略论建筑结构中荷载值的确定

略论建筑结构中荷载值的确定

王玉坤

林州市昌都建筑工程有限公司河南安阳456550

摘要：随着经济水平的提高,住宅结构的形式和功能对结构荷载和抗力的分析提出了新的要求,同时使安全与经济平衡的可靠度水平调整成为了一个急需解决的问题.每个建筑物的结构设计不同,导致建筑物各自的荷载组合值也各不相同.但荷载组合值一定要按照最不利的建筑结构设计来计算,才能更有效地提高建筑物的结构质量.文章分析了建筑结构荷载的类型,对建筑结构荷载的主要作用与取值进行了重点分析,以便更好地提高建筑结构的质量.

关键词：建筑结构；荷载值；取值；设计

1荷载的基本含义

1.1荷载的概念和重要性

在准确确定建筑物的荷载值之前，要对荷载值有一个准确的理解。所谓的建筑物荷载值，就是建筑物在设计完成后进行施工过程中所承受的外界环境中作用力。在这些作用力中，能够在建筑结构内部引起建筑物轻微变形的内部力也在荷载之中，举例说明，可以是在建筑钢筋施工过程中出现的变形、建筑物的地基在施工中出现的变形等。设计师在设计建筑物的结构时，都要经过严谨的分析和计算，在计算结果中选择最优的荷载值作为建筑物结构设计的依据和准则。在设计之前，还要考虑到建筑物的使用年限，如果设计不当，就会出现在建筑物使用年限中，建筑结构出现工程事故中的裂缝和倾斜的情况，这些都严重影响着人民的安全。

1.2荷载值的分类

荷载值并不是一个固定不变的数值，荷载值是随着建筑物的使用时间和建筑物周围的环境不断发生变化的，通过对荷载值的研究，我们一般可以将荷载值分成两大类。在分类中，一种是将荷载值通过时间来分类，按照时间变化，将荷载值分成变化荷载、偶然荷载和固定荷载三类。变化的荷载，是随着建筑物的使用时间不断发生变化的，引起变化的因素除了内部的结构影响外，主要是外部环境如风霜雨雪和周围环境的改变来影响的，如风荷载、雪荷载等。偶然荷载，是建筑物的荷载值不定期的出现一些不可计算的变化，这类荷载的变化程度没有规律可循，比如在地震中荷载值变化会很大，但是在没有灾害发生时，这类荷载值会很小。固定荷载，顾名思义，就是在建筑物的结构设计完成后，荷载值不随时间和外部环境变化或者变化的幅度可以忽略不计，如建筑物自身的重力引起的荷载值变化就可以忽略不计。另一种是按照结构动力的反应来分类，将荷载值分成静态荷载和动态荷载两类。静态荷载指的是建筑物在荷载出现以后产生微小的加速度，这些加速度对建筑物本身的影响可以忽略不计;另一种就是动态荷载，指的是建筑物本身在出现荷载后，自身的加速度很大，影响建筑物的自身结构，这些动态荷载的出现一般都是该地区出现大的地质灾害，比如地震和泥石流等。

2荷载的作用

建筑结构的作用主要分为间接作用和直接作用，虽然作用不同，但是他们产生的结果都是相同的，都会对建筑结构或构件造成位移、裂缝、内力、应变等不良的效应。所以，也就是说只要能让建筑结构或者构件产生不良效应的因素，我们都都称之为作用。可能我们没有对荷载和作用进行严格的定义划分。但是我们把荷载和作用，定义成为了独立的概念。比如，荷载，我们可以理解成刚才所说的直接作用；而作用，包括直接作用以及间接作用。但是为了建筑工程的方便使用，一般的我们都讲间接作用和直接作用称为荷载。

