荷载的分类以及代表值

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：频遇值对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它是正常使用极限状态按荷载准永久组合或频遇组合或偶然组合的效应设计采用的可变荷载代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。

1.荷载分类

结构上的荷载可分为下列三类：

（1）永久荷载在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载，包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重、土压力、水压力，以及其他需要按永久荷载考虑的荷载，如预应力等。

（2）可变荷载在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载，包括楼面活荷载、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）偶然荷载在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载，包括爆炸力、撞击力等。

2.荷载代表值

荷载代表值为设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。

（1）设计基准期为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。如确定可变荷载标准值时，设计基准期一般规定为50年。

（2）标准值荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，例如均值、众值、中值或某个分位值。这是由于荷载本身具有随机性，因而使用期间的最大荷载也是随机变量，所以用它的统计分布的特征值。

永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。一般材料和构件的单位自重可取其平均值，对于自重变异较大的材料和构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等），自重的标准值应根据对结构的不利或有利状态，分别取上限或下限值。常用材料或构件单位体积的自重可按荷载规范附录A采用。

固定隔墙的自重可按永久荷载考虑，位置可灵活布置的隔墙自重应按可变荷载考虑。

可变荷载的标准值，应根据不同类型的可变荷载，按荷载规范的相应章节规定采用。

（3）组合值对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。这是考虑到各种可变荷载不可能同时以其最大值（标准值）出现，因此除了一个主要可变荷载（主导可变荷载）外，其余可变荷载应在其标准值上乘以小于1的组合系数对可变荷载标准值进行折减，使结构构件在两种或两种以上可变荷载参与组合的情况下，与仅有一种可变荷载参与组合的情况具有大致相同的可靠指标。

（4）频遇值对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它是正常使用极限状态按荷载频遇组合的效应设计或按荷载偶然组合的效应设计采用的可变荷载代表值。

可变荷载的频遇值应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。

（5）准永久值对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。它是正常使用极限状态按荷载准永久组合或频遇组合或偶然组合的效应设计采用的可变荷载代表值。

可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。

建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值^[1]。

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。

确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。

3.极限状态

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为以下两类：

（1）承载能力极限状态结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。