點(diǎn)間的土壓力按均布荷載對(duì)待,對(duì)墻背產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度為qKa
,AB墻面上的土壓力為圖中陰影部分。第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力ABCD1,12,23,3saAsaB上saB下saC下saC上saD擋土墻后有幾層不同類(lèi)的土層,先求豎向自重應(yīng)力,然后乘以該土層的主動(dòng)土壓力系數(shù),得到相應(yīng)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度h1h2h3A點(diǎn)B點(diǎn)上界面B點(diǎn)下界面C點(diǎn)上界面C點(diǎn)下界面D點(diǎn)說(shuō)明:合力大小為分布圖形的面積,作用點(diǎn)位于分布圖形的形心處3.成層填土(以無(wú)粘性土為例)第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力
ABC(h1+
h2)Kawh2擋土墻后有地下水時(shí),作用在墻背上的土側(cè)壓力有土壓力和水壓力兩部分,可分作兩層計(jì)算,一般假設(shè)地下水位上下土層的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)相同,地下水位以下土層用浮重度計(jì)算A點(diǎn)B點(diǎn)C點(diǎn)土壓力強(qiáng)度水壓力強(qiáng)度B點(diǎn)C點(diǎn)h1h2H4.墻后填土有地下水(以無(wú)粘性土為例)第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(1)土的側(cè)壓力與擋土墻高度呈平方關(guān)系,擋土墻彎矩與擋土墻高度呈三次方關(guān)系,從受力角度擋土墻不可太高。擋土墻過(guò)高可分段設(shè)置,水平向保持一段距離。
第二章重力作用
第一節(jié)土重及土的側(cè)壓力(2)車(chē)輛荷載對(duì)擋土墻的作用相當(dāng)于填土表面受局部均布荷載。第二章重力作用
第二節(jié)結(jié)構(gòu)自重
結(jié)構(gòu)自重是由于地球引力作用而產(chǎn)生的重力,可根據(jù)結(jié)構(gòu)的材料種類(lèi)、構(gòu)件尺寸和材料重度經(jīng)計(jì)算確定。在計(jì)算工程結(jié)構(gòu)的自重時(shí),常將結(jié)構(gòu)人為地劃分為許多基本構(gòu)件或材料重度不同的若干單元,先分別計(jì)算各部分的重量,然后疊加得到結(jié)構(gòu)的總自重。結(jié)構(gòu)的體積可按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸計(jì)算,材料的重度可按附錄一中的規(guī)定采用。第二章重力作用
第二節(jié)結(jié)構(gòu)自重由基本構(gòu)件自重疊加得到結(jié)構(gòu)總自重,計(jì)算公式為:第二章重力作用
第二節(jié)結(jié)構(gòu)自重1990年2月16日16時(shí)20分,大連重型機(jī)器廠(chǎng)四樓會(huì)議室屋蓋突然塌落,當(dāng)時(shí)共有305人正在開(kāi)會(huì),造成42人死亡、46人重傷,133人輕傷,直接經(jīng)濟(jì)損失300萬(wàn)元。該辦公樓1960年建成。1987年該廠(chǎng)在原建的計(jì)量辦公樓三層樓上接層,擴(kuò)建成四層。會(huì)議室位于接層部分的東部,長(zhǎng)21.85m,寬14.9m,面積325.6m2,整體建筑為混合結(jié)構(gòu),加層屋頂共設(shè)五榀梭形輕型鋼屋架,鋼筋混凝土預(yù)制板屋面。屋蓋原設(shè)計(jì)為槽形板,后改為多孔板;原屋面無(wú)保溫層,后加了100mm厚爐渣保溫層;原設(shè)計(jì)水泥砂漿找平層20mm厚,實(shí)際最厚處50mm厚;原屋面兩氈三油防水層,后改為三氈四油防水層。設(shè)計(jì)屋面荷載2.37kN/m2,實(shí)際為4.64kN/m2,超載近一倍。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載樓面活荷載一、民用建筑樓面活荷載——樓面上的人群、家具、物品及一般設(shè)施等產(chǎn)生的重力作用,其量值隨時(shí)間發(fā)生變化,位置也是可移動(dòng)的,亦稱(chēng)可變荷載。樓面活荷載可分為:持久性部分:指樓面上在某個(gè)時(shí)段內(nèi)基本保持不變的荷載,例如家具、物品、常住人員等;臨時(shí)性部分:指樓面上偶爾出現(xiàn)的短期荷載,例如聚會(huì)人群、裝修材料等。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(一)樓面活荷載的取值考慮到樓面活荷載在樓面位置上的任意性,為工程設(shè)計(jì)方便,一般將樓面活荷載等效為均布荷載,其量值與房屋使用功能有關(guān)。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009-2001),在調(diào)查統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上給出了樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù),其取值大致可分為七個(gè)檔次。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(1)活動(dòng)的人較少,如住宅、旅館、醫(yī)院、教室等,活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可取2.0kN/m2;(2)活動(dòng)的人較多且有設(shè)備,如食堂有較多人聚集,資料室堆積資料,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取2.5kN/m2;(3)活動(dòng)的人很多且有較重的設(shè)備,如劇場(chǎng)、影院人員可能十分擁擠,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取3.0kN/m2;資料室、檔案室劇場(chǎng)、影院第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(4)活動(dòng)的人很集中,有時(shí)很擁擠或有較重的設(shè)備,如商店、展覽廳,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取3.5kN/m2;(5)人員活動(dòng)的性質(zhì)比較劇烈,如健身房、舞廳,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取4.0kN/m2;商店賣(mài)場(chǎng)健身房第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載韓國(guó)首爾三豐百貨大樓1989年建成,于1990年7月7日開(kāi)門(mén)營(yíng)業(yè),日均接待顧客約4萬(wàn)人次。1995年6月29日(周末)傍晚倒塌,當(dāng)時(shí)正值營(yíng)業(yè)高峰,造成501人死亡,937人受傷,財(cái)產(chǎn)損失高達(dá)2700億韓元(約合2.16億美元)。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載
