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关于楼面活荷载折减的解释

在实际使用中,作用在楼面上的活荷载,以点荷载或线荷载为主,几乎没有均匀满布的面荷载的情况;但在设计过程中,为了计算方便和现实的可操作性,我们不得不把点荷载或线荷载按弯矩等效的原则,转化为均布面荷载,这也就是《荷载规范》中可以查到的“楼面均布活荷载”。
以1米宽的单跨简支楼板为例,设跨度为L,实际受力为跨中作用一个集中力P,见下图:
21.jpg
跨中弯矩为PL/4;
支座反力为P/2;
按跨中弯矩等效,则应为:
PL/4=qL2/8,q为等效均布活荷载;
可以算得:q=2P/L;
支座反力为P;
见下图:
22.jpg
由图一和图二可以看出,在实际受力P作用下,支座反力为P/2;
等效为均布荷载以后,支座反力为P;
也就是说,若以梁或墙为楼板支座,则按等效均布活荷载计算的话,楼板传给梁或墙的荷载比实际大了一倍。
尽管楼面活荷载的等效要复杂得多,很难准确确定各种情况下等效均布荷载的支座反力比实际受力算大了多少,但上例至少说明,我们把楼面活荷载按等效均布荷载取值以后,对于梁、墙、柱和基础来说,计算出来的内力要大于实际受力;同时,建筑物的质量总值也比实际算大了;
这个概念能够帮助我们理解,梁、墙、柱和基础的活荷载为什么可以折减;能够帮助我们理解,在抗震设计中,活荷载按均布荷载考虑时,重力荷载代表值中活荷载为什么要取0.5~0.7的组合值系数。
同时,上例也可以帮助我们理解《荷载规范》中关于消防车活荷载折减的规定:
对于直接承受楼面荷载的梁,均布活荷载可以偏安全地少折一点,折减系数取为0.8;对于间接承受楼面荷载的柱和墙,容许设计人员根据经验作较大的折减,或者按实际情况考虑;对于地基和基础,作为最次级的受力构件,可不考虑消防车荷载。

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