3荷载分类和荷载组合
建筑幕墙设计(第四章)荷载及其组合
横向验算风荷载单独作用下挠度。
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 风荷载是作用于幕墙的一种主要直接作用，它垂 直作用于幕墙面板表面。 设计要求：(1)既需考虑长期使用过程中，在一定时距平
均最大风速的风荷载作用下保证 正常使用功 能不受影响。 (2)在阵风袭击下不受损坏，避免事故发生。
风荷载计算公式:
w w（主体结构） w w（外围护 幕墙）
k Z s z o k gz s z o
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 1 基本风压Wo
当风以一定速度向前运动遇到幕墙阻碍时，幕墙承受风 压，幕墙所在地区不同，它们的基本风压不同。
Vo / 2 wo
A：近海海面、海岛、海岸、湖岸、沙漠 B：田野、乡村、丛林、丘陵、房屋稀疏的乡镇 C：密集建筑群的城市市区（一般城市) D：密集建筑群且房屋较高城市（北京、上海等）
4 荷载及荷载组合
A z c z
1.379( z /10) 0.616( z /10)
0.24
0.44
B z D z
4 荷载及荷载组合
4 阵风系数 gz 第二节 风荷载
瞬时风压峰值与10min平均风压（基本风压）的比值， 取决于场地粗糙度类别和建筑物高度。 K (1 2 ) 玻璃幕墙 石材金属幕墙取2.25 gz f K-地区粗糙度调整系数 A取0.92 B取0.89
A f
C取0.85 D取0.8
4 荷载及荷载组合
第一节 概述 2 幕墙的荷载组合 承载Hale Waihona Puke 极限状态G G w w w
2、衬砌结构的荷载
则
G = 2a1γH = 2[a + h tan(450 − )]γH 2
ϕ
由土力学可知， （ 由土力学可知，AB（或CD）面的水平压力为三角形分布，其最大值在 （或D）点 ）面的水平压力为三角形分布，其最大值在A（ ）
e A = e D = γH tan 2 ( 450 −
ϕ
2
)
AB（CD）面所受总的水平力： E = 1 γH 2 tan 2 (45 − ϕ ) （ ）面所受总的水平力： AB（CD）面所受摩擦阻力： （ ）面所受摩擦阻力：
2 2 1 ϕ F = γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ 2 2
ϕ ϕ 则总压力Q为 则总压力 为： Q = 2γH [a + h tan(45 − )] − γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ
①浅埋结构上的垂直围岩压力
q值是随地下结构所处的埋深 而变化的，由dQ/dH=0可得产生最大围岩垂直压力 值是随地下结构所处的埋深H而变化的 值是随地下结构所处的埋深 而变化的， 可得产生最大围岩垂直压力 的深度为： a 的深度为：
H max = tan 2 (450 −
ϕ
2
) ⋅ tan ϕ
在这个深度上围岩垂直压力总值为： 在这个深度上围岩垂直压力总值为：
2、衬砌结构的荷载 、
2.1、荷载分类和组合 、 2）荷载组合 ）
最不利的荷载组合一般有以下几种情况： 最不利的荷载组合一般有以下几种情况： （1）静载； ）静载； （2）静载 活载 ）静载+活载 动载（ 弹动载） （3）静载 动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载） ）静载+动载 原子爆炸动载、
建筑结构荷载规范GB 50009— 2001条文说明
建筑结构荷载规范GB 50009— 2001条文说明主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2 0 0 2 年3 月1 日条文说明1 总则1.0.1～ 1.0.3 本规范的适用范围限于工业与民用建筑的结构设计，其中也包括附属于该类建筑的一般构筑物在内，例如烟囱、水塔等构筑物。
在设计其他土木工程结构或特殊的工业构筑物时，本规范中规定的风、雪荷载也应作为设计的依据。
此外，对建筑结构的地基设计，其上部传来的荷载也应以本规范为依据。
《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001 第1.0.2 条的规定是制定各本建筑结构设计规范时应遵守的准则,并要求在各本建筑结构设计规范中为它制定相应的具体规定。
本规范第2 章各节的内容，基本上是陈述了GB50068—2001 第四和第七章中的有关规定，同时还给出具体的补充规定。
1.0.4 结构上的作用是指能使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种原因的总称。
由于常见的能使结构产生效应的原因,多数可归结为直接作用在结构上的力集(包括集中力和分布力)，因此习惯上都将结构上的各种作用统称为荷载(也有称为载荷或负荷)。
但“荷载”这个术语，对于另外一些也能使结构产生效应的原因并不恰当,例如温度变化、材料的收缩和徐变、地基变形、地面运动等现象，这类作用不是直接以力集的形式出现，而习惯上也以“荷载”一词来概括，称之为温度荷载、地震荷载等，这就混淆了两种不同性质的作用。
尽管在国际上, 目前仍有不少国家将“荷载”与“作用”等同采用，本规范还是根据《建筑结构设计统一标准》中的术语，将这两类作用分别称为直接作用和间接作用，而将荷载仅等同于直接作用，作为《建筑结构荷载规范》，目前仍限于对直接作用的规定。
尽管在本规范中没有给出各类间接作用的规定，但在设计中仍应根据实际可能出现的情况加以考虑。
1.0.5 在确定各类可变荷载的标准值时，会涉及出现荷载最大值的时域问题,本规范统一采用一般结构的设计使用年限50 年作为规定荷载最大值的时域，在此也称之为设计基准期。
混凝土结构设计中的荷载计算原理
混凝土结构设计中的荷载计算原理一、前言混凝土结构设计的荷载计算是决定结构安全性的关键步骤之一，而荷载计算原理作为计算的基础，对于设计师来说，是必须要掌握的重要知识。