三豐百貨大樓最初的設(shè)計(jì),原為一棟四層的辦公樓,在建設(shè)工程中,將其改建成一棟百貨大樓。這一改動(dòng),導(dǎo)致了很多承重柱被取消以騰出空間,安裝自動(dòng)扶梯。原先的建筑承包商,拒絕按照新的設(shè)計(jì)繼續(xù)施工。業(yè)主解雇了他們,并讓自己的建筑公司進(jìn)行施工。
不久,第五層樓面又被添加到了這棟建筑物上,成了一家傳統(tǒng)的朝鮮餐館。由于韓國(guó)人有吃飯時(shí)席地而坐的習(xí)慣,這家餐館的混凝土地面下添加了一層加熱設(shè)備,這極大的增加了承重結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。此外,整幢大樓的空調(diào)設(shè)備現(xiàn)在都被安裝在了樓頂之上,其承重負(fù)荷達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的四倍之多。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載巴西大圣保羅地區(qū)瓜魯柳斯市一家夜總會(huì)在2004年8月29日凌晨1時(shí)左右發(fā)生樓層倒塌事故,事故發(fā)生時(shí),夜總會(huì)里共有1000多人。事故造成6人死亡,100多人受傷。夜總會(huì)由辦公樓改建而成。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(6)儲(chǔ)存物品的倉(cāng)庫(kù),如藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)、貯藏室等,堆滿(mǎn)圖書(shū)、檔案和物品,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取5.0kN/m2;
密集無(wú)走廊藏書(shū)庫(kù)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取12.0kN/m2;藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)密集藏書(shū)庫(kù)第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(7)有大型的機(jī)械設(shè)備,如建筑物內(nèi)的通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取6.0~7.5kN/m2;電梯機(jī)房通風(fēng)機(jī)房第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載項(xiàng)
次類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)值
(kN/m2)組合值
系數(shù)Ψc頻遇值
系數(shù)Ψf準(zhǔn)永久值
系數(shù)Ψq1(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園
(2)教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門(mén)診室2.00.70.5
0.60.4
0.52食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53(1)禮堂、劇場(chǎng)、影院、有固定座位的看臺(tái)
(2)公共洗衣房3.0
3.00.7
0.70.5
0.60.3
0.54(1)商店、展覽廳、車(chē)站、港口、機(jī)場(chǎng)大廳及其旅客等候室
(2)無(wú)固定座位的看臺(tái)3.5
3.50.7
0.70.6
0.50.5
0.35(1)健身房、演出舞臺(tái)
(2)舞廳4.0
4.00.7
0.70.6
0.60.5
0.36(1)書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)、貯藏室
(2)密集柜書(shū)庫(kù)5.0
12.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.8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)第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載項(xiàng)
次類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)值
(kN/m2)組合值
系數(shù)Ψc頻遇值
系數(shù)Ψf準(zhǔn)永久值
系數(shù)Ψq8汽車(chē)通道及停車(chē)庫(kù):
(1)單向板樓蓋(板跨不小于2m)
客車(chē)
消防車(chē)
(2)雙向板樓蓋(板跨不小于6m×6m)和無(wú)梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m)
客車(chē)
消防車(chē)
4.0
35.0
2.5
20.0
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.6
0.6
0.6
0.69廚房(1)一般的
(2)餐廳的2.0
4.00.7
0.70.6
0.70.5
0.710浴室、廁所、盥洗室:
(1)第1項(xiàng)中的民用建筑
(2)其他民用建筑
2.0
2.5
0.7
0.7
0.5
0.6
0.4
0.511走廊、門(mén)廳、樓梯:
(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅
(2)辦公樓、教學(xué)樓、餐廳,醫(yī)院門(mén)
診部
(3)當(dāng)人流可能密集時(shí)
2.02.53.5
0.7
0.70.7
0.50.60.5
0.40.50.312陽(yáng)臺(tái):
(1)一般情況
