5，楼面和屋面活荷载5.1,民用建筑楼面均布活荷载5 1,1,作为强制性条文 本规范明确规定表5.1.1中列入的民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数，频遇值系数和准永久值系数为设计时必须遵守的最低要求 如设计中有特殊需要。荷载标准值及其组合值，频遇值和准永久值系数的取值可以适当提高.对不同类别的楼面均布活荷载.除调整和增加个别项目外 本规范大部分的标准值仍保持原有水平 主要修订内容为,增加百货食品超市的活荷载标准值,GB.50009中尚未包括百货食品超市的活荷载标准值 百货食品超市应考虑人流的活动外,货品多层摆放的影响，货架高度按2、3m.净距0 6m考虑。如果货架高度较高，或放置的货品不是百货食品类，应按实际情况考虑。本次修订百货食品超市活荷载标准值取为5,0kN,m2。在。荷载暂行规范,规结1，58中,民用建筑楼面活荷载取值是参照当时的苏联荷载规范并结合我国具体情况 按经验判断的方法来确定的，工业与民用建筑结构荷载规范 TJ.9，74修订前、在全国一定范围内对办公室和住宅的楼面活荷载进行了调查 当时曾对4个城市，北京 兰州 成都和广州 的606间住宅和3个城市 北京。兰州和广州、的258间办公室的实际荷载作了测定 按楼板内弯矩等效的原则,将实际荷载换算为等效均布荷载.经统计计算、分别得出其平均值为1，051kN,m2和1，402kN。m2,标准差为0、23kN，m2和0,219kN，m2，按平均值加两倍标准差的标准荷载定义、得出住宅和办公室的标准活荷载分别为1,513kN,m2和1.84kN,m2 但在规结1,58中对办公楼允许按不同情况可1、5kN,m2或2kN m2进行设计，而且较多单位根据当时的设计实践经验取1。5kN.m2。而只对兼作会议室的办公楼可提高到2kN、m2 对其他用途的民用楼面，由于缺乏足够数据.一般仍按实际荷载的具体分析。并考虑当时的设计经验，在原规范的基础上适当调整后确定,建筑结构荷载规范 GBJ.9.87根据.建筑结构统一设计标准，GBJ.68.84对荷载标准值的定义。重新对住宅。办公室和商店的楼面活荷载作了调查和统计。并考虑荷载随空间和时间的变异性，采用了适当的概率统计模型，模型中直接釆用房间面积平均荷载来代替等效均布荷载.这在理论上虽然不很严格.但对结果估计不会有严重影响、而调查和统计工作却可得到很大的简化、楼面活荷载按其随时间变异的特点，可分持久性和临时性两部分、持久性活荷载是指楼面上在某个时段内基本保持不变的荷载，例如住宅内的家具、物品。工业房屋内的机器,设备和堆料.还包括常住人员自重。这些荷载,除非发生一次搬迁.一般变化不大,临时性活荷载是指楼面上偶尔出现短期荷载.例如聚会的人群,维修时工具和材料的堆积。室内扫除时家具的集聚等、对持续性活荷载Li的概率统计模型 可根据调查给出荷载变动的平均时间间隔τ及荷载的统计分布 采用等时段的二项平稳随机过程。图3 对临时性活荷载Lτ由于持续时间很短，要通过调查确定荷载在单位时间内出现次数的平均率及其荷载值的统计分布.实际上是有困难的 为此、提出一个勉强可以代替的方法。就是通过对用户的查询.了解到最近若干年内一次最大的临时性荷载值，以此作为时段内的最大荷载Lτs 并作为荷载统计的基础、对Lτ也采用与持久性活荷载相同的概率模型,图4 出于分析上的方便,对各类活荷载的分布类型釆用了极值I型.根据Lr和Lrs的统计参数 分别求出50年最大荷载值Lr和Lrs的统计分布和参数。再根据Tukstra的组合原则,得出50年内总荷载最大值LT的统计参数 在1977年以后的三年里 曾对全国某些城市的办公室、住宅和商店的活荷载情况进行了调查、其中 在全国25个城市实测了133栋办公楼共2201间办公室 总面积为63700m2。同时调查了317栋用户的搬迁情况，对全国10个城市的住宅实测了556间、总为7000m2.同时调查了229户的搬迁情况 在全国10个城市实测了21家百货商店共214个柜台,总面积为23700m2 表2中的LK系指，建筑结构荷载规范.GBJ，9。87中给出的活荷载的标准值、按，建筑结构可靠度设计统一标准,GB，50068的规定,标准值应为设计基准期50年内荷载最大值分布的某一个分位值。