本文主要講解房屋荷載規(guī)范綱要、荷載規(guī)范重點問題和荷載分類的依據,為房屋荷載檢測鑒定提供可靠依據。
一、荷載規(guī)范綱要
二、荷載規(guī)范重點問題
(1)荷載具有時間隨機性和空間隨機性,這兩類隨機性怎么理解?怎么處理這兩類隨機性?
?。?)荷載是一個什么值?荷載的取值應該怎么取?荷載各類取值是什么意思?
(3)荷載為什么要組合?荷載各類組合的適用情況?荷載各類組合的特點?
三、荷載分類的依據
?。?)結構上的荷載并不是一個確定值,具有兩大隨機性:時間隨機,空間隨機。另外一些荷載還存在動力效應。
【注】時間隨機性是指荷載隨著時間變化,例如雪荷載,樓面行人荷載,風荷載等等。
空間隨機性是指荷載在空間的分布并不是均勻的,例如車輛荷載在平面內就不是均勻分布(平面隨機),又比如風荷載隨高度變化。
(2)荷載分類按照時間隨機性劃分,平面分布的隨機性一般利用等效原則處理,高度分布的隨機性一般引入一個與高度有關的系數(例如風荷載的高度系數)。動力效應用動力系數來衡量。
【注】按照時間隨機性可將荷載劃分為三類:永久(無時間隨機性),可變(有時間隨機性),偶然(作用時間極短)
1.各類荷載的分析
2.單項荷載取值
?。?)可變荷載因具有時間隨機性,因此其值服從統(tǒng)計分布(統(tǒng)計變量為時間,所取的時間稱為設計基準期)
?。?)單項荷載取值以荷載標準值為基準值。標準值是根據統(tǒng)計分布得到的統(tǒng)計代表值(某些分位點值)。其余取值,包括組合值,頻遇值,準永久值均在標準值的基礎上乘以系數得到。
(3)永久荷載不具有時間隨機性其荷載取值只取其標準值,此標準值即為實際重量,無須考慮時間隨機性。
3.荷載組合
?。?)荷載組合分為基本組合,標準組合,準永久組合,頻遇組合,偶然組合。
?。?)各類荷載組合的構成。
(3)各類荷載組合的適用情況。
【回答問題】
問題1:什么是時間隨機性,怎么根據時間隨機性對荷載進行分類。
時間隨機性是指荷載隨著時間變化,是一個關于時間的函數。根據時間隨機性(即荷載與時間的關系)可以把荷載分為三類:第一類是永久荷載,即荷載隨著時間不發(fā)生改變。第二類是活荷載(包括樓面屋面活荷,風荷載,雪荷載等),即荷載隨著時間改變。第三類是偶然荷載(爆炸荷載等),即作用時間很短的荷載。
問題2:活荷載是一個什么值,如何處理活荷載。
活荷載由于具有時間隨機性,因此活荷載實際上是一個關于時間的函數,而不是一個確實值。
并且活荷載也不是一個關于時間的連續(xù)函數,而是一個以時間為統(tǒng)計變量的統(tǒng)計量。描述統(tǒng)計量的大小我們一般選用統(tǒng)計特征值來描述(例如均值,眾值,分位點值)?;詈奢d一般采用某分位點值來描述其大小,我們把該分位點值稱為標準值。標準值是描述活荷載大小的諸多數值(如組合值,頻遇值,準永久值)的基準值。也就是說組合值,頻遇值,準永久值均是由標準值為基數乘以一個系數得到的。
問題3:為什么要引入組合值,頻遇值,準永久值。他們是如何得到的。
問題2中提到活荷載是一個統(tǒng)計變量而不是一個定值,因此它的值使用其統(tǒng)計分布的分位點值來得到的。其分位點值即為標準值。組合值,頻遇值,準永久值是為了適用各種不同的計算狀況(如承載力計算、裂縫驗算、耐久性驗算)而取的值。因為不同的設計狀況下所考慮的荷載作用時間是不一樣的,因此荷載取值也應該不同。
綜上,組合值,頻遇值,準永久值均是為了滿足不同的設計狀況(不同實際狀況考慮的荷載作用時間不同)而引入的荷載代表值。
問題4:什么是空間隨機性,如何處理空間隨機性。
空間隨機性是指荷載在空間上分布的不均勻。由于荷載按空間分布可簡單分為兩類:平面荷載(如屋面活荷載)和空間荷載。因此空間隨機性也應該分為兩類:平面隨機和空間隨機。
典型的平面隨機的荷載是屋面荷載,屋面上的荷載在屋面上并不是均勻分布的。典型的空間隨機的荷載是風荷載,風荷載沿高度變化。平面不均勻的荷載一般通過等效原則將其等效為均勻分布的荷載(這種思想很重要),空間不均勻的則引入一個與高度(或層數)有關的系數來描述這種不均勻,例如風荷載計算時的高度系數。
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