(2)當(dāng)人群有可能密集時(shí)
2.5
3.50.70.60.5紅色部分為06版所做修改第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(A>18m2)(二)樓面活荷載折減
樓面活荷載不可能以標(biāo)準(zhǔn)值同時(shí)布滿(mǎn)全部樓面,在確定梁、墻、柱和基礎(chǔ)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),應(yīng)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值折減(乘以折減系數(shù))。1.國(guó)際通行做法根據(jù)荷載從屬面積大小和層數(shù)來(lái)考慮折減系數(shù)。(1)計(jì)算梁的樓面活荷載效應(yīng)時(shí):1)住宅、辦公樓等房屋或其房間第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(A>36m2)梁從屬面積示意2)公共建筑或其房間式中A——所計(jì)算梁從屬面積,指向梁兩側(cè)各延伸1/2梁間距范圍內(nèi)實(shí)際樓面面積。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(2)計(jì)算多層房屋的柱、墻或基礎(chǔ)的樓面活荷載效應(yīng)時(shí):1)對(duì)住宅、辦公樓等房屋2)對(duì)公共建筑式中n——所計(jì)算截面以上樓層數(shù),n≥2。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載2.我國(guó)《荷載規(guī)范》規(guī)定按構(gòu)件從屬樓面面積、樓層數(shù)確定活載標(biāo)準(zhǔn)值折減系數(shù)。(1)設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)1)表2.1第1(1)項(xiàng)當(dāng)樓面從屬面積超過(guò)25m2
時(shí),應(yīng)取0.9;2)表2.1第1(2)~7項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過(guò)50m2時(shí)應(yīng)取0.9;3)表2.1第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8;對(duì)單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6;對(duì)雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8;4)表2.1第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類(lèi)別相同的折減系數(shù)。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上層數(shù)12~34~56~89~20>20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(guò)25m2時(shí),應(yīng)采用括號(hào)內(nèi)的系數(shù)。(2)設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)的折減系數(shù)1)表2.1第1(1)項(xiàng)應(yīng)按下表規(guī)定采用;2)表2.1第1(2)~7項(xiàng)應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù);3)表2.1第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋應(yīng)取0.5;對(duì)雙向板樓蓋和無(wú)梁樓蓋應(yīng)取0.8;4)表2.1第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類(lèi)別相同的折減系數(shù)。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載二、工業(yè)建筑樓面活荷載(一)樓面活荷載取值工業(yè)建筑樓面荷載取值取決于廠(chǎng)房加工性質(zhì)和使用用途,不同用途廠(chǎng)房樓面活荷載的取值有較大差異。《荷載規(guī)范》對(duì)全國(guó)有代表性的70多個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行實(shí)際調(diào)查和統(tǒng)計(jì),給出了七類(lèi)不同性質(zhì)和用途工業(yè)建筑樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載與民用建筑樓面活載相比,工業(yè)建筑活載兩個(gè)特點(diǎn):生產(chǎn)設(shè)備以局部荷載形式作用;設(shè)備開(kāi)動(dòng)對(duì)樓面產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)。為方便起見(jiàn):將局部荷載折算成等效均布荷載;乘動(dòng)力系數(shù)將靜力荷載適當(dāng)放大。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載實(shí)際局部荷載等效均布荷載簡(jiǎn)支板絕對(duì)最大彎矩絕對(duì)最大彎矩(二)樓面等效均布活荷載確定方法樓面(板、次梁及主梁)的等效均布活載,應(yīng)在其設(shè)計(jì)控制部位上,按照內(nèi)力、變形及裂縫的等效要求來(lái)確定。(1)連續(xù)梁、板的等效均布荷載,可按單跨簡(jiǎn)支計(jì)算內(nèi)力使之等效,但在計(jì)算實(shí)際內(nèi)力時(shí)仍按連續(xù)考慮;(2)板面等效均布荷載按彎矩等效原則確定;第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載實(shí)際局部荷載簡(jiǎn)支次梁等效均布荷載1絕對(duì)最大彎矩和剪力等效均布荷載2絕對(duì)最大彎矩絕對(duì)最大剪力取荷載1和2的最大值作為等效均布荷載(3)次梁等效均布荷載按彎矩和剪力等效的原則聯(lián)合確定;第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(4)考慮到設(shè)備荷載運(yùn)轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)對(duì)樓面結(jié)構(gòu)的不利影響,設(shè)備荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。