建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值的確定探究

1、    建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值的確定探究    傅亦欣摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值的確定具有十分重要的作用，如果荷載值超過了計(jì)算的極限值，會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞、變形，從而降低了建筑物的使用壽命，而且更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，對使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全都造成了一定的影響。本文對建筑結(jié)構(gòu)荷載的定義、分類、作用及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載取值的確定進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：建筑 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 荷載值： tu2 ： a1.引言建筑物在施工的過程當(dāng)中可能會(huì)受到建筑結(jié)構(gòu)變形的影響以及內(nèi)力的間接作用。比如：地震、混凝土收縮、焊接變形等引起的作用，都是對建筑結(jié)構(gòu)荷載有著一定的影響。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一步必須要進(jìn)行相應(yīng)的荷載值計(jì)算，也就是代表值，只有在確定下荷載值之后，才可以依照作用大小和形式來計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力大小，最后進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算，按照這樣的規(guī)定程序進(jìn)行，其目的就是對建筑物的各個(gè)構(gòu)件中哪部分是承重的部件，哪部分是非承重的部件的進(jìn)行區(qū)分。2 荷載的綜述2 1 建筑結(jié)構(gòu)荷載的定義在建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工的過程當(dāng)中以及在建筑完成交付使用之后，建筑受到外部環(huán)境的作用力被命名為荷載，其中能夠引起建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的內(nèi)部作用力而使得建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度變形作用也包含在荷載的范圍之內(nèi)，例如鋼筋之間焊接位置的變形、地基出現(xiàn)的變形情況、外部環(huán)境溫度的變化、混凝土由于凝固產(chǎn)生的變形

3、以及自然災(zāi)害等。從事建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作者在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)作業(yè)的過程中，對建筑可能受到的外部作用力進(jìn)行測算工作，選取其中對建筑結(jié)構(gòu)影響相對較大的取值當(dāng)中設(shè)計(jì)依據(jù)。當(dāng)荷載值得到最終確認(rèn)之后，依據(jù)其對建筑結(jié)構(gòu)的影響程度來計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部所產(chǎn)生的內(nèi)力以及相應(yīng)的變形程度，此后再對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行最終的設(shè)計(jì)工作。換而言之，建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)組件都有其所能承受的最大作用力，當(dāng)其外部的作用力超過建筑結(jié)構(gòu)所能承載的極限時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)出新一定程度的破壞，較輕程度的破壞會(huì)使得建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)輕微變形，其使用年限會(huì)出現(xiàn)一定程度的縮短，當(dāng)破壞程度較為嚴(yán)重時(shí)，則會(huì)使得建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的裂縫甚至出現(xiàn)坍塌的情況，對人們的生命

4、安全有著極大的威脅。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的從業(yè)人員要對其荷載值進(jìn)行充分的確定，保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性以及抵抗外力的能力，最大限度的減小其變形程度。2 2 荷載的分類荷載并不是一個(gè)保持不變的量，而是隨著建筑使用時(shí)間以及外部環(huán)境的變化而變化。在現(xiàn)階段的建筑領(lǐng)域，對荷載有著明確的分類。第一，以時(shí)間的變化為指標(biāo)進(jìn)行分類，分為三種: 其一，變化荷載，即在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，荷載值會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，且其變化程度相對較大，在設(shè)計(jì)的過程中不能將其忽略，例如雨雪天氣的荷載、大風(fēng)天氣的荷載等; 其二，永久荷載，即在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，荷載值并不會(huì)發(fā)生變化，即便在某種特定情況下出現(xiàn)了一定程度的變化

5、，其變化值也相對較小，可以忽略，例如建筑構(gòu)件自身的重量等; 其三，偶然荷載，即在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，其荷載值會(huì)不定期的出現(xiàn)一些變化，該變化的特點(diǎn)為存在時(shí)間相對較短但是其荷載值變化程度較大，其中包括自然災(zāi)害例如地震等。第二，將建筑結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生的影響作為分類指標(biāo)，共分為兩種: 其一，動(dòng)態(tài)荷載，即荷載的出現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)整體或者局部構(gòu)件產(chǎn)生數(shù)值較大的加速度，例如地震等; 其二，靜態(tài)荷載，即荷載的出現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)整體或者局部構(gòu)件產(chǎn)生數(shù)值較小的加速度，當(dāng)其程度較為輕微時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中可以將其忽略，例如建筑結(jié)構(gòu)的自身重量。2 3 荷載的作用荷載對建筑結(jié)構(gòu)的作用按照其作用形式可以分為直接與間接作用，但是無論是何

