02第二章荷载与结构设计方法课程重力.ppt
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1、第二章 重 力,内容提要 一、结构自重 二、土的自重 三、雪荷载 四、汽车荷载 五、楼面和屋面活荷载 六、 施工和检修荷载及栏杆水平荷载,一、结构自重,1、结构的自重 永久荷载 2、结构自重标准值Gk 应根据结构的设计尺寸和材料的容重标准值确定 一般相当于结构自重实际概率分布的平均值(G) 3、材料容重标准值 按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)确定 常用材料与构件自重(1) 4、结构设计时,将结构自重转化为平均楼面恒载 1.98 2.48kN/m2 木结构; 4.95 7.43kN/m2 钢筋砼结构 2.48 3.96kN/m2 钢结构; 3.46 5.94kN/m2 预应力砼结构
2、 连接, 常用材料和构件的自重(GB50009-2001附录A表A.1) 砖 普通砖(240mm115mm 53mm) 18 kN/m3 普通砖(机制) 19 kN/m3 灰浆 水泥砂浆 20 kN/m3 石灰砂浆、混合砂浆 17 kN/m3 混凝土(砼) 素混凝土 (22 24) kN/m3 泡沫混凝土 (4 6) kN/m3 钢筋混凝土(R.C.) (24 25) kN/m3 砌体 浆砌普通砖(机制) 18(19) kN/m3 空斗砌体(一眠一斗,中填碎瓦) 17 kN/m3 粘土砖空斗砌体(全斗) 13 kN/m3, 墙面 贴瓷砖墙面(25mm厚(包括水泥砂浆打底) 0.5 kN/m2
3、水泥粉饰墙面(20mm厚,水泥粗砂) 0.36 kN/m2 石灰粗砂粉饰墙面(20mm厚) 0.34 kN/m2 屋顶 小青瓦屋面 (0.9 1.1) kN/m2 粘土平瓦屋面 0.55 kN/m2 油毡防水层 一层油毡刷油两层 0.05 kN/m2 一毡二油上铺小石子 (0.25 0.30) kN/m2 二毡三油上铺 (0.30 0.35) kN/m2 三毡四油上铺 (0.35 0.40) kN/m2 返回,5、例题 例1 双面水泥粉刷厚220墙的自重(20mm厚水泥砂浆面) 解 gk=0.22m19kN/m3+20.36kN/m2=4.90kN/m2,0.02m20kN/m3=0.4kN/
4、m2,80mm厚现浇钢筋混凝土板,0.08m25kN/m3=2.0kN/m2,12mm厚纸筋石灰泥粉底,0.012m16kN/m3=0.192kN/m2,gk=gki=2.592 kN/m2,例2 计算某现浇楼面结构自重的标准值gk 解20mm厚水泥砂浆面层,二、土的自重,1、土的自重标准值Gk 根据土层的厚度和土的容重标准值确定 2、天然状态下土的容重变化范围较大 粘性土 (18 20) kN/m3 砂 土 (16 20) kN/m3 腐填土 (15 17) kN/m3 设计时,土的天然容重取 18 kN/m3, 均质土中: cz= . z,cz沿水平面 均匀分布,cz沿深度 直线分布,3、
5、土的自重应力cz,cz,cz=.z,1,.z,z,z,z,天然地面, 不同重度土层中,土的自重应力cz cz 天然地面 h1 1 h1 1 h2 1 h1 + 2 h2 地下水位置 2 h3 1 h1 + 2 h2 +/3 h3 3 /3 h4 1 h1 + 2 h2 +/3 h3 +/4 h4 4 /4 不透水层面 z, 地下水位以下土的重度采用土的有效重度=土的天然重度-水的重度,cz沿深度 折线分布,三、雪荷载,1、基本雪压S0 单位水平面积上积雪的自重(kN/m2) 系指以当地一般空旷平坦地面上统计所得重现期为50年的最大积雪的自重确定。 积雪密度(t/m3) S0= . h .g 重
6、力加速度(9.8m/s2) 积雪深度(m) 积雪密度 积雪深度、积雪时间、当地的地理气候条件等因素有关 随积雪深度和积雪时间变化的 方便工程应用 取定值 我国按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)全国基本雪压分布图的规定采用 请同学们查全国基本雪压分布图沈阳地区基本雪压S0 ?,2、屋面雪压 屋面雪压-(不同)-地面雪压 主要原因:风、屋面形式、屋面散热等 风对屋面积雪的影响 风的漂积作用 对高低跨屋面、多跨坡屋面及曲线型屋面的屋角附近区域 屋面坡度对积雪的影响 屋面的雪荷载随其坡度的增加而减小 风的作用 使迎风面的部分积雪漂积到背风面一侧的屋面上,引起屋面的不平衡积雪荷载 雪的滑移作
7、用(坡度100的屋面) 可能形成一坡有雪另一坡完全滑落的不平衡雪荷载;使滑落的雪堆积在与坡屋面临接的较低屋面上, 我国规范采用屋面积雪分布系数(r)对双坡屋面考虑均匀雪载和不均匀雪载两种情况。 屋面积雪分布系数应根据不同类型的屋面形式,按规范(GB50009-2001)采用。,例1 单跨双坡屋面, 屋面温度对积雪的影响 冬季采暖房屋 使部分雪融化产生滑移 不连续加热屋面 融化的雪重新冻结 冰渣可能堵塞屋面排水 屋面较低处结成较厚的冰层 产生附加荷载 采暖的坡屋面 融化的雪在檐口处冻结为冰棱及冰坝,堵塞屋面排水,出现渗漏;对结构产生不利荷载效应,例2高低屋面,3、屋面雪荷载标准值(GB50009
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