结构荷载设计应注意的问题

关键词：荷载设计；原因分析；解决措施；算例 

　　1引言 

　　荷载是结构设计计算的最基本资料，荷载取值的准确与否直接关系到结构计算的准确性和计算与结构实际情况的吻合程度。 

　　静荷载的取值，主要取决于构件尺寸、建筑做法和设备资料，一般没有太多的出入，关键在于活荷载的取值与组合上。本文以下分析了常见问题及解决措施。 

　　2原因分析及解决措施 

　　1原因分析 

　　荷载的四种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值。其中荷载标准值是荷载的基本代表值，而其他代表值都可在标准值的基础上乘以相应的系数得到。荷载可根据不同的设计要求，规定不同的设计要求，以便能更确切地反映它在设计中的特点。由于荷载本身的随机性，因而在试用期间的最大荷载也是个随机变量，原则上可用统计分布来描述。[1]中规定，荷载标准值由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确定，设计基准期统一规定为50年。但并非所有荷载都能取得充分资料，因而，应从实际出发，根据已有的工程经验通过判断协议一个公称值作为代表值。 

　　[1]中将荷载分成两类：永久荷载、可变荷载，分项系数为　，这两个分项系数是在荷载标准值已知的情况下，按极限状态设计表达式设计各类结构构件的可靠指标[2]，与规定的目标可靠指标之间，在总体上误差最小为原则，经优选得到。考虑到有局限性，因此从经济上考虑当标准值大于4kN/m2的工业露面活荷载取　。 

　　对所考虑的极限状态，在确定其荷载效应时，应对所有可能同时出现的各荷载作用加以组合，求出总效应。考虑到荷载同时出现的几率很小，因此应从所有可能组合中取最不利的一组作为该极限状态的设计依据。 

　　楼面活荷载按其随时间变异的特点，可分为持久性和临时性两种。持久性的一般不会发生变化，而临时性的会经常变化。 

　　作用在楼面的活荷载不可能以标准值的大小同时布满在所有的楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时要考虑实际荷载沿楼面分布的变异即考虑折减系数，通常应通过从属面积确定折减系数。 

　　设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时，应验算最不利位置上由人和工具自重形成的集中荷载。 

　　由于屋面超重、超载很容易发生质量事故，为了提高屋面可靠度，应将屋面活荷载适当提高。 

　　由于结构的风振计算中往往由第一振型起主要作用，即可采用风振系数　综合考虑结构在风荷载作用下的动力响应，包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。对于围护结构由于刚性大，可不考虑其共振分量，近似考虑脉动风瞬间的增大因素，通过阵风系数　计算风荷载。 

　　[1]中规定的基本雪压是根据全国气象台站历年来的最大风速记录，根据风杯式自记风速仪记录的10min平均年最大风速数据。 

　　2解决措施 

　　[1]中基本组合荷载分项系数的规定，对永久荷载的分项系数：当其效应对结构有利时由永久荷载效应控制的组合，应取1.35，由可变荷载控制的组合取1.2；当其效应对结构不利时一般情况取1.0，对结构的滑移、倾覆或漂浮验算取0.9。对可变荷载的分项系数：一般取1.4，对标准值大于4kN/m2的工业楼面结构的活荷载取1.3。