一般車(chē)間樓面活載考慮動(dòng)力系數(shù)1.05~1.10特殊的專(zhuān)用設(shè)備和機(jī)器可提高到1.20~1.30輕工車(chē)間機(jī)加工車(chē)間第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(三)局部荷載的有效分布寬度設(shè)備局部荷載作用面一般按矩形考慮,并假定荷載按45°擴(kuò)散線(xiàn)傳遞,以確定局部荷載的有效分布寬度。相關(guān)內(nèi)容可結(jié)合教材了解。《荷載規(guī)范》對(duì)不同廠(chǎng)房的板、次梁和主梁分別列出了等效均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。多層廠(chǎng)房的柱、墻和基礎(chǔ)不考慮按樓層數(shù)的折減。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載三、屋面活荷載(1)平屋面,并有樓梯直達(dá)屋面時(shí),有可能出現(xiàn)人群聚集,按上人屋面考慮;(2)斜屋面或設(shè)有上人孔的平屋面,僅考慮施工或維修荷載,按不上人屋面考慮;第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(3)設(shè)有屋頂花園的屋面,屋頂花園除承重構(gòu)件等外,尚應(yīng)考慮花池砌筑、花圃土壤等重量。設(shè)計(jì)時(shí)屋面活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)考慮。取雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值和屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的最大值。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載項(xiàng)次類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)ψc頻遇值系數(shù)ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)ψq1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屋面均布活荷載注:1.不上人的屋面,當(dāng)施工或維修荷載較大時(shí),應(yīng)按實(shí)際情況采用;對(duì)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0.2
kN/m2的增減。
2.上人的屋面,當(dāng)兼作其他用途時(shí),應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用。
3.對(duì)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(shí),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。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載屋面設(shè)有直升機(jī)停機(jī)坪(高檔賓館、大型醫(yī)院等)直升機(jī)引起的局部荷載可按實(shí)際最大起飛重量并考慮動(dòng)力系數(shù)確定,同時(shí)其等效均布荷載不低于5.0kN/m2。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載類(lèi)型最大起飛重量(t)局部荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)作用面積(m2)輕型2200.20×0.20中型4400.25×0.25重型6600.30×0.30注:荷載的組合值系數(shù)應(yīng)取0.7,頻遇值系數(shù)應(yīng)取0.6,準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)取0。直升機(jī)的局部荷載及作用面積沒(méi)有機(jī)型技術(shù)資料時(shí),可依據(jù)輕、中、重三種類(lèi)型的不同要求,按下表選用局部荷載標(biāo)準(zhǔn)值及作用面積。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載四、屋面積灰荷載
機(jī)械、冶金、水泥等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有大量排灰產(chǎn)生,易于在廠(chǎng)房及其鄰近建筑屋面堆積,形成積灰荷載。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載具有一定除塵設(shè)施和保證清灰制度的廠(chǎng)房屋面,其屋面積灰荷載應(yīng)按表2.7采用。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載項(xiàng)次類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)屋面無(wú)擋風(fēng)板屋面有擋風(fēng)板擋風(fēng)板內(nèi)擋風(fēng)板外1機(jī)械廠(chǎng)鑄造車(chē)間(沖天爐)0.500.750.300.90.90.82煉鋼車(chē)間(氧氣轉(zhuǎn)爐)---0.750.303錳、鉻鐵合金車(chē)間0.751.000.304硅、鎢鐵合金車(chē)間0.300.500.305燒結(jié)室、一次混合室0.501.000.206燒結(jié)廠(chǎng)通廊及其他車(chē)間0.30------7水泥廠(chǎng)有灰源車(chē)間(窯房、磨房、聯(lián)合貯庫(kù)、烘干房、破碎房)1.00------8水泥廠(chǎng)無(wú)灰源車(chē)間(空氣壓縮機(jī)站、機(jī)修間、材料庫(kù)、配電站)0.50------表2.7屋面積灰荷載第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載對(duì)于屋面上易形成灰堆處,當(dāng)設(shè)計(jì)屋面板、檁條時(shí),積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值可乘以規(guī)定的增大系數(shù):(1)在高低跨處兩倍于屋面高差但不大于6.0m的分布寬度內(nèi)取2.0(左圖);(2)在天溝處不大于3.0m的分布寬度內(nèi)取1.4(右圖)。