高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(第三講)(已修改)
2025-02-02 15:47 本頁面
【正文】 第三講 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載及荷載組合 第三章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載 一、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載類型 ? 豎向荷載 結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重 樓屋面可變荷載 豎向地震作用（設(shè)防烈度 9度高層建筑、設(shè)防烈度 9度的大跨度梁和懸臂結(jié)構(gòu)） ? 水平荷載 風(fēng)荷載 水平地震作用（地震區(qū)） 二、 重力荷載的計算方法和計算要點 重力荷載的計算方法 ? 重力荷載的準確計算宜從標準層開始，取標準層中的標準單元或標準塊準確計算 ? 具體計算宜采取板 梁 柱（墻）的順序進行，即先計算板的面荷載（包括填充墻的線荷載在內(nèi)的算術(shù)平均值，即總荷載 /板面積），再計算梁的線荷載，最后計算主梁的集中荷載及柱（墻）上的荷載 ? 屋面層、設(shè)備層、裙房層再分別按同樣原理計算 ? 注意：在計算板的均布面荷載傳遞到梁（墻）上作為線荷載、梁的線荷載傳遞到主梁上作為集中荷載及主梁的線荷載（自重等）和集中荷載傳遞到柱（墻）上作為集中力的計算全過程中， 一般均可按簡支的方法進行，不必考慮實際結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，以簡化計算 。 （由于高層建筑結(jié)構(gòu)樓（屋）蓋水平構(gòu)件的連續(xù)性的影響往往被高層結(jié)構(gòu)重力荷載效應(yīng)下豎向構(gòu)件的彈性壓縮、混凝土收縮和徐變等影響調(diào)整覆蓋） 重力荷載的計算要點 ? 計算梁的自重時，要注意扣除梁板重疊部分的板重，尤其在扁梁、寬扁梁結(jié)構(gòu)中更需注意 （ 計算表明，由于設(shè)計計算未注意扣除梁板重疊部分的板重而引起的總重力荷載的增大的誤差通常有 10%～ 20%左右 ） ? 計算墻的自重時，要注意扣除墻板重復(fù)部分的板重。 （ 計算表明，此重疊部分引起的總重力荷載的增大的誤差通常在 5%左右 ） ? 使用活荷載的計算要注意折減。 根據(jù) 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 （ GB500092022）的規(guī)定，為便利計算簡化，在計算柱、墻的總重力荷載，確定墻、柱截面時，建議樓面使用或荷載標準值的折減系數(shù)可統(tǒng)一取值如下表所示 樓面使用 活 荷載標準值的折減系數(shù) 樓屋面類別 折減系數(shù) ? 住宅、辦公樓、酒店、病房 0 . 7 ～ 商店、車庫、設(shè)備用房 0 . 8 ～ 注：表中低值用于大于 20 層的建筑，高值用于 10 層的建筑，中間可采用插入法取值。 三、樓面可變荷載取值 ?《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 （ GB500092022）確定 ? 高層建筑屋面直升機停機坪荷載 ? 局部荷載應(yīng)按 直升機實際最大起飛重量確定，當沒有機型技術(shù)資料時，一般可依據(jù)輕、中、重三種類型的不同要求，按下列規(guī)定選用局部荷載標準值及作用面積： （ 1 ） 輕型 ，最大起飛重量 2t ，局部荷載標準值取 20 kN ，作用面積 0 . 2 0 m 0 . 2 0 m ； （ 2 ） 中型 ，最大起飛重量 4t ，局部荷載標準值取 40 kN ，作用面積 0 . 2 5 m 0 . 2 5 m ； （ 3 ） 重型 ，最大起飛重量 6t ，局部荷載標準值取 60 kN ，作用面積 0 . 3 0 m 0 . 3 0 m 。 ? 屋面直升機停機坪荷載應(yīng)根據(jù)直升機總重按局部荷載考慮，同時其等效均布荷載不低于 2mkN 。 ? 荷載的組合值系數(shù)應(yīng)取 頻遇值系數(shù)應(yīng)取 準永久值系數(shù)應(yīng)取 0 四、風(fēng)荷載 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ G B 5 0 0 0 9 2022 ）規(guī)定：垂直作用于建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標準值： 0kW Wzsz ???? )( 2mkN 式中，0W—— 基本風(fēng)壓（ 2mkN） s?