第三章 高层建筑结构荷载

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1、第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40第第 三三 章章高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载 3.2 风荷载风荷载 3.3 地震作用地震作用 思考题思考题第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40 高层建筑结构在设计使用年限以内可能承受的主要作用有高层建筑结构在设计使用年限以内可能承受的主要作用有荷载和其他非荷载因素。荷载可以分为恒载和活荷载，活荷载荷载和其他非荷载因素。荷载可以分为恒载和活荷载，活荷载又可以分为楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载和风荷载。非荷又可以分为楼

2、面活荷载、屋面活荷载、雪荷载和风荷载。非荷载因素主要有地震作用、温度作用和混凝土的收缩、徐变等。载因素主要有地震作用、温度作用和混凝土的收缩、徐变等。3.0第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:403.0 1.竖向荷载及作用竖向荷载及作用 竖向荷载包括建筑物的自重，楼面屋面活荷载、雪竖向荷载包括建筑物的自重，楼面屋面活荷载、雪荷载、设备设施重量及非结构构件重量等。在地震区，荷载、设备设施重量及非结构构件重量等。在地震区，还有竖向地震作用。还有竖向地震作用。 竖向荷载主要使墙、柱产生轴向力，与房屋高度一竖向荷载主要使墙、柱产生轴向力，与房屋高度一般为线性关系，对高层建筑的侧移影响较

3、小，且计算简般为线性关系，对高层建筑的侧移影响较小，且计算简单，与一般多层房屋并无区别。单，与一般多层房屋并无区别。 高层建筑所受的荷载作用按作用方式可分为两类高层建筑所受的荷载作用按作用方式可分为两类:第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40 2.水平荷载及作用水平荷载及作用 一般主要有风荷载和地震作用。高层建筑以水平作一般主要有风荷载和地震作用。高层建筑以水平作用为主，因它直接影响结构设计的合理性和经济性。水平用为主，因它直接影响结构设计的合理性和经济性。水平力主要使墙、柱产生弯矩，弯矩与房屋高度呈非线性关系，力主要使墙、柱产生弯矩，弯矩与房屋高度呈非线性关系，且水平力对高

4、层建筑的侧移影响大，计算比较复杂。且水平力对高层建筑的侧移影响大，计算比较复杂。本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平荷载荷载风荷载和地震作用的计算方法。风荷载和地震作用的计算方法。3.0高层建筑所受的荷载作用按作用方式可分为两类高层建筑所受的荷载作用按作用方式可分为两类:第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40竖向荷载可分为恒荷载竖向荷载可分为恒荷载(永久荷载永久荷载)和活荷载和活荷载(可变荷载可变荷载)。一、恒载一、恒载 恒载是指由结构物内部每一构件的重量所引起的静恒载是指由结构物内部每一构件的重量所引起的静力。引起

5、恒载的力包括房屋的承重构件力。引起恒载的力包括房屋的承重构件屋面、楼面、屋面、楼面、墙体、梁柱等构件自重和找平层、保温层、防水层、装墙体、梁柱等构件自重和找平层、保温层、防水层、装修材料层等重量以及固定设备重。所有这些构件的综合修材料层等重量以及固定设备重。所有这些构件的综合重量组成房屋的恒载。重量组成房屋的恒载。 3.1第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:403.1 永久荷载标准值可按结构构件的设计尺寸和材料单位体永久荷载标准值可按结构构件的设计尺寸和材料单位体积的自重计算确定，对常用材料和构件的自重可从积的自重计算确定，对常用材料和构件的自重可从建筑结建筑结构荷载规范构荷载

6、规范附表中查得。对某些自重变异较大的材料和构附表中查得。对某些自重变异较大的材料和构件，考虑到结构的可靠度，在设计时应根据该荷载对结构的件，考虑到结构的可靠度，在设计时应根据该荷载对结构的有利或不利影响，取其自重上限值或下限值。固定设备重由有利或不利影响，取其自重上限值或下限值。固定设备重由有关专业资料提供。有关专业资料提供。 确定材料的重量及结构物的恒载似乎是件简单的事情，确定材料的重量及结构物的恒载似乎是件简单的事情，但是恒载的估算可能有但是恒载的估算可能有15%20%或者更大的误差。因为在或者更大的误差。因为在初步设计阶段，结构设计者不可能确切预估还没有选定的建初步设计阶段，结构设计者不

