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[设计师] 楼面荷载设计

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发表于 2019-1-9 19:35:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
基本信息
所在地区: 湖北
联系人: 叶落
联系方式: 1362800
在此文章中,我给大家说明一下楼板设计值的计算方法,设计值就是在结构计算时所用的值,也有好多小伙伴问我,我家楼板可以承多重?想知道能承多重,先得知道怎么算,是不?好了,废话不多说,进入正文:
《建筑结构荷载规范》GB 50009第3.1.1条规定如下:
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。
我们都知道,楼面上一般情况下有两种荷载,一种是永久荷载,也就是我们的楼板自重、地面做法自重、天花板抹灰自重等在房子装修完成后就不再变动的荷载,另一种就是可变荷载了,也就是我们在楼面上放置的家具、设备、人员活动等可以移动、重量时有时无的荷载。
首先,我们说说永久荷载,这个已经说过,是实际存在的荷载,不会随时间改变,可以根据楼板厚度、混凝土重度、楼板的面积、面层做法、天花板抹灰等做法计算确定,混凝土理论重量2500Kg/m3,但计算时我们一般取2600Kg/m3,钢材重量我们按7850 Kg/m3。
其次,我们说说可变荷载,这些荷载在《建筑结构荷载规范》GB 50009里面有明确规定,此处就给大家说明一下。
《建筑结构荷载规范》GB 50009第5.1.1条规定如下:
5.1.1 民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表5.1.1的规定。

表5.1.1 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数
注:1,本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,应按实际情况采用;
2,第6项书库活荷载当书架高度大于2m时,书库活荷载尚应按每米书架高度不小于2.5 kN/m2确定;
3,第8项中的客车活荷载仅适用于停放载人少于9人的客车;消防车活荷载适用于满载总重为300kN的大型车辆;当不符合本表的要求时,应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载;
4,第8项消防车活荷载,当双向板楼盖板跨介于3m×3m~6m×6m之间时,应按跨度线性插值确定;
5,第12项楼梯活荷载,对预制楼梯踏步平板,尚应按1.5kN集中荷载验算;
6,本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载;对固定隔墙的自重应按永久荷载考虑,当隔墙位置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重应取不小于1/3的每延米长墙重(kN/m)作为楼面活荷载的附加值(kN/m2)计入,且附加值不应小于1.OkN/m2。
以上我们就简单的说了下荷载,但是只有这个还不够,为什么呢?因为我们并不知道在一个平方的面积上,到底是永久荷载重还是可变荷载重,也不是所有的时间段上可变荷载都有的,它只在某些时间上有,而且也不是所有的面积上都满满的布置上了可变荷载,那我们就得考虑考虑,它们各占多大比例是不是?不然按全部满布的话,岂不是重量太大了,材料也会造成浪费,然而我们的专家很聪明,统计了一个组合值系数,一般情况下取0.7(表5.1.1),也就是在计算活可变载时,不按全部满布,或者说按全部满布,但给它打0.7折。嗯,还是挺便宜的,但是没有第二件半价哈,不然就会出问题啦!
你以为这样就可以了?开玩笑!如果某个时候超过了这个荷载,是不是就很容易出问题?这里我们也要考虑下结构的安全储备,也就是分项系数,这一点在《建筑结构荷载规范》GB 50009第3.2.3条、3.2.4条有明确规定:
3.2.3 荷载基本组合的效应设计值Sd,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:

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Q1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Q1考虑设计使用年限的调整系数;
SGjk——按第j个永久荷载标准值Gjk计算的荷载效应值;
Sqik——按第i个可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者;
ψcj——第i个可变荷载Qi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:
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SQ1k无法明显判断时,应轮次以各可变荷载效应作为SQ1k,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/m2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。
从以上规定我们就可以看出,永久荷载控制与可变荷载控制的情况下,安全储备是不一样的。

下面我们来说一个实例,某砌体结构房屋一层平面图如下:
从图中,我们可以看出,入户客厅尺寸进深为3.86+1.54+1.20=6.60,开间为4.48,那么总的楼板面积就为6.60*4.48=29.568㎡。
楼板厚度我们取120mm,楼板面层及天花板抹灰的厚度我们按100mm,那么整个楼板完成后就是220mm,由此我们计算出的楼板自重标准值为:29.568*0.22*2500*10=162.624KN(此处乘以10,是因为按重力加速度g近似计算时,1000Kg=10KN)。
可变荷载的计算,根据表5.1.1第一项,客厅取值为2.0KN/㎡,计算得出的可变荷载标准值为:29.568*2.0=59.136KN。
根据5.1.1条、3.2.3条、3.2.4条:
永久荷载控制时:S=1.35*162.624+1.4*0.7*59.136=277.50KN;
可变荷载控制时:S=1.20*162.624+1.4*59.136=277.939KN。
根据计算可以看出,虽然永久荷载标准值比可变荷载标准值大很多,但实际设计时,可变荷载设计值比永久荷载值大一些(277.939KN >277.50KN),此处只是大得不是很明显,所以,我们设计时,按可变荷载控制进行计算。
以上就给大家简单计算了一下楼板设计取值,荷载种类也可以根据实际情况增加(千万不能再少了!)。

如果大家想知道自己家楼板做完后大概设计重量是多少,也可以按这个方法计算,但是注意:计算楼板以下等其它构件的承载力,如计算柱时,还应加上墙体、梁等的自重,对于屋顶楼板,我们还得考虑积雪荷载等,不然会出问题的哈!

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