結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

關(guān)鍵詞：荷載設(shè)計(jì)；原因分析；解決措施；算例 

　　1引言 

　　荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的最基本資料，荷載取值的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性和計(jì)算與結(jié)構(gòu)實(shí)際情況的吻合程度。 

　　靜荷載的取值，主要取決于構(gòu)件尺寸、建筑做法和設(shè)備資料，一般沒(méi)有太多的出入，關(guān)鍵在于活荷載的取值與組合上。本文以下分析了常見問(wèn)題及解決措施。 

　　2原因分析及解決措施 

　　1原因分析 

　　荷載的四種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值、準(zhǔn)永久值。其中荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，而其他代表值都可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上乘以相應(yīng)的系數(shù)得到。荷載可根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，規(guī)定不同的設(shè)計(jì)要求，以便能更確切地反映它在設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)。由于荷載本身的隨機(jī)性，因而在試用期間的最大荷載也是個(gè)隨機(jī)變量，原則上可用統(tǒng)計(jì)分布來(lái)描述。[1]中規(guī)定，荷載標(biāo)準(zhǔn)值由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期最大荷載概率分布的某個(gè)分位值來(lái)確定，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期統(tǒng)一規(guī)定為50年。但并非所有荷載都能取得充分資料，因而，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)通過(guò)判斷協(xié)議一個(gè)公稱值作為代表值。 

　　[1]中將荷載分成兩類：永久荷載、可變荷載，分項(xiàng)系數(shù)為　，這兩個(gè)分項(xiàng)系數(shù)是在荷載標(biāo)準(zhǔn)值已知的情況下，按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)[2]，與規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)之間，在總體上誤差最小為原則，經(jīng)優(yōu)選得到。考慮到有局限性，因此從經(jīng)濟(jì)上考慮當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)露面活荷載取　。 

　　對(duì)所考慮的極限狀態(tài)，在確定其荷載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)對(duì)所有可能同時(shí)出現(xiàn)的各荷載作用加以組合，求出總效應(yīng)�？紤]到荷載同時(shí)出現(xiàn)的幾率很小，因此應(yīng)從所有可能組合中取最不利的一組作為該極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)依據(jù)。 

　　樓面活荷載按其隨時(shí)間變異的特點(diǎn)，可分為持久性和臨時(shí)性兩種。持久性的一般不會(huì)發(fā)生變化，而臨時(shí)性的會(huì)經(jīng)常變化。 

　　作用在樓面的活荷載不可能以標(biāo)準(zhǔn)值的大小同時(shí)布滿在所有的樓面上，因此在設(shè)計(jì)梁、墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)要考慮實(shí)際荷載沿樓面分布的變異即考慮折減系數(shù)，通常應(yīng)通過(guò)從屬面積確定折減系數(shù)。 

　　設(shè)計(jì)屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算最不利位置上由人和工具自重形成的集中荷載。 

　　由于屋面超重、超載很容易發(fā)生質(zhì)量事故，為了提高屋面可靠度，應(yīng)將屋面活荷載適當(dāng)提高。 

　　由于結(jié)構(gòu)的風(fēng)振計(jì)算中往往由第一振型起主要作用，即可采用風(fēng)振系數(shù)　綜合考慮結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，包括風(fēng)速隨時(shí)間、空間的變異性和結(jié)構(gòu)的阻尼特性等因素。對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于剛性大，可不考慮其共振分量，近似考慮脈動(dòng)風(fēng)瞬間的增大因素，通過(guò)陣風(fēng)系數(shù)　計(jì)算風(fēng)荷載。 

　　[1]中規(guī)定的基本雪壓是根據(jù)全國(guó)氣象臺(tái)站歷年來(lái)的最大風(fēng)速記錄，根據(jù)風(fēng)杯式自記風(fēng)速儀記錄的10min平均年最大風(fēng)速數(shù)據(jù)。 

　　2解決措施 

　　[1]中基本組合荷載分項(xiàng)系數(shù)的規(guī)定，對(duì)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)：當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35，由可變荷載控制的組合取1.2；當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)一般情況取1.0，對(duì)結(jié)構(gòu)的滑移、傾覆或漂浮驗(yàn)算取0.9。對(duì)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)：一般取1.4，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.3。