7、可能确切预估还没有选定的建筑材料的重量。筑材料的重量。 第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:403.1 二、活载二、活载 活荷载是变化的和较难预测的。它不仅随时间发生变活荷载是变化的和较难预测的。它不仅随时间发生变化，而且也是位置的函数。变化可能是短期的也可能是长化，而且也是位置的函数。变化可能是短期的也可能是长期的，这就使得活荷载几乎不可能用静力方式来预测。然期的，这就使得活荷载几乎不可能用静力方式来预测。然而，通过经验、调查研究和实践，已制定出各种使用荷载而，通过经验、调查研究和实践，已制定出各种使用荷载的建议值。荷载规范以表格形式列出了这些荷载的数值，的建议值。荷载规范以

8、表格形式列出了这些荷载的数值，其特点是引用了概率及数理统计理论以考虑建筑物存在期其特点是引用了概率及数理统计理论以考虑建筑物存在期间最大可能的荷载情况。间最大可能的荷载情况。 楼面活荷载楼面活荷载 屋面活荷载屋面活荷载 雪荷载雪荷载 施工活荷载施工活荷载 活荷载的最不利布置活荷载的最不利布置第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40 风荷载是指空气流动形成的风遇到建筑物时在建筑物风荷载是指空气流动形成的风遇到建筑物时在建筑物表面所产生的一种压力和吸力。表面所产生的一种压力和吸力。 风载的大小、变化规律和分布情况非常复杂，除与风风载的大小、变化规律和分布情况非常复杂，除与风速、风向

9、有关外，还与建筑物的高度、形状和表面状况有速、风向有关外，还与建筑物的高度、形状和表面状况有关，一般应进行风洞试验加以确定。关，一般应进行风洞试验加以确定。风荷载的概念风荷载的概念3.2 前言前言第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40 风作用在建筑物上，使建筑物受到双重的作用：一方风作用在建筑物上，使建筑物受到双重的作用：一方面风力使建筑物受到一个基本上比较稳定的风压力；另一面风力使建筑物受到一个基本上比较稳定的风压力；另一方面风又使建筑物产生风力振动方面风又使建筑物产生风力振动( (风振风振) )。由于这种双重作。由于这种双重作用，建筑物既受到静力的作用，又受到动力的作用。

10、用，建筑物既受到静力的作用，又受到动力的作用。 风载就其对高层建筑的作用来说是属于一种随机性的风载就其对高层建筑的作用来说是属于一种随机性的动力荷载，它将使建筑物产生动力效应，引起建筑物振动，动力荷载，它将使建筑物产生动力效应，引起建筑物振动，但房屋设计中一般把它看成静荷载。但房屋设计中一般把它看成静荷载。 前言前言3.2第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40风对高层建筑结构的作用具有如下特点：风对高层建筑结构的作用具有如下特点： (1)(1)、风力作用与建筑物的外形直接有关，圆形与正、风力作用与建筑物的外形直接有关，圆形与正多边形受到风力较小，对抗风有利；相反，平面凹凸多多

11、边形受到风力较小，对抗风有利；相反，平面凹凸多变的复杂建筑物受到的风力较大，而且容易产生风力扭变的复杂建筑物受到的风力较大，而且容易产生风力扭转作用，对抗风不利。转作用，对抗风不利。 前言前言3.2第三章第三章 高层建筑结构荷载高层建筑结构荷载18:40 (2) (2)、风力受建筑物周围环境影响较大，处于高层建、风力受建筑物周围环境影响较大，处于高层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更为不利的情况。例筑群中的高层建筑，有时会出现受力更为不利的情况。例如由于不对称遮挡而使风力偏心产生扭转；相邻建筑物如由于不对称遮挡而使风力偏心产生扭转；相邻建筑物之间的狭缝风力增大，使建筑物产生扭转等等。在这些情