GB 50009-2001 建筑结构荷载规范（废止）.pdf
<p>第 1 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 500092001 建筑结构荷载规范 Load code for the design of building structures 20020110 发布 20020301 实施 中华人民共和国建设部 国家质量监督检验检疫总局 联合发布 第 2 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 中华人民共和国国家标准 建筑结构荷载规范 Load code for the design of building structures GB 50009 2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2002年 3月 1日 中国建筑资讯网 2002 北 京 第 3 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 关于发布国家标准 建筑结构荷载规范的通知 建标200210 号 根据我部“关于印发1997 年工程建设标准制订、修订计划的通知 ”(建标 1997108 号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的建筑结构荷载规范 ，经 有关部门会审，批准为国家标准，编号为 GB50009-2001，自 2002 年 3 月 1 日起施 行。其中，1.0.5、3.1.2、3.2.3、3.2.5、4.1.1、4.1.2、4.3.1、4.5.1、4.5.2、6.1.1、6.1.2、 7.1.1、 7.1.2为强制性条文，必须严格执行。原建筑结构荷载规范 GBJ9-87 于 2002 年 12 月 31日废止。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑科学研究院负责具 体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2002 年 1 月 10日 第 4 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 前 言 本规范是根据建设部1997108号文下达的“关于印发1997年工程建设标准制 (修)订计划的通知 ”的要求，由中国建筑科学研究院会同各有关单位对 1987年国家 计委批准的建筑结构荷载规范GBJ9-87进行的全面修订。 在修订过程中，修订组开展了专题研究，总结了近年来的设计经验，参考了国 外规范和国际标准的有关内容，并以各种方式广泛征求了全国有关单位的意见，经 反复修改通过审定后定稿。 本规范共分 7 章和 7 个附录，这次修订的主要内容如下: 1.按修订后的建筑结构可靠度设计统一标准修改组合规则，并摈弃“遇风组 合”的旧概念；对荷载基本组合增加由永久荷载效应控制的组合；在正常使用极限 状态设计中，对短期效应组合分别给出标准和频遇两种组合，同时增加了可变荷载 的频遇值系数；对所有可变荷载的组合值给出各自的组合值系数。 2.对楼面活荷载作部分的调整和增项。 3.对屋面均布活荷载中不上人的屋面荷载作了调整，并增加屋顶花园、直升机停 机坪荷载的规定。 4.吊车工作制改为吊车工作级别。 5.根据新的观测资料重新对全国各气象台站统计了风压和雪压， 并将风雪荷载的 基本值的重现期由 30年一遇改为 50年一遇； 规范附录中给出全国主要台站的 10年、 50年和 100年一遇的雪压和风压值。 6.地面粗糙度增加一种类别。 7.对山区建筑的风压高度变化系数给出考虑地形条件的修正系数。 8.对围护结构构件的风荷载给出专门规定。 9.提出对建筑群体要考虑建筑物相互干扰的影响。 10.对柔性结构增加横风向风振的验算要求。 本标准将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在 工程建设标准化杂志上。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 为了提高规范质量，请各单位在执行本标准的过程中，注意总结经验，积累资 料，随时将有关的意见和建议反馈给中国建筑科学研究院建筑结构研究所(北京 第 5 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 100013，北三环东路 30 号)，以供今后修订时参考。 本规范主编单位:中国建筑科学研究院 本规范参编单位:同济大学 建设部建筑设计院 中国轻工北京国际设计院 中 国建筑标准设计研究所 北京市建筑设计研究院 中国气象科学研究院 本规范主要起草人:陈基发 胡德炘 金新阳 张相庭 顾子聪 魏才昂 蔡益燕 关桂学 薛 桁 第 6 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 目 次 1 总 则.8 2 术语及符号.9 2.1 术 语. 9 2.2 符 号.11 3 荷载分类和荷载效应组合 . 13 3.1 荷载分类和荷载代表值 .13 3.2 荷 载 组 合 .13 4 楼面和屋面活荷载 . 17 4.1 民用建筑楼面均布活荷载 .17 4.2 工业建筑楼面活荷载.19 4.3 屋面活荷载 .19 4.4 屋面积灰荷载 .20 4.5 施工和检修荷载及栏杆水平荷载.22 4.6 动力系数 .22 5 吊车荷载 . 23 5.1 吊车竖向和水平荷载.23 5.2 多台吊车的组合.23 5.3 吊车荷载的动力系数.24 5.4 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 .24 6 雪 荷 载 . 25 6.1 雪荷载标准值及基本雪压 .25 6.2 屋面积雪分布系数.25 7 风 荷 载 . 28 7.1 风荷载标准值及基本风压 .28 7.2 风压高度变化系数.28 7.3 风荷载体型系数.30 7.4 顺风向风振和风振系数 .45 7.5 阵风系数 .47 第 7 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 7.6 横风向风振 .48 附录 A 常用材料和构件的自重 . 51 附录 B 楼面等效均布活荷载的确定方法. 64 附录 C 工业建筑楼面活荷载. 68 附录 D 基本雪压和风压的确定方法 . 72 D.1 基本雪压 .72 D.2 基本风压 .72 D.3 雪压和风速的统计计算 .73 D.4 全国各城市的雪压和风压值.74 D.5 全国基本雪压、风压分布及雪荷载准永久值系数分区图.107 附录 E 结构基本自振周期的经验公式 . 110 E.1 高 耸 结 构.110 E.2 高层建筑.111 附录 F 结构振型系数的近似值. 113 附录 G 本规范用词说明 . 115 第 8 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 1 总 则 1.0.1 为了适应建筑结构设计的需要，以符合安全适用、经济合理的要求，制定本 规范。 1.0.2 本规范适用于建筑工程的结构设计。 1.0.3 本规范是根据建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)规定的原则 制订的。 1.0.4 建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混 凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用)。本规范仅对有关荷载作出规 定。 1.0.5 本规范采用的设计基准期为 50年。 1.0.6 建筑结构设计中涉及的作用或荷载，除按本规范执行外，尚应符合现行的其 他国家标准的规定。 第 9 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 2 术语及符号 2.1 术 语 2.1.1 永久荷载 permanent load 在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计， 或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。 2.1.2 可变荷载 variable load 在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的 荷载。 2.1.3 偶然荷载 accidental load 在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。 2.1.4 荷载代表值 representative values of a load 设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和 准永久值。 2.1.5 设计基准期 design reference period 为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。 2.1.6 标准值 characteristic value/nominal value 荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众 值、中值或某个分位值)。 