虽然没有对分位值的百分数作具体规定。但对性质类同的可变荷载 应尽量使其取值在保证率上保持相同的水平。从表5 1。1中可见。若对办公室而言.LK，1、5kN m2。它相当于LT的均值μLt加1 5倍的标准差σLt,其中1。5系数指保证率系数a.若假设LT的分布仍为极值I型,则与a对应的保证率为92，1，也即LK取92，1 的分位值.以此为标准.则住宅的活荷载标准值就偏低较多。鉴于当时调查时的住宅荷载还是偏高的实际情况 因此原规范仍保持以往的取值。但考虑到工程界普遍的意见.认为对于建设工程量比较大的住宅和办公楼来说，其荷载标准值与国外相比显然偏低、又鉴于民用建筑的楼面活荷载今后的变化趋势也难以预测 因此，在,建筑结构荷载规范.GB、50009.2001修订时.楼面活荷载的最小值规定为2 0kN、m2,关于其他类别的荷载 由于缺乏系统的统计资料。仍按以往的设计经验,并参考国际标准化组织1986年颁布的,居住和公共建筑的使用和占用荷载。ISO。2103而加以确定、对藏书库和档案库.根据70年代初期的调查，其荷载一般为3。5kN.m2左右、个别超过4kN,m2、而最重的可达5,5kN,m2.按书架高2.3m.净距0。6m、放7层精装书籍估计.GBJ、9、87修订时参照ISO.2103的规定采用为5kN。m2 并在表注中又给出按书架每米高度不少于2.5kN。m2的补充规定，对于釆用密集柜的无过道书库规定荷载标准值为12kN、m2、GB，50009中客车停车库及车道的活荷载对于仅考虑由小轿车。吉普车，小型旅行车,载人少于9人 的车轮局部荷载以及其他必要的维修设备荷载，在ISO，2103中,停车库活荷载标准值取2,5kN、m2,按荷载最不利布置核算其等效均布荷载后。表明该荷载值只适用于板跨不小于6m的双向板或无梁楼盖。对国内目前常用的单向板楼盖。当板跨不小于2m时，应取4，0kN.m2比较合适.当结构情况不符合上述条件时,可直接按车轮局部荷载计算楼板内力 局部荷载取4。5kN，分布在0，2m，0.2m的局部面积上。该局部荷载也可作为验算结构局部效应的依据.如抗冲切等 对其他车的车库和车道。应按车辆最大轮压作为局部荷载确定。目前常见的中型消防车总质量小于15t，重型消防车总质量一般在,20，30 t，对于住宅、宾馆等建筑物。灭火时以中型消防车为主 当建筑物总高在30m以上或建筑物面积较大时。应考虑重型消防车,消防车楼面活荷载按等效均布活荷载确定。本次修订对消防车活荷载进行了更加广泛的研究和计算.扩大了楼板跨度的取值范围,综合考虑了消防车台数 楼板跨度，板长宽比以及覆土厚度影响等因素的影响.按照荷载最不利布置原则确定消防车位置.釆用有限元软件分析了在消防车轮压作用下不同板跨单向板和双向板的等效均布活荷载值。附录B表B 0，1 B.0，4给出了不同板跨和不同折算覆土厚度的消防车活荷载 该活荷载值已经考虑了覆土厚度折减系数.300kN消防车荷载数据摘自 公路桥涵设计通用规范 550kN消防车中,530kN消防车荷载为资料数据.550kN车辆荷载数据摘自.公路桥涵设计通用规范 给出的等效均布荷载为两者包络，单向板楼盖板跨介于2m、4m之间或双向板楼盖板跨介于2 5m。6m之间时,活荷载可按跨度线、性差值确定。图5为不同车重的轴重、轴距及轮压尺寸.由于消防车荷载较大。建议在对楼面梁及柱等构件进行设计时、可将汽车轮压荷载直接作用于相应构件上来进行设计，在计算折算覆土厚度的公式 B.0、2。中，假定覆土应力扩散角为35 常数1 43为tan35、的倒数。使用者可以根据具体情况采用实际的覆土应力扩散角θ 按此式计算折算覆土厚度 由于消防车质量较大。通行和制动的动力影响通常不可忽略、故参考国家行业标准、城镇供热管网结构设计规范.CJJ，105附录C给出了表B，0、3消防车荷载不同覆土厚度动力系数,当需考虑消防车动力影响时可按该表采用。对于消防车不经常通行的车道、也即除消防站以外的车道。适当降低了其荷载的频遇值和准永久值系数、对民用建筑楼面可根据在楼面上活动的人和设施的不同状况、可以粗略将其标准值分成以下七个档次,1、活动的人很少LK，2、0kN，m2，2，活动的人较多且有设备LK。