3荷载的概率模型

在我国的建筑结构设计中，一般采用两种常用的荷载概率模型，包括随机过程中的概率模型、随机变量中的概率模型。前面提到的固定荷载值，由于其变化的范围小，可以忽略，这种荷载值就可以用上面两种方法之一的随机变量来进行荷载值的统计分析。而对于那些变化的荷载值的统计，由于其变化受到时间和周围环境的影响，在进行荷载值统计时要用到的方法可以是随机的概率模型。在一般的研究中，我们人为的规定，只要在荷载值影响因素不随着时间和周围环境的变化而变化的过程都可以称之为平稳的随机过程。例如在建筑物的楼面荷载计算中，楼面的荷载值并不随着时间和周围环境的变化而发生明显的变化，因此在进行楼面的荷载值统计中就可以应用平稳的随机模型。而需要用随机模型来统计的一般只有那些持久性的活荷载，这种模型主要是由建筑物结构荷载的平均值和这一类建筑物中的差异性随机变量，有的还反映了不同建筑物间的荷载量的联系。当我们建筑物设计师确定了计算荷载量的模型后，就会根据计算的荷载量，对建筑物的结构进行合理的设计，让建筑物的受力得到平衡的分配，其中的受力结构主要包括建筑物中的横梁中弯矩、梁中的剪力等一系列受力分析。通过这两种模型将建筑物结构中的荷载值进行大致的分析和判断，就能准确的应用荷载值，使得设计中的工作变得简单和明了，减少了设计中的误差，也对以后建筑物的施工提供了方便。

4荷载值的确定

4.1非地震设计状态下的荷载值

作用效应一般分为基本效应和偶然效应，建筑物依照着承受力的程度进行相应的设计时，一般考虑的都是基本效应，并且在需要的时候应考虑偶然效应。对于作用效应的基本组合，它的荷载效应值应当由可变性荷载效应控制和永久性荷载效应控制来确定在两个组合中的值，而且必须要取最不利的数值。荷载效应的荷载一般分为永久性荷载和可变性荷载做为荷载组合的，尤其是可变性荷载因素还不止一个，与此同时，可变性荷载对建筑结构的影响也各不相同，对此应必须考虑两个或者更多的可变性荷载可能同时发生的概率，所以，在引出荷载组合值系数时，对标准的值要进行折减。

4.2正常使用极限情况下的设计计算

4.2.1根据设计要求，采取相应的荷载标准确定荷载值

在进行荷载值确定的时候，要根据当时的设计要求，选取相应的荷载标准组合。比如：频遇组合或者准永久性组合，在进行设计时都要按照规定的表达式进行设计。在正常使用的极限情况下设计，其主要针对建筑构件的抗裂度或者裂缝宽度和建筑变形之间进行相应的验算。在危害的程度上分析考虑，其实并没有在承载力下引起的建筑结构破坏导致的损失大，因此，在设计的时候就要相应的降低对可靠度要求，在设计的时候就只采用荷载的标准值，对于分项系数暂时不用考虑，更不用考虑建筑结构的重要性系数，避免不必要的损失。

4.2.2正常使用极限状态计算

对于容易产生裂缝的建筑构件，对其进行受力裂缝宽度的验算；对于不容易产生裂缝的建筑构件，对其钢筋混凝土的拉应力进行相应的验算；对于要控制的变形建筑构件，对其进行相应的变形验算。在正常使用极限情况下，要根据相关的建筑结构设计规范、不同的设计来采取频遇组合、永久组合以及变准组合；依照荷载的准永久组合分析，必须要考虑到对其在长期作用下的影响相应的计算；对于基础抗裂度的验算时，荷载的取值要用标准组合；对于建筑的地基基础计算的时候，考虑到地基变形验算产生的荷载，要采取准永久性组合。

结束语

本文通过对建筑结构设计中的荷载值的确定进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在进行荷载值确定的时候，我们需要全面了解荷载的内容，荷载的作用、荷载的分类以及进行荷载值计算的时候我们需要注意的问题。因此，在日后的建设结构设计中荷载值确定的时候，我们需要根据以往的设计经验，采用科学的方式对荷载值进行确定，进而不断的促进建筑工程项目的顺利施工和竣工，促进我国建筑行业的发展。

参考文献

[1]沈惠梅,吕波.建筑结构设计中荷载值的确定研究[J].科技创业家,2018(18).

[2]宋晋鹏.浅谈建筑结构设计中荷载的取值与组合[J].建材技术与应用,2018,No.202(02):23-25.

[3]张豪,韩旭东.浅谈建筑结构设计中荷载值的确定问题[J].江西建材,2017(7).