本文将对混凝土结构设计中的荷载计算原理进行详细的介绍，包括荷载的分类、荷载组合、荷载计算等方面的内容。
二、荷载的分类荷载是指外部施加在结构上的力或重量，可以分为静荷载和动荷载两类。
1. 静荷载静荷载是指作用于结构上的不随时间变化的荷载，包括自重、永久荷载和可变荷载等。
（1）自重荷载自重荷载是指结构本身的重量，包括混凝土、钢筋、砖石等材料的重量。
在设计中，自重荷载的计算是必须要考虑的，因为它直接影响到结构的承载能力。
（2）永久荷载永久荷载是指结构上永久存在的荷载，例如人员、家具、设备等。
在设计中，永久荷载的计算也是必须要考虑的，因为它也会影响到结构的承载能力。
（3）可变荷载可变荷载是指随时间变化的荷载，例如风荷载、雪荷载、人员活动荷载等。
在设计中，可变荷载的计算是必须要考虑的，因为它会对结构的安全性产生较大的影响。
2. 动荷载动荷载是指随时间变化的荷载，例如地震荷载、风荷载等。
在设计中，动荷载的计算需要进行地震动力学计算或风洞试验等。
三、荷载组合荷载组合是指将不同荷载按照一定的比例相加，得到最不利的情况下的荷载。
荷载组合的目的是保证结构在各种荷载作用下都能够满足安全性要求。
根据规范的要求，混凝土结构的荷载组合分为两种情况：极限状态组合和服务状态组合。
1. 极限状态组合极限状态组合是指在结构最不利的情况下，荷载达到极限状态时的荷载组合。
在极限状态组合中，荷载按照一定的比例进行组合，得到荷载的最大值。
常见的极限状态组合包括：（1）常规组合：1.4DL+1.6LL，其中DL为自重荷载，LL为可变荷载。
（2）地震组合：1.2DL+1.2EQ，其中EQ为地震荷载。
（3）风荷载组合：1.2DL+1.5W，其中W为风荷载。
2. 服务状态组合服务状态组合是指在结构正常使用情况下，荷载的组合。
桥梁的荷载的分类与组合.
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桥面的荷载的分类与组合
1．荷载的分类
作用在桥梁上的荷载主要有：
（1）恒载（静荷载及永久荷载）。
包括桥梁上部结构物自重及附属设备重、填土重及土压力等。
（2）车辆荷载（活荷载）及其影响力。
包括车辆荷载及其产生的冲击力、制动力以及所引起的土侧压力等。
（3）其它荷载及外力。
包括人群荷载、温度变化及混凝土收缩影响力、支座阻力、水的浮力、冰压力、漂浮物的撞击力以及施工荷载等。
2．荷载组合
桥梁的荷载组合常有两种：
（1）主要荷载组合。
由恒载、车辆荷载、汽车荷载的冲击力、车辆荷载引起的土侧压力及人群荷载组成。
（2）附加荷载组合。
①由恒载和平板挂车或履带车荷载组成（又称验算荷载组合）；②由主要荷载组合中的一种或几种荷载与可能同时作用的一种或几种荷载和外力组成。
标签：桥面的荷载的分类与组合恒载车辆荷载其它荷载及外力主要荷载组合附加荷载组合。
,荷载分类和荷载组合
3 荷载分类和荷载组合荷载分类和荷载代表值结构的荷载可分为以下三类：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、温度作用等。
3，偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
建筑结构设计时，对不同荷载应采纳不同的代表值。
对永久荷载应采纳标准值作为代表值。
对可变荷载应依照设计要求采纳标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
对偶然荷载应按建筑结构利用的特点确信其代表值。
确信可变荷载代表值时应采纳50年设计基准期。
荷载的标准值，应按本标准各章的规定采纳。
承载能力极限状态设计或正常利用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载组合采纳荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
正常利用极限状态按频遇组合设计时，应采纳可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值；按准永久组合设计时，应采纳可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值柔以准永久值系数。
荷载组合建筑结构设计应依照利用进程中在结构上可能同时显现的荷载，按承载能力极限状态和正常利用极限状态别离进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。
关于承载能力极限状态，应按荷载的大体组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采纳以下设计表达式进行设计：d d R S ≤0γ 式中：γ0——结构重要性系数，应按各有关结构设计标准的规定采纳；S d ——荷载组合的效应设计值；R d ——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计标准的规定确信。
荷载大体组合的效应设计值S d ，应从以下荷载组合值中取用最不利的效应设计值确信：1，由可变荷载操纵的效应设计值，应按下式进行计算：∑∑==++=mjniQik ci Li Qi k Q L Q Gjk Gj d S S S S 12111ψγγγγγ 式中：γGj——第j 个永久荷载的分项系数，应按本标准第条采纳；γQi ——第i 个可变荷载的分项系数，其中γQ1为主导可变荷载Q 1的分项系数，应按本标准第条采纳；γLi ——第i 个可变荷载考虑设计利用年限的调整系数，其中γL1为主导可变荷载Q 1考虑设计利用年限的调整系数；S Gjk ——按第j 个永久荷载标准值G jk 计算的荷载效应值；S qik ——按第i 个可变荷载标准值Q ik 计算的荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起操纵作用者；ψcj ——第i 个可变荷载Q i 的组合值系数； m ——参与组合的永久荷载数； n ——参与组合的可变荷载数。