—— 風(fēng)載體形系數(shù) z?—— 分壓高度變化系數(shù) z?—— z 高度處的風(fēng)振系數(shù) 1 、高層建筑基本風(fēng)壓 0w 取值 ? 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ G B5 0 00 9 2 00 1 ）附表 給出了全國各地重現(xiàn)期為 10年、 50 年、 100 年基本風(fēng)壓 0w 分布。 ? 基本風(fēng)壓0w（ 2mkN ） 是以當?shù)乜諘缙教沟孛嬉陨?1 0m 高度處統(tǒng)計所得在規(guī)定重現(xiàn)期內(nèi) 1 0m in 平均最大風(fēng)速 0v （ sm ）為基本風(fēng)速，按 200 16001 vw ? 計算確定 ? 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ JG J3 20 02 ）進一步規(guī)定基本風(fēng)壓重現(xiàn)期及其使用情況 基本風(fēng)壓重現(xiàn)期及其使用情況 重 現(xiàn) 期 適 用 情 況 10 年 舒適度控制 50 年 高度小于 60m 的一般高層建筑，抗風(fēng)設(shè)計 100 年 高度大于 60m 的高層建筑，抗風(fēng)設(shè)計 ? 《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ JG J 3 20 0 2 ）規(guī)定 ：對于 特別重要 或 對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑 的基本風(fēng)壓應(yīng)按 100 年重現(xiàn)期的風(fēng)壓 采用，但不得小于0 .3 2mkN 。 ? 幾點說明 ? 對于特別重要的高層建筑，目前尚無統(tǒng)一、明確的定義，一般可根據(jù)《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 》 （ GB500682022）規(guī)定的設(shè)計使用年限和安全等級確定。 設(shè)計使用年限為 100年的或安全等級為一級的高層建筑可認為是特別重要的高層建筑 ? 考慮到房屋高度大于 60m的高層建筑對風(fēng)荷載比較敏感，其基本風(fēng)壓可按 100年一遇的風(fēng)壓值采用。 當沒有 100年一遇的風(fēng)壓資料時，也可近似將 50年一遇的基本風(fēng)壓值乘以增大系數(shù) ? 對于房屋高度不超過 60m的一般高層建筑，其基本風(fēng)壓可按重現(xiàn)期 50年的基本風(fēng)壓確定，其基本風(fēng)壓是否提高，可由設(shè)計人員根據(jù)實際情況確定。 分壓高度變化系數(shù) ? 在大氣邊界層內(nèi)，風(fēng)速隨地面高度而增大。當氣壓場隨高度不變時，風(fēng)速隨高度增大的規(guī)律主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認為在離地面高度為 300m～ 500m時，風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響，也即達到所謂 “ 梯度速度 ” ，該高度稱之為梯度風(fēng)高度。 ? 對于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別決定。《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 （ GB500092022）將地面粗糙度分為 A、 B、 C、和 D四類（見表）。 地面粗糙度分類 地面粗糙度類別 地面特征 A 近海海面、海島、海岸、沙灘 B 鄉(xiāng)村田野丘陵、房屋比較稀疏的中小城市和大城市郊區(qū) C 房屋密集的城市市區(qū) D 房屋較高密集的大城市市區(qū) 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 地面粗糙度類別 離地面或海平面高度（ m ） A B C D 5 7 0 4 2 10 8 0 4 2 15 2 4 4 2 20 3 5 4 2 30 0 2 0 2 40 2 6 3 3 50 3 7 5 4 60 2 7 5 3 70 0 6 5 2 80 7 5 4 1 90 4 2 2 9 100 0 9 0 7 150 4 8 3 1 200 3 1 0 2 250 9 0 4 9 300 2 7 5 8 350 2 2 4 8 400 2 2 2 1 ≥ 450 2 2 2 2 ? 地面粗糙度分為 A 、 B 、 C 、 D 四類，
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