建筑结构设计中荷载值的确定分析

 　摘要：随着经济的不断发展以及人们生活水平的提高，人们对于建筑物的要求也越来越高。而建筑结构设计是关系着整个建筑质量的关键。每个建筑物的结构设计不同，建筑物各自的荷载组合值也各不相同。并且建筑结构设计中的荷载值的确定切是关系着整个建筑的质量。本文主要就建筑结构设计中荷载值的确定进行了分析研究。 

　　关键词：建筑结构设计 荷载值 确定 

　　中图分类号：TU318文献标识码： A 

　　引言 

　　随着经济的发展，对于建筑工程又有了更高的要求。目前，建筑结构得到了广泛的重视，建筑结构设计就成了首要关注的问题，在建筑结构设计中，荷载取值是一个非常重要的内容，也是衡量房屋结构可靠性和建筑设计质量的一个重要指标。在当代的建筑结构当中，荷载将会达到一个相当高的数值，并作为建筑结构设计中一个最基本的根据。建筑结构的设计必须要考虑带在建筑结构上可能会同时出现的各种荷载情况，然后根据可以达到使用标准的极限状态以及承载能力的极限状态进行荷载的相关组合，最终排除最不利的荷载，选择出有利荷载用于建筑结构设计之中。由此看来，建筑结构设计中荷载值的确定是至关重要的。 

　　一、荷载的概述 

　　1、荷载的分类 

　　荷载的分类主要从两个方面进行的，一是时间的变异，一是建筑结构的产生的影响，具体表现在： 

　　1.1 按照时间的分类可分为：偶然荷载、永久荷载、可变荷载 

　　（1）偶然荷载是指在设计期内，可能出现或是一旦出现，其量值大，并且持续的时间也比较短的荷载，例如地震、爆炸力以及撞击力等。 

　　（2）永久荷载，即在对建筑结构进行设计的过程中，荷载值并不会发生变化，即便在某种特定情况下出现了一定程度的变化，其变化值也相对较小，可以忽略，例如建筑构件自身的重量等 

　　（3）可变荷载，在建筑结构设计的期间，荷载值的变化随着时间的变化而变化的，而且所产生的变化值与平均值的比值是必须计算的荷载，比如建筑露面的活荷载、建筑物屋面积灰的荷载、冬季积雪的荷载等。 

　　1.2 按照建筑结构产生的影响可分为：动态荷载和静态荷载 

　　（1）动态荷载，指建筑物结构或者构件产生的加速度非常大，造成的影响是非常大的的，比如作用在高层建筑物的风荷载、地震产生的荷载、吊车造成的荷载等。 

　　（2）静态荷载，即荷,载的出现对建筑结构整体或者局部构件产生数值较小的加速度，当其程度较为轻微时，在设计过程中可以将其忽略，例如建筑结构的自身重量。 

　　2、建筑结构设计中荷载的重要性 

　　在进行结构设的时候，设计人员首先要对荷载进行计算，并取其代表值。在荷载确定了以后，才可以根据其作用、形式和大小来计算结构内力，最后再对结构进行计算。也就是说，建筑物的各个部分的构件，是承重还是非承重、能承受多大的荷载，这都会有其最大值和极限值，一旦超出了这个极限值，那么建筑物的结构就会出现一定程度的破坏，就会发生变形，从而会遭到严重破坏，轻者只会使得建筑物的变形、降低建筑物使用寿命，严重的可能会造成一系列安全事故，比如会使得建筑结构出现较大的裂缝甚至出现坍塌的情况，威胁生命安全。因此，这就要求建筑结构的设计人员必须充分的了解并掌握建筑的结构形式、荷载的作用和影响，对其荷载值进行充分的确定，保证建筑结构的整体性以及抵抗外力的能力，最大限度的减小其变形程度。 

