关于轻钢结构屋面活荷载0.3还是0.5的争执是否可以告一段落了?(欢迎讨论亦或拍砖)
kafeihfdcb
kafeihfdcb Lv.8
2010年07月31日 15:50:27
只看楼主

轻钢结构屋面活荷载到底是取0.3KN/M2还是0.5KN/M2呢?个人认为,在满足条件时计算主体结构,应取0.3KN/M2。本人尝试分析如下(欢迎拍砖):1.在《建筑结构荷载规范》GB50009中4.3.1条中规定屋面均布活荷载不上人屋面为0.5KN/m2,同时在注1中规定:不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用;对不同结构应按有关设计规范的规定,将标准值作O.2kN/m2的增减。(以上均为黑体字的强制性条文)。

轻钢结构屋面活荷载到底是取0.3KN/M2还是0.5KN/M2呢?个人认为,在满足条件时计算主体结构,应取0.3KN/M2。
本人尝试分析如下(欢迎拍砖):
1.在《建筑结构荷载规范》GB50009中4.3.1条中规定屋面均布活荷载不上人屋面为0.5KN/m2,同时在注1中规定:不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用;对不同结构应按有关设计规范的规定,将标准值作O.2kN/m2的增减。(以上均为黑体字的强制性条文)。
个人解释:不上人屋面是指一般情况下,没有人上去的屋面,只有在特定的条件下(如屋面检修等)才上人的的屋面。
目前的轻钢结构屋面基本都是不上人屋面。
那么这个屋面均布活荷载不上人屋面为0.5KN/m2是怎么来的呢?且看GB50009第145页的条文说明:“4.3.1 条:对不上人的屋面均布活荷载,以往规范的规定是考虑在使用阶段作为维修时所必需的荷载,因而取值较低,统一规定为0.3kN/m2。后来在屋面结构上,尤其是钢筋混凝土屋面上,出现了较多的事故,原因无非是屋面超重、超载或施工质量偏低。特别对无雪地区,当按过低的屋面活荷载设计,就更容易发生质量方面的事故。因此,为了进一步提高屋面结构的可靠度,在田GBJ 9—87中将不上人的钢筋混凝土屋面活荷载提高到0.5kN/m2。根据原颁布的GBJ 68—84,对永久荷载和可变荷载分别采用不同的荷载分项系数以后,荷载以自重为主的屋面结构可靠度相对又有所下降。为此,GBJ 9—87有区别地适当提高其屋面活荷载的值为0.7kN/m2。

由于本次修订在条文第3.2.3条中已补充了以恒载控制的不利组合式,而屋面活荷载中主要考虑的仅是施工或维修荷载,故将原规范项次1中对重屋盖结构附加的荷载值0.2kN/m2取消.也不再区分屋面性质,统一取为0.5kN/m2。但在不同材料的结构设计规范中,当出于设计方面的历史经验而有必要改变屋面荷载的取值时,可由该结构设计规范自行规定,但其幅度为±0.2kN/m2。”
由此可见,屋面均布活荷载不上人屋面为0.5KN/m2主要是针对混凝土结构屋面。因为首先混凝土屋面首先施工中板厚不一定控制的很准确,偏大、偏小都是正常现象。其次混凝土屋面一般需要做刚性、柔性防水层。而防水层的使用年限有限,经常需要翻修。绝大多数情况下,翻修屋面防水层往往是直接在老的防水层上再做一层,这无疑增加了屋面结构的负担。而且有的屋面原先未作保温隔热层的,在使用过程中往往又加上个隔热层。这些现象都是存在的。因为新规范将原来的屋面活载由0.3调整到0.5是合理的,也是考虑了使用过程中的多种不利因素存在。
而对轻钢结构,多采用压型钢板屋面,以上的不利因素是不存在的。
因此又有了后面的一句话:“对不同结构应按有关设计规范的规定,将标准值作O.2kN/m2的增减”
2.有人会说,在《钢结构设计规范》中3.2.1条以及冷弯薄壁型钢结构技术规范》中4.1.6的注释中同时明确规定:“对支承轻屋面的构件或结构(屋架、框架等),当仅承受一个可变荷载,其水平投影面积超过60m2时,屋面均布活荷载标准值宜取0.3kN/m2。”
但是现实工程的屋面不存在“仅承受一个可变荷载”的情况,是否意味着轻钢结构屋面的活荷载必须取0.5呢?个人看法:不!分析如下:
首先,表面上看“仅承受一个可变荷载”才可以取0.3,那么这句话就是废话一句了。那么怎么理解“仅承受一个可变荷载”呢?
个人以为,这“一个可变荷载”是指对结构不利的、方向向下的、其控制作用的可变荷载。这里需要注意的是雪荷载和活荷载不是一个概念,它们都是可变荷载。也就是说,当雪荷载的标准值(考虑分布系数以后)小于0.3,这时计算主体结构的活荷载标准值可以取0.3。作为设计人员,为了结构偏于安全,也可以适当的取大一点。这是无可厚非的。
3.我们再来看看《门刚规程》是怎么说的。
在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中3.2.2条注释中规定:对受荷水平投影面积大于60m2刚架构件,屋面坚向均布活荷载的标准值可取下小于0.3KN/m%%152。
需要注意的是,《门刚规程》中并未提到“仅有一个可变荷载”的情况。只是按面积做了规定。
4. 再来看看别的相关规范中的情况。
在《水泥工厂设计规范》(GB50295-1999)中9.7.2条对于瓦垄铁、压型钢板的屋面活荷载明确规定为0.3KN/m2。在本规范中,连面积60m2都没有提到,更别说“仅有一个可变荷载”的情况了。