第三章 桥梁设计荷载
四、冲击力
铁路：列车竖向动力作用等于列车静活载乘以动力 系数（1+μ）。目前规范规定的动力系数大小与桥 型及跨径有关。跨径越大冲击系数越小。
公路：根据桥梁的竖向自振频率(结构基频)进行计 算。
五、离心力
铁路：列车在曲线桥梁上运行时需计算离心力。 公路：弯道桥的曲线半径等于或小于250m时应
计算汽车荷载引起的离心力。 离心力系数：
V C 127R
2
式中：V为设计速度（Km/h）； R为曲线半径（m）。
六、温度作用
分为均匀温差（年温差）和日照温差（梯度温度）。 均匀温差应从受到约束时的结构温度开始，考虑最 高和最低有效温度的作用效应。 日照温差的计算模式公路、铁路有所不同。铁路采 用指数模式。
THE END
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车辆荷载
汽车荷载的加载方式
1. 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构 产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只 作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。 2. 车道荷载横向分布系数应按照设计车道数如 下图布置车辆荷载来进行计算 。
桥梁设计车道数
汽车荷载效应的横、纵向折减
1. 车道数大于2时，汽车荷载效应可进行折减，但不 小于2车道效应。
1.“中—活载”（铁路标准活载）（P.25）
某些轴重较大的车 辆对小跨度桥梁的 不利影响
2. “ZK活载”
二、汽车荷载
汽车荷载分为公路—I级和公路—Ⅱ级两个等级。
二级公路为干线公路且重型车辆多时，其桥涵的设计可 采用公路—I级汽车荷载。 四级公路上重型车辆少时，其桥涵设计所采用的公 路—Ⅱ级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数,车辆荷载 的效应可乘以0.7的折减系数。
建筑结构荷载规范
中华人民共和国国标《建筑构造荷载规范》GB 50009一2023局部修订条文及条文阐明3.1 荷载分类和荷载代表值3.2 荷载组合对于基本组合，荷载效应组合旳设计值 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旳组合：∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ （-1）式中 γG ——永久荷载旳分项系数，应按第 条采用；γQ i ——第 i 个可变荷载旳分项系数，其中 γQ1 为可变荷载 Q 1 旳分项系数，应按第 条采用；S Gk ——按永久荷载原则值G k 计算旳荷载效应值；S Q i k ——按可变荷载原则值Q i k 计算旳荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψc i ——可变荷载Q i 旳组合值系数，应分别按各章旳规定采用； n ——参与组合旳可变荷载数。
2）由永久荷载效应控制旳组合：∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ （-2）注：1 基本组合中旳设计值仅合用于荷载与荷载效应为线性旳状况。
2 当对S Q1k 无法明显判断时，逐次以各可变荷载效应为S Q1k ，选其中最不利旳荷载效应组合。
3 （取消此注）。
基本组合旳荷载分项系数，应按下列规定采用：1.永久荷载旳分项系数：1）当其效应对构造不利时—对由可变荷载效应控制旳组合，应取1.2；—对由永久荷载效应控制旳组合，应取1.35；2）当其效应对构造有利时旳组合，应取1.0。
2. 可变荷载旳分项系数：—一般状况下应取1.4；—对原则值不不大于4kN/m2旳工业房屋楼面构造旳活荷载应取1.3。
3. 对构造旳倾覆、滑移或漂浮验算，荷载旳分项系数应按有关旳构造设计规范旳规定采用。
4 楼面和屋面活荷载民用建筑楼面均布活荷载旳原则值及其组合值，频遇值和准永久值系数，应按表4.1.1旳规定采用。
表4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载原则值及其组合值、频遇值和准永久值系数注：1. 本表所给各项活荷载合用于一般使用条件，当使用荷载较大或状况特殊时，应按实际状况采用。
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3 荷载分类和荷载组合
3.1 荷载分类和荷载代表值
3.1.1 结构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、温度作用等。
3，偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
3.1.2 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、频遇值或准永久值作为代表值。
对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3.1.3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
3.1.4 荷载的标准值，应按本规范各章的规定采用。
3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。
可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。
3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值；按准永久组合设计时，应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。
可变荷载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。