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載注意:積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時(shí)考慮。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載五、施工、檢修荷載及攔桿水平荷載(一)施工和檢修荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨蓬和預(yù)制小梁時(shí),除了考慮屋面均布活荷載外,還應(yīng)驗(yàn)算在施工、檢修時(shí)可能出現(xiàn)在最不利位置上,由人和工具自重形成的集中荷載。(1)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐和預(yù)制小梁,施工或檢修集中荷載應(yīng)取1.0kN,并應(yīng)作用在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算;第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(2)計(jì)算挑檐、雨蓬承載力時(shí),應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載;在驗(yàn)算挑檐、雨蓬傾覆時(shí),應(yīng)沿板寬每隔2.5-3.0m的取一個(gè)集中荷載,集中荷載的位置作用于挑檐、雨蓬端部(下圖)。(3)對(duì)于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件,當(dāng)施工荷載超過(guò)上述荷載時(shí),應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算,或采用加墊板、支撐等臨時(shí)設(shè)計(jì)承受。第二章重力作用
第三節(jié)樓面及屋面活荷載(二)欄桿水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)樓梯、看臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)和上人屋面等的攔桿時(shí),考慮到人群擁擠可能會(huì)對(duì)攔桿產(chǎn)生側(cè)向推力,應(yīng)在攔桿頂部作用一水平荷載進(jìn)行驗(yàn)算(右圖)。水平荷載的取值按下列規(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(chǎng)、電影院、車(chē)站、禮堂、展覽館或體育場(chǎng),應(yīng)取1.0kN/m。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載一、吊車(chē)工作制等級(jí)與工作級(jí)別工業(yè)廠(chǎng)房因工藝上的要求常設(shè)有橋式吊車(chē),廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮吊車(chē)荷載的作用,其為廠(chǎng)房設(shè)計(jì)主導(dǎo)荷載。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載工作制度等級(jí)輕級(jí)中級(jí)重級(jí)超重級(jí)工作級(jí)別A1~A3A4,A5A6,A7A8吊車(chē)工作等級(jí)與工作級(jí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系以往根據(jù)吊車(chē)工作頻繁程度將吊車(chē)劃分為四種工作制: 輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)和超重級(jí);現(xiàn)行《荷載規(guī)范》按吊車(chē)工作的繁重程度來(lái)分級(jí),在考慮吊車(chē)繁重程度時(shí),按其在使用期內(nèi)要求的總工作循環(huán)次數(shù)和吊車(chē)荷載達(dá)到其額定值的頻繁程度確定吊車(chē)工作級(jí)別(8個(gè)級(jí)別)。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載二、吊車(chē)豎向荷載和水平荷載橋式吊車(chē)——大車(chē)+小車(chē)大車(chē):在軌道上沿縱向行駛小車(chē):在大車(chē)的軌道上沿橫向運(yùn)行,帶有吊鉤的起重卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在小車(chē)上吊車(chē)豎向荷載由吊車(chē)自重和吊重構(gòu)成;吊車(chē)水平荷載是指大車(chē)和小車(chē)的水平剎車(chē)力。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載——小車(chē)吊有額定的最大起重量開(kāi)到大車(chē)某一極限位置時(shí),該側(cè)大車(chē)輪壓即為最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值pmax,k,而另一側(cè)大車(chē)輪壓即為最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值pmin,k,吊車(chē)最大和最小輪壓由工藝提供。最大、最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值(一)吊車(chē)豎向荷載第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值(二)吊車(chē)縱向水平荷載原因:大車(chē)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)引起的水平慣性力,通過(guò)車(chē)輪與鋼軌間的摩擦傳給廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)?!醋饔迷谝贿呠壍郎纤袆x車(chē)輪的最大輪壓之和的10%采用;作用點(diǎn)位于輪與軌道的接觸點(diǎn),方向與軌道方向一致,由縱向排架承受。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值(三)吊車(chē)橫向水平荷載原因:小車(chē)吊有額定最大起重量時(shí)因啟動(dòng)或剎車(chē)引起的水平慣性力,它通過(guò)小車(chē)輪與橋架軌道之間的摩擦力傳給大車(chē),等分于大車(chē)兩側(cè)的車(chē)輪傳至吊車(chē)梁上的軌道,再由吊車(chē)梁與柱的聯(lián)接鋼板傳給排架。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載橫向水平荷載系數(shù)a