综合以上4点,我们可以看出,对于轻钢结构,计算主结构的屋面活荷载取0.3是合理。就是檩条活荷载取0.3也不是说完全不正确的。因为檩条属于围护结构,由于需要考虑阵风系数βgz(一般都是相当的大,可以查GB50009)的影响,其控制作用的往往不是活荷载,而是风荷载。
同样个人以为0.3的屋面活荷载还是用于大面积的、大跨度的网架及网壳的主体结构计算。

以上个人见解,未必正确,欢迎同仁朋友拍砖指正!
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lovedota2
2014年03月24日 16:22:35
43楼
感谢楼主的回答 很详细 有时间再请教请教老师
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askzhu
2014年03月24日 19:44:42
44楼
新人还是取0.5的保险
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yahoovladier
2014年03月24日 20:46:29
45楼
毫无疑问按0.5
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gycooo
2014年11月19日 11:29:55
46楼
我是来拍砖的,哈哈。欢迎楼主拍我。互相学习吧。
最近同事做个活,审图意见居然让他把雪荷载与活荷载组合(见下图)。打电话问为啥组合。审图回答说,我就是个审图的,规范自己矛盾了,就按最不利的荷载取,结果最不利的荷载就是组合了,有没有疯掉的感觉,设计没法干了。
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gycooo
2014年11月19日 11:48:03
47楼
刚才那个图算是个插曲,没什么价值,看个热闹就算了。接下来这个图是我赞同的观点,出自哪里我想不用我说了,说的很有道理,个人觉得门式刚架这东西活荷载取0.5KN/m2一点都不大,还有个比较有说服力的想法,有人说钢结构出的标准图断面都大,设计院要是选标准图就不用干了,都的黄。他们问我们总工说,为什么标准图大,总工说那些做标准图的水平只定比我们这些人水平要高的多,为什么大他也不知道,后来同事和我这么说:“以前没有门式刚架的时候,规范的安全储备也没有现在大,厂房出现安全事故的情况很小,而近几年门式刚架兴起,但是塌的很多,下点雪就完蛋了,为啥?”。说明门式刚架这种结构本身就是个“不太安全的结构”。楼主分析的很有道理,但是我还是觉得,门式刚架,或者砼柱钢梁这样的轻型屋盖结构,安全储备尽量留的大些还是有好处的。(题外话,上次给广西北海干个活,门式刚架,干完没多久,刮台风了,我天天看新闻,弄点我好几天没睡好,苦逼结构啊)
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sun2800
2014年11月19日 22:18:11
48楼
分析透彻,感谢分享
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lvyg112
2014年11月20日 23:25:14
49楼
楼主的分析很透彻的。
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shanzhu96
2014年11月21日 15:16:58
50楼
楼主大神,很棒的说!!!
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chao654521
2014年12月12日 14:34:32
51楼
谢谢分享,学习学习
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carolzxh1
2015年05月14日 14:41:38
52楼
这回学习了。。。
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