2。5kN。m2，3。活动的人很多且有较重的设备LK、3、0kN.m2。4.活动的人很集中、有时很挤或有较重的设备LK.3.5kN m2、5.活动的性质比较剧烈LK，4。0kN m2，6、储存物品的仓库LK,5，0kN.m2、7 有大型的机械设备LK,6,7、5，kN。m2。对于在表5 1.1中没有列出的项目可对照上述类别和档次选用.但当有特别重的设备时应另行考虑 作为办公楼的荷载还应考虑会议室.档案室和资料室等的不同要求，一般应在，2.0、2。5 kN.m2范围内采用 对于洗衣房、通风机房以及非固定隔墙的楼面均布活荷载。均系参照国内设计经验和国外规范的有关内容酌情增添的、其中非固定隔墙的荷载应按活荷载考虑，可采用每延米长度的墙重,kN,m.的1.3作为楼面活荷载的附加值,kN.m2。该附加值建议不小于1、0kN.m2.但对于楼面活荷载大于4，0kN、m2的情况.不小于0 5kN、m2，走廊.门厅和楼梯的活荷载标准值一般应按相连通房屋的活荷载标准值采用、但对有可能出现密集人流的情况 活荷载标准值不应低于3。5kN m2 可能出现密集人流的建筑主要是指学校 公共建筑和高层建筑的消防楼梯等、新增注3。明确、通风机房.电梯机房,楼面活荷载标准值涵盖的范围 避免取值不清导致不安全情况的出现、注6增加,多层住宅楼梯活荷载适用于七层及以下住宅.对多层住宅楼梯活荷载使用范围加以明确。避免出现低层及单层住宅楼梯活荷载取值高于多层住宅的情况、5.1，2、本条为增加内容、内容参考建设部工程质量监督与行业发展司和中国建筑标准设计研究所2003年编制的、全国民用建筑工程技术措施,结构篇，中华人民共和国商业部标准,商业仓库设计规范 SBJ、01 88 中华人民共和国商业部标准,物资仓库设计规范，SBJ。09。95制定，5,1。3，作为强制性条文，本规范明确规定本条列入的设计楼面梁。墙,柱及基础时的楼面均布活荷载的折减系数、为设计时必须遵守的最低要求。作用在楼面上的活荷载。不可能以标准值的大小同时布满在所有的楼面上 因此在设计梁,墙 柱和基础时 还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况.也即在确定梁、墙.柱和基础的荷载标准值时、允许按楼面活荷载标准值乘以折减系数。折减系数的确定实际上是比较复杂的。采用简化的概率统计模型来解决这个问题还不够成熟、目前除美国规范是按结构部位的影响面积来考虑外、其他国家均按传统方法 通过从属面积来虑荷载折减系数 对于支撑单向板的梁 其从属面积为梁两侧各延伸二分之一的梁间距范围内的面积、对于支撑双向板的梁,其从属面积由板面的剪力零线围成。对于支撑梁的柱 其从属面积为所支撑梁的从属面积的总和，对于多层房屋、柱的从属面积为其上部所有柱从属面积的总和。在ISO、2103中、建议按下述不同情况对荷载标准值乘以折减系数λ。当计算梁时 1。对住宅、办公楼等房屋或其房间按下式计算，2，对公共建筑或其房间按下式计算。式中,A，所计算梁的从属面积.指向梁两侧各延伸1,2梁间距范围内的实际楼面面积。当计算多层房屋的柱,墙和基础时 1。对住宅。办公楼等房屋按下式计算。2。对公共建筑按下式计算,式中,n.所计算截面以上的楼层数、n。2，为了设计方便.而又不明显影响经济效果.本条文的规定作了一些合理的简化。在设计柱 墙和基础时 对第1 1.建筑类别采用的折减系数改用、对第1。2。8项的建筑类别、直接按楼面梁的折减系数.而不另考虑按楼层的折减，这与ISO、2103相比略为保守，但与以往的设计经验比较接近 停车库及车道的楼面活荷载是根据荷载最不利布置下的等效均布荷载确定 因此本条文给出的折减系数、实际上也是根据次梁。主梁或柱上的等效均布荷载与楼面等效均布荷载的比值确定。设计仓库的楼面梁、柱.墙及基础时.楼面等效均布活荷载标准值不折减,设计墙,柱和基础时针对消防车的活荷载的折减没有包含在本强制性条文中便于设计人员灵活掌握.5,1，4,消防车荷载标准值很大、但出现概率小,作用时间短.在墙、柱设计时应容许作较大的折减、由设计人员根据经验确定折减系数,在基础设计时、根据经验和习惯,同时为减少平时使用时产生的不均匀沉降，允许不考虑消防车通道的消防车活荷载,