軟鉤吊車(chē):Q≤10t0.12
Q
=16~50t0.10
Q≥75t0.08
硬鉤吊車(chē):0.20式中 Q——吊車(chē)的額定起重量;
Q1——橫行小車(chē)的重量;
g——重力加速度;
a——橫向水平荷載系數(shù)(或稱(chēng)小車(chē)制動(dòng)力系數(shù),按軟鉤、硬鉤吊車(chē)及起重量取值)。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載軟鉤吊車(chē)硬鉤吊車(chē)軟鉤吊車(chē)通過(guò)柔性鋼索傳至小車(chē)的制動(dòng)力得到衰減;硬鉤吊車(chē)剛臂起吊重物,小車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大慣性力。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載三、多臺(tái)吊車(chē)組合
廠(chǎng)房設(shè)有多臺(tái)吊車(chē)時(shí),參與組合的吊車(chē)主要取決于柱距大小和廠(chǎng)房跨間數(shù)量,其次是各吊車(chē)同時(shí)聚集在同一柱距范圍內(nèi)的可能性。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載計(jì)算吊車(chē)豎向荷載時(shí): 單跨廠(chǎng)房,同一跨度內(nèi)最多考慮2臺(tái)吊車(chē); 多跨廠(chǎng)房,同一柱距內(nèi)最多考慮4臺(tái)吊車(chē)。計(jì)算吊車(chē)水平荷載時(shí),最多只考慮2臺(tái)吊車(chē)。廠(chǎng)房多臺(tái)吊車(chē)組合不論是2臺(tái)還是4臺(tái)吊車(chē),都是按各臺(tái)同處最不利位置,且同時(shí)滿(mǎn)載的情況考慮的,這種情況出現(xiàn)概率極小。第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)吊車(chē)工作級(jí)別A1~A5A6~A82340.900.850.800.950.900.85可將多臺(tái)吊車(chē)共同作用時(shí)的吊車(chē)荷載效應(yīng)組合予以折減。多臺(tái)吊車(chē)的荷載折減系數(shù)見(jiàn)下表。多臺(tái)吊車(chē)荷載折減系數(shù)第二章重力作用
第四節(jié)廠(chǎng)房吊車(chē)荷載吊車(chē)工作級(jí)別組合值系數(shù)yc頻遇值系數(shù)yf準(zhǔn)永久值系數(shù)yq軟鉤吊車(chē)工作級(jí)別A1~A3工作級(jí)別A4、A5工作級(jí)別A6、A7
硬鉤吊車(chē)及工作級(jí)別A8的軟鉤吊車(chē)0.70.70.70.950.60.70.70.950.50.60.70.95
吊車(chē)起吊重物處于工作狀態(tài)時(shí),吊車(chē)荷載作用的時(shí)間是短暫的,廠(chǎng)房排架設(shè)計(jì)時(shí),在荷載準(zhǔn)永久組合中不考慮吊車(chē)荷載。但在吊車(chē)梁按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可采用吊車(chē)荷載的準(zhǔn)永久值計(jì)算吊車(chē)梁的長(zhǎng)期荷載效應(yīng)。四、吊車(chē)荷載的組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值系數(shù)可按下表規(guī)定采用。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載一、公路橋梁車(chē)輛荷載
橋梁上行駛的車(chē)輛荷載種類(lèi)繁多,有汽車(chē)、平板掛車(chē)、履帶車(chē)等,同一類(lèi)車(chē)輛又有不同的型號(hào)和載重等級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)不可能對(duì)每種情況都進(jìn)行計(jì)算,應(yīng)采用統(tǒng)一的荷載標(biāo)準(zhǔn)。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載2007年8月15日,一輛總重達(dá)183.2噸的貨車(chē)經(jīng)過(guò)208國(guó)道太原市小店區(qū)段東柳林橋。重壓之下,東柳林橋西半幅橋面整體垮塌。這輛壓塌208國(guó)道公路橋的六軸貨車(chē),實(shí)際載貨量接近三個(gè)火車(chē)皮。
第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)中:把經(jīng)常地、大量地出現(xiàn)的汽車(chē)荷載排成車(chē)隊(duì)作為設(shè)計(jì)荷載;把偶然地、個(gè)別地出現(xiàn)的平板掛車(chē)或履帶車(chē)作為驗(yàn)算荷載。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載汽車(chē)沿縱向排成車(chē)隊(duì),根據(jù)載重量不同分四個(gè)等級(jí),每級(jí)車(chē)隊(duì)中有一輛是重車(chē),其前后都是主車(chē),主車(chē)數(shù)量不限。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載圖2.22各級(jí)汽車(chē)車(chē)隊(duì)的平面尺寸和橫向布置(單位:m)第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載各級(jí)汽車(chē)車(chē)隊(duì)的橫向布置如圖2.22所示。(1)當(dāng)橋面行車(chē)道寬度小于等于9m時(shí),按兩行車(chē)隊(duì)布載時(shí),汽車(chē)荷載不予折減;(2)當(dāng)橋面行車(chē)道寬度大于9m且小于12m時(shí),按3行車(chē)隊(duì)布載,車(chē)荷載可折減20%;(3)當(dāng)橋面行車(chē)道寬度大于12m時(shí),按四行車(chē)隊(duì)布載,汽車(chē)荷載可折減30%。折減后不得小于兩行車(chē)隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)果。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載驗(yàn)算荷載為掛車(chē)-80、掛車(chē)-100、掛車(chē)-120和履帶-50四種。履帶車(chē)沿橋縱向可考慮多輛行駛,兩車(chē)凈距不小于50m;對(duì)于平板掛車(chē)全橋考慮一輛計(jì)算。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載不同等級(jí)公路的車(chē)輛荷載等級(jí)可參照表2.11選用。表2.11車(chē)輛荷載等級(jí)選用表公路等級(jí)汽車(chē)專(zhuān)用公路一般公路高速公路一二二三四計(jì)算荷載汽車(chē)-超20級(jí)汽車(chē)-超20級(jí)汽車(chē)-20級(jí)汽車(chē)-20級(jí)汽車(chē)-20級(jí)汽車(chē)-20級(jí)汽車(chē)-10級(jí)驗(yàn)算荷載掛車(chē)-120掛車(chē)-120掛車(chē)-100掛車(chē)-100掛車(chē)-100掛車(chē)-100履帶-50注:1.一條公路上的橋涵,一般應(yīng)采用同一設(shè)計(jì)荷載和驗(yàn)算荷載;