6、種形式的荷載，其對建筑結(jié)構(gòu)的影響結(jié)果基本相同，即能夠使得建筑結(jié)構(gòu)整體或者局部位置出現(xiàn)內(nèi)部作用力、變形、移動(dòng)或者產(chǎn)生縫隙等。因此，對荷載的作用可以作出如下定義: 能夠使得建筑結(jié)構(gòu)整體或者局部構(gòu)件出現(xiàn)一定程度變化的外部因素，均可稱之為作用。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過程中，對作用以及荷載僅僅是對其概念的一個(gè)區(qū)分掌握，對其產(chǎn)生原因以及影響程度不作計(jì)算，其原因在于該因素對建筑結(jié)構(gòu)或者局部構(gòu)件不構(gòu)成較大程度的影響。在國內(nèi)的建筑領(lǐng)域當(dāng)中，將荷載的概念等同于對建筑結(jié)構(gòu)的直接作用，而將作用的概念等同于對建筑的直接或者間接作用，部分情況下也將作用專門用作特指間接作用或者荷載。在工程設(shè)計(jì)以及施工的過程中，為了使用

7、的簡便，通常將對建筑結(jié)構(gòu)的直接或者間接的作用統(tǒng)稱為荷載。2 4 荷載的模型在建筑結(jié)構(gòu)中對荷載的計(jì)算模型一般分為兩種，其一為針對隨機(jī)變量的概率計(jì)算模型，其二為針對隨機(jī)過程的概率計(jì)算模型。當(dāng)外部荷載不隨時(shí)間的變化而出現(xiàn)相應(yīng)的變化時(shí)，其數(shù)值基本保持穩(wěn)定，在對其進(jìn)行計(jì)算的過程中，通常采用隨機(jī)變量進(jìn)行相關(guān)分析以及處理。當(dāng)荷載隨著時(shí)間的變化而出現(xiàn)相應(yīng)的變化時(shí)，在對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，其在隨著時(shí)間變化的同時(shí)，在不同的空間也會(huì)出現(xiàn)不同的變化，因而對其進(jìn)行描_述的過程中，通常采用隨機(jī)過程的模型進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。在對永久性變化荷載以及可變性荷載的分析處理模型進(jìn)行確定之后，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求，把荷載進(jìn)

8、行等效的處理，在處理的過程中要保證荷載同建筑結(jié)構(gòu)整體或者局部變化的程度相一致，其分析內(nèi)容包括頂梁的彎曲程度、頂梁受到剪切力的情況、柱結(jié)構(gòu)的內(nèi)力或者外力等。根據(jù)不同條件所確定的荷載分布情況大體上較為相似，在個(gè)別方面存在一定的差異。然而如果采用按照不同的情況對荷載進(jìn)行分布，再將實(shí)際荷載進(jìn)行相關(guān)計(jì)算之后，進(jìn)行分析和處理，則該工作過程相對較為復(fù)雜，其任務(wù)量相對較大。根據(jù)相關(guān)的研究結(jié)果顯示，當(dāng)運(yùn)用方差對荷載進(jìn)行分析和處理的結(jié)果同常用的分析和處理的結(jié)果之間存在著較大的差異。在對永久性荷載進(jìn)行分析的過程中，其描述模型一般有以下幾部分構(gòu)成: 相同建筑物中的荷載平均值、相同建筑物中的荷載統(tǒng)計(jì)方面不同的隨機(jī)變量、

9、同一建筑物中歲樓層的變化而產(chǎn)生荷載的不同以及同一樓層中隨位置的變化而出現(xiàn)的荷載的變化。3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載取值的確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對荷載值的確定過程中，建立合理有效的荷載分析處理模型，對其在統(tǒng)計(jì)過程中所對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行分析，是該過程中一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)。其中對對應(yīng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析過程中，其主要對象為可變的荷載值，換言之則是包括永久荷載范圍以外的所有荷載。在對可變荷載的分析過程中，通常認(rèn)為其會(huì)隨著時(shí)間的變化出現(xiàn)相應(yīng)的變化，理論方面可以運(yùn)用隨機(jī)過程的模型進(jìn)行分析處理，然而現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對荷載的變化過程以及其分析過程并沒有較為充分的掌握，因而為了操作方面的簡便，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中通常運(yùn)用對極值的統(tǒng)計(jì)進(jìn)

10、行研究工作。在荷載取值的過程中，要充分考慮到房屋內(nèi)裝潢以及物品的陳設(shè)情況，之后對可變荷載以及永久性荷載進(jìn)行不同組合，最終計(jì)算出建筑之中每個(gè)房間內(nèi)單位面積上永久性荷載以及可變性荷載，并嚴(yán)格根據(jù)該結(jié)果，充分結(jié)合各個(gè)房間交付使用之后的使用功能，對房間進(jìn)行充分分析，并繪制相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖紙，可采用統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析以及處理工作，最終得出各個(gè)條件下荷載的參數(shù)情況。4 結(jié)束語隨著國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)的大跨步的飛躍，人們的生活水平大幅提升，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題成為社會(huì)各界日益關(guān)注的焦點(diǎn)話題。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要工作人員了解和掌握好建筑是什么結(jié)構(gòu)形式、建筑結(jié)構(gòu)荷載值的影響以及作用。參考文獻(xiàn)1馬利平 淺談