【工程师雷东宝原创】第一个教学楼项目：捋捋恒载与活载

文章首发：土木工程结构设计，ID:tumu101

作者：工程师雷东宝   北京TOP3大型甲级设计院、一级注册结构工程师、985硕士，《建筑结构》杂志刊文作者

天气晴朗，阳光正好。经过几个月的茁壮成长，冯工已经可以独立做项目了，这天冯工问了我一个极其普遍的问题：雷工，我做的这个教学楼，输入PKPM里面的荷载，总感觉有点乱，你能帮我捋捋吗？

OK，没问题，我立马回复道。其实，荷载是结构设计前提，要是荷载取不对，结构设计也难言安全与经济。

这样吧，以你手头的项目为例，这样你更清楚。你正做的这个教学楼，它的荷载分为哪些呢。

1 荷载的分类

三类：恒载、活载、地震力。

恒载是随着时间推移，基本不变的。比如说这个项目里面梁板柱自重、建筑地面装修做法、固定隔墙，无论什么沧桑巨变，它们基本不变，就静静的在那里，一动不动。

活载是随着时间的推移，有时在，有时不在。比如这个项目里面的教室活载、屋面活载、风荷载。以教室活载为例，你活载取的是2.5KN/m2（以下忽略单位），为什么是这个数呢？你想想看，教室里面有桌椅板凳，有各种书籍，还有上课才在里面的学生，这些的共同点是什么？不就是有时在教室里，有时不在吗？你想想晚上午夜时分，大家回寝室了，是不是没有人在教室里；上午的时候，大家鱼贯而入，教室里又热闹起来。在我们结构师眼里，学生就是一个活载！

地震力是地面震动引起的结构作用，这个项目仅考虑水平地震作用。你想下这个教学楼里面的地震力是怎么输入的？不就是在PKPM里面点上抗震设防烈度、场地类型、地震分组，阻尼比，由程序给你自动计算出来的吗？但别忘了，地震力有个特点，就是在这个教学楼服务的50年里，可能都不会来。我们设计时采用的小震也是50年一遇的，我从容的说道。

 哦，我明白了，我做的这个教学楼，恒载就是一直在教学楼里面的东西，活载就是有时在，有时不在的东西，地震力比较特殊，可能有的老师在里面教了一辈子书，地震力也没来，但要是来了，地震力就会很大，是吧，雷工，冯工见缝插针的说道。

你总结的很好啊，现在不乱了吧，我问道。

荷载分清楚了，就是荷载组合，还是有点乱，冯工有点委屈的说。

2 活荷载值是怎么来的

也正常，荷载组合是乱的根源在于活荷载。但你只要知道活荷载取值是怎么来的，你自然就不乱了。

比如说教室的活载标准值定为2.5，这个数据不是专家拍的，而是大量的走访调查取的。这个2.5，其实包含桌椅板凳及学生的重量，在中国，发达省份和不发达省份肯定不一样，比如说发达地区可能胖子多些，桌椅板凳重些；比如70-80年代与现在，也是不同的。这个数值是按照设计基准期50年取的，相当于是这个办公楼在服务期间的最大荷载了。你想下，2.5，相当于每平米上活载重量250kg，500斤呢，挺重了吧。

知道活载怎么取值，也要知道如何对待活载。

3 活载组合要考虑组合值系数

由于活载都是建筑物在服务期间的最大荷载，所以同时遇见的概率不大。

你这个教学楼还输入了风荷载，在PKPM里面输入基本风压、风载体型系数、地面粗糙度、结构基本周期，由软件计算出风荷载。计算出的这个风荷载，相当于50年一遇的最大风荷载了。你想下，会不会出现这种情况呢：你这个教学楼在郑州，假设中国女排队长朱婷去演讲，教室里满满的乌压压的全是人，是那种肉挨着肉的那种，只有这样，每平米才能达到500斤呢。队长正意气风发的讲着，外面会突然风云巨变的刮起50年一遇的大风？这种屋里面挤满人，同时外面刮大风的概率太小了，我们不考虑这样情况，要是真遇到了，房子塌了，也不会抓你（本文仅考虑荷载组合的概念，不讨论概率极限状态下荷载的分项系数，仅考虑活载组合值系数）。

也就是说，多个活载同时出现，要考虑组合值系数。具体设计时，我们考虑朱婷去演讲，屋里挤满人（活载2.5）情况下，此时如果外面刮风的话，在50年一遇的风荷载前面乘以风荷载组合值系数（一般为0.6），相当于不考虑外面刮那么大的风。其他的荷载组合情况也是同样的道理，比如说这个教学楼吧，我们也考虑这种情况：黑云压城，山雨欲来风满楼，教学楼遭受了50年一遇的风载，但此时，我们认为教室里面没有大规模的演讲导致人挤人的情况（在活载2.5前面乘以组合值系数，此例中为0.7）。

对某种荷载组合，你设身处地的想想这到底是哪种情况，你就明白为什么要取这种组合了。看完各种荷载组合后，你会发现，结构设计要考虑的情况真很多，真的很严谨哦。我几乎没有停顿，一鼓作气的说，说完咕咚咕咚的喝了不少水。

哦，我好像有点明白了，雷工，谢谢您的分享，冯工说完，递给我一小包红茶。谢谢，应该芳香四溢吧，我说道。

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