2.當(dāng)改建三級(jí)干線(xiàn)公路時(shí),對(duì)原有橋涵達(dá)到汽車(chē)-15級(jí)、掛車(chē)-80荷載標(biāo)準(zhǔn)的可適當(dāng)利用;
3.在有集裝箱運(yùn)輸?shù)囊患?jí)公路,應(yīng)采用汽車(chē)-超20級(jí)、掛車(chē)-120的車(chē)輛荷載;
4.橋面行車(chē)道凈寬4.5m的橋涵,其平板掛車(chē)不作具體規(guī)定,設(shè)計(jì)時(shí)可按實(shí)際情況,自行確定;
5.臨時(shí)性橋涵的車(chē)輛荷載可自行確定。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載現(xiàn)行規(guī)范:《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)同89版規(guī)范比較:(1)取消了原標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)荷載等級(jí),改為采用公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)荷載(前者相當(dāng)于原規(guī)范的汽車(chē)-超20級(jí),后者相當(dāng)于原規(guī)范的汽車(chē)-20級(jí),原規(guī)范規(guī)定的汽車(chē)-15級(jí)和汽車(chē)-10級(jí)汽車(chē)荷載已較少使用,考慮精簡(jiǎn)汽車(chē)荷載等級(jí),不再列入);(2)取消了掛車(chē)和履帶車(chē)驗(yàn)算荷載,將驗(yàn)算荷載的影響間接反映在汽車(chē)荷載中。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路汽車(chē)荷載等級(jí)公路-Ⅰ級(jí)公路-Ⅰ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)1.汽車(chē)荷載分為公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)。2.汽車(chē)荷載由車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成。車(chē)道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車(chē)道荷載;橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車(chē)輛荷載。車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載的作用不得疊加。3.各級(jí)公路橋涵設(shè)計(jì)的汽車(chē)荷載等級(jí)應(yīng)符合下表的規(guī)定。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載二級(jí)公路為干線(xiàn)公路且重型車(chē)輛多時(shí),其橋涵的設(shè)計(jì)可采用公路-Ⅰ級(jí)汽車(chē)荷載。四級(jí)公路上重型車(chē)輛少時(shí),其橋涵設(shè)計(jì)所采用的公路-Ⅱ級(jí)車(chē)道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù),車(chē)輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。4.車(chē)道荷載的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載(1)公路-Ⅰ級(jí)車(chē)道荷載均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qK=10.5kN/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值: 橋梁計(jì)算跨徑L≤5m時(shí),PK=180kN;
L≥50m時(shí),PK=360kN;
5m<L<50m時(shí),PK值采用直線(xiàn)內(nèi)插求得。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載公路等級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK公路-Ⅰ級(jí)10.5kN/mL≤5m,PK=180kNL≥50m,PK=360kN5m<L<50m,線(xiàn)性?xún)?nèi)插公路-Ⅱ級(jí)Ⅰ級(jí)的0.75倍Ⅰ級(jí)的0.75倍(2)公路-Ⅱ級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK按公路-Ⅰ級(jí)車(chē)道荷載的0.75倍采用。(3)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿(mǎn)布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)上;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值處。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載5.車(chē)輛荷載的立面、平面尺寸見(jiàn)下圖,主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)定于下表。