　　3、荷载的作用 

　　荷载对建筑结构的作用按照其作用形式可以分为直接与间接作用，但是无论是何种形式的荷载，其对建筑结构的影响结果基本相同，即能够使得建筑结构整体或者局部位置出现内部作用力、变形、移动或者产生缝隙等。因此，对荷载的作用可以作出如下定义:能够使得建筑结构整体或者局部构件出现一定程度变化的外部因素，均可称之为作用。在对建筑结构进行设计工作的过程中，对作用以及荷载仅仅是对其概念的一个区分掌握，对其产生原因以及影响程度不作计算，其原因在于该因素对建筑结构或者局部构件不构成较大程度的影响。在国内的建筑领域当中，将荷载的概念等同于对建筑结构的直接作用，而将作用的概念等同于对建筑的直接或者间接作用，部分情况下也将作用专门用作特指间接作用或者荷载。在工程设计以及施工的过程中，为了使用的简便，通常将对建筑结构的直接或者间接的作用统称为荷载。 

　　二、建筑结构设计中荷载值的确定 

　　建筑结构设计中荷载值的确定受到各种因素的影响，所以在进行荷载值确定的过程中要具体情况具体分析，将各种因素进行综合考虑，在进行荷载值的确定，从而更好地保障建筑物的质量与安全。 

　　1、建立合理有效的荷载分析处理模型 

　　在建筑结构中对荷载的计算模型一般分为两种，其一为针对随机变量的概率计算模型，其二为针对随机过程的概率计算模型。当外部荷载不随时间的变化而出现相应的变化时，其数值基本保持稳定，在对其进行计算的过程中，通常采用随机变量进行相关分析以及处理。当荷载随着时间的变化而出现相应的变化时，在对建筑结构的设计过程中，其在随着时间变化的同时，在不同的空间也会出现不同的变化，因而对其进行描述的过程中，通常采用随机过程的模型进行相应的分析和处理。在具体的建筑结构设计中要做到具体问题具体分析，选择合理有效地荷载分析处理模型。 

　　2、 合理计算正常使用极限状态 

　　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。 

　　3、充分考虑建筑内部的具体情况 

　　在荷载取值中，需要计算出每个房间单位面积的家具重量、人员重量以及单位面积临时堆放物品的重量，然后再根据持久性活荷载和临时性活荷载的不同要求来进行组合，最后得出每个房间的持久性活荷载单位面积的重量和临时性活荷载单位面积的重量。根据所得到的房间单位面积重量，我们可以按照不同的功能将房间进行合理的分类，并对每种类型的房间进行分析，画出房间直方图，根据直方图来做分布假设，对假设的分布再进行检验，最后能够得出每种情况下荷载的统计参数和标准值。 

　　4、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。 

　　结束语 

　　综上所述，荷载值的确定在建筑结构设计中占据着重要地位，建筑物的质量需要合理地确定荷载值，从而更好地避免建筑物出现裂缝等情况发生。尤其是在经济高速发展的今天，人们对居住条件的要求也越来越高，而我国在建筑结构的安全性、可靠性和耐久性方面的设计还处于低水平状态。建筑结构中的荷载取值是建筑结构设计当中必须考虑的重要指标，所以我们要高度重视建筑结构设计中的荷载值确定问题。荷载取值是建筑结构设计当中的基础，设计人员在设计过程中要充分了解荷载的相关知识，包括它的分类、重要性以及作用等，逐步建立起荷载值确定模式，并且严格按照相关规范进行具体的荷载取值。同时还要根据相关的设计经验，结合科学方式来确定建筑结构的荷载值，从而更好地促进建筑工程的顺利完成，在一定程度上促进我国建筑行业的不断发展。 

　　参考文献： 

　　[1]徐思,胡细玲. 浅谈建筑结构设计中荷载取值与组合[J]. 电子世界,2012,16:89-90. 

　　[2]马利平. 浅谈民用建筑结构设计中荷载取值与组合[J]. 科技风,2011,11:165-166. 

　　[3]. 建筑结构荷载规范中的荷载取值、荷载组合和荷载系数[J]. 建筑结构,1976,03:45-48.