可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值柔以准永久值系数。
3.2 荷载组合
3.2.1 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组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。
3.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计：
d d R S ≤0γ (3.2.2)
式中：γ0——结构重要性系数，应按各有关结构设计规范的规定采用；
S d ——荷载组合的效应设计值；
R d ——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。
3.2.3 荷载基本组合的效应设计值S d ，应从下列荷载组合值中取用最不利的效应设计值确定：
1，由可变荷载控制的效应设计值，应按下式进行计算：
∑∑==+
+=
m
j
n
i
Qik ci Li Qi k Q L Q Gjk Gj d S S S S 1
2
111ψγγγγγ (3.2.3-1) 式中：γGj ——第j 个永久荷载的分项系数，应按本规范第3.2.4条采用；
γQi ——第i 个可变荷载的分项系数，其中γQ1为主导可变荷载Q 1的分项系数，
应按本规范第3.2.4条采用；
γLi ——第i 个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数，其中γL1为主导可变
荷载Q 1考虑设计使用年限的调整系数；
S Gjk ——按第j 个永久荷载标准值G jk 计算的荷载效应值；
S qik ——按第i 个可变荷载标准值Q ik 计算的荷载效应值，其中S Q1k 为诸可变荷
载效应中起控制作用者；
ψcj ——第i 个可变荷载Q i 的组合值系数； m ——参与组合的永久荷载数； n ——参与组合的可变荷载数。
2，由永久荷载控制的效应设计值，应按下式进行计算：
∑∑==+
=
m
j
n
i
Qik ci Li Qi Gjk Gj d S S S 1
2
ψγγγ (3.2.3-2) 注：1，基本组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况；
2，当对S Q1k 无法明显判断时，应轮次以各可变荷载效应作为S Q1k ，并选取其中最不利的荷载组合的效应设计值。
3.2.4 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应符合下列规定：
1)当永久荷载效应对结构不利时，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)当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。
2，可变荷载的分项系数应符合下列规定：
1)对标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载，应取1.3； 2)其他情况，应取1.40
3，对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。
3.2.5 可变荷载考虑设计使用年限的调整系数γL 应按下列规定采用：
1，楼面和屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数γL 应按表3.2.5采用。
L 2，对于荷载标准值可控制的活荷载，设计使用年限调整系数γL 取1.0。
2，对雪荷载和风荷载，应取重现期为设计使用年限，按本规范第E.3.3条的规定确定基本雪压和基本风压，或按有关规范的规定采用。
3.2.6 荷载偶然组合的效应设计值S d 可按下列规定采用：
1，用于承载能力极限状态计算的效应设计值，应按下式进行计算：
∑∑==+
++=
m
j
n
i
Qik qi k Q f ad Gjk d S S S S S 1
2
11ψψ (3.2.6-1) 式中：S ad ——按偶然荷载标准值A d 计算的荷载效应值；
ψf1——第1个可变荷载的频遇值系数； ψqi ——第i 个可变荷载的准永久值系数。
2，用于偶然事件发生后受损结构整体稳固性验算的效应设计值，应按下式进行计算：
∑∑==+
+=
m
j
n
i
Qik qi k Q f Gjk d S S S S 1
2
11ψψ (3.2.6-2)
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。
3.2.7 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组舍，并应按下列设计表达式进行设计：
C S d ≤ (3.2.7)
式中：C ——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的规定采用。
3.2.8 荷载标准组合的效应设计值S d 应按下式进行计算：
∑∑==+
+=
m
j
n
i
Qik qi k Q Gjk d S S S S 1
2
1ψ (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。
3.2.9 荷载频遇组合的效应设计值S d 应按下式进行计算：
∑∑==+
+=
m
j
n
i
Qik qi k Q f Gjk d S S S S 1
2
11ψψ (3.2.9) 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。
3.2.10 荷载准永久组合的效应设计值S d 应按下式进行计算：
∑∑==+
=
m
j
n
i
Qik qi Gjk d S S S 1
1
ψ （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。