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車(chē)輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550輪距m1.8前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30前輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.3×0.2中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×120中、后輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.6×0.2后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×140車(chē)輛外形尺寸(長(zhǎng)×寬)m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載采用相同的車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載7.橫橋向設(shè)計(jì)車(chē)道布置及多車(chē)道橫向折減系數(shù)。橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)應(yīng)符合下表a的規(guī)定。多車(chē)道橋梁上的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮多車(chē)道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)等于或大于2時(shí),由汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按下表b規(guī)定的多車(chē)道折減系數(shù)進(jìn)行折減,但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載橋面寬度橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)車(chē)輛單向行駛時(shí)車(chē)輛雙向行駛時(shí)W<7.017.0≤W<10.56.0≤W<14.0210.5≤W<14.0314.0≤W<17.514.0≤W<21.0417.5≤W<21.0521.0≤W<24.521.0≤W<28.0624.5≤W<28.0728.0≤W<31.528.0≤W<35.08橫向布置設(shè)計(jì)車(chē)道(條)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50表b
橫向折減系數(shù)表a
橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載計(jì)算跨徑L0(m)縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑L0(m)縱向折減系數(shù)150<L0<4000.97800≤L0<10000.94400≤L0<6000.96L0≥10000.93600≤L0<8000.958.大跨徑橋梁上的汽車(chē)荷載縱向折減系數(shù)。當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L>150m時(shí),應(yīng)按下表的規(guī)定的縱向折減系數(shù)進(jìn)行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮汽車(chē)荷載效應(yīng)的縱向折減。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載二、城市橋梁汽車(chē)荷載現(xiàn)行規(guī)范:《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)適用于城市內(nèi)新建、改建的永久性橋梁與涵洞、高架道路及承受機(jī)動(dòng)車(chē)的結(jié)構(gòu)物的荷載設(shè)計(jì)。采用城-A級(jí)、城-B級(jí)兩級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn),城-A級(jí)適用于快速路及主干路,城-B級(jí)適用于次干路及支路。1.汽車(chē)荷載分為車(chē)輛荷載和車(chē)道荷載。2.車(chē)輛荷載:第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載城-A級(jí)車(chē)輛采用五軸式貨車(chē)加載,總軸重700kN,前后軸距為18.0m,行車(chē)限界橫向?qū)挾葹?.0m(下圖);第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載城-B級(jí)車(chē)輛采用三軸式貨車(chē)加載,總軸重300kN,前后軸距為4.8m,行車(chē)限界橫向?qū)挾葹?.0m(右圖)。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載城-A級(jí)和城-B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)載重汽車(chē)的橫斷面尺寸相同,其橫橋向布置應(yīng)符合下圖的規(guī)定。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載3.車(chē)道荷載:兩級(jí)車(chē)道荷載按均布荷載加一個(gè)集中荷載計(jì)算,為簡(jiǎn)化計(jì)算,可按圖c所示的等效荷載車(chē)輪集中力形式布置。
第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載荷載等級(jí)城-A級(jí)城-B級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qM(kN/m)qQ(kN/m)P(kN)qM(kN/m)qQ(kN/m)P(kN)跨徑2≤L≤20(m)22.537.514019.025.0130跨徑20<L≤150(m)10.015.03009.511.0160注:在計(jì)算剪力時(shí),當(dāng)跨徑大于20小于等于150,且車(chē)道數(shù)等于或大于4條,城-A級(jí)、城-B級(jí)車(chē)道荷載應(yīng)分別乘以1.25、1.30增長(zhǎng)系數(shù)。在求彎矩和剪力時(shí),分別施加不同的均布荷載qM和qQ。荷載標(biāo)準(zhǔn)值隨荷載等級(jí)和橋梁跨徑而異,按下表取值。第二章重力作用
第五節(jié)車(chē)輛荷載跨徑2m≤l≤20m城-A級(jí)車(chē)道荷載城-
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