2.1.7 组合值 combination value 对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单 独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指 标的荷载值。 2.1.8 频遇值 frequent value 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率 为规定频率的荷载值。 2.1.9 准永久值 quasi-permanent value 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。 2.1.10 荷载设计值 design value of a load 第 10页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 荷载代表值与荷载分项系数的乘积。 2.1.11 荷载效应 load effect 由荷载引起结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。 2.1.12 荷载组合 load combination 按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规 定。 2.1.13 基本组合 fundamental combination 承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。 2.1.14 偶然组合 accidental combination 承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。 2.1.15 标准组合 characteristic/nominal combination 正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。 2.1.16 频遇组合 frequent combinations 正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的 组合。 2.1.17 准永久组合 quasi-permanent combinations 正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。 2.1.18 等效均布荷载 equivalent uniform live load 结构设计时，楼面上不连续分布的实际荷载，一般采用均布荷载代替；等效均 布荷载系指其在结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布荷载。 2.1.19 从属面积 tributary area 从属面积是在计算梁柱构件时采用，它是指所计算构件负荷的楼面面积，它应 由楼板的剪力零线划分，在实际应用中可作适当简化。 2.1.20 动力系数 dynamic coefficient 承受动力荷载的结构或构件，当按静力设计时采用的系数，其值为结构或构件 的最大动力效应与相应的静力效应的比值。 2.1.21 基本雪压 reference snow pressure 雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率 统计得出 50年一遇最大值确定。 2.1.22 基本风压 reference wind pressure 风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上 10m 高度处 10min 平均的风速 第 11 页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 观测数据，经概率统计得出 50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度， 按公式(D.2.2-4)确定的风压。 2.1.23 地面粗糙度 terrain roughness 风在到达结构物以前吹越过 2km 范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物 分布状况的等级。 2.2 符 号 G k 永久荷载的标准值； Q k 可变荷载的标准值； G Gk 永久荷载效应的标准值； S Qk 可变荷载效应的标准值； S荷载效应组合设计值； R结构构件抗力的设计值； S A 顺风向风荷载效应； S C 横风向风荷载效应； T结构自振周期； H结构顶部高度； B结构迎风面宽度； Re雷诺数； St斯脱罗哈数； s k 雪荷载标准值； s 0 基本雪压； k 风荷载标准值； 0 基本风压； cr 横风向共振的临界风速； 坡度角； z 高度 z 处的风振系数； g 阵风系数； 0 结构重要性系数； G 永久荷载的分项系数； Q 可变荷载的分项系数； 第 12页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 c 可变荷载的组合值系数； f 可变荷载的频遇值系数； q 可变荷载的准永久值系数； r 屋面积雪分布系数； z 风压高度变化系数； s 风荷载体型系数； 风荷载地形地貌修正系数； 风荷载脉动增大系数； 风荷载脉动影响系数； z结构振型系数； 结构阻尼比。 第 13页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 3 荷载分类和荷载效应组合 3.1 荷载分类和荷载代表值 3.1.1 结构上的荷载可分为下列三类: 1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。 2 可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、 雪荷载等。 3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。 注:自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。 3.1.2 建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。 对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表 值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 3.1.3 永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的 自重计算确定。对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄 壁构件等)，自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。 注:对常用材料和构件可参考本规范附录A采用。 3.1.4 可变荷载的标准值，应按本规范各章中的规定采用。 3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载 应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。 可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。 3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用频遇值、准永久值作为可变荷 载的代表值；按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变荷载的代表值。 可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数。 可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。 3.2 荷 载 组 合 3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力 极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应 第 14页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 组合进行设计。 3.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应) 组合，并应采用下列设计表达式进行设计: S 0 R (3.2.2) 式中 0 结构重要性系数； S荷载效应组合的设计值； R结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。 3.2.3 对于基本组合， 荷载效应组合的设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定: 1)由可变荷载效应控制的组合: = + + = n i Qik ci Qi k Q Q GK G S S S S 2 1 1 (3.2.3-1) 式中 G 永久荷载的分项系数，应按第 3.2.5条采用； Qi 第 i 个可变荷载的分项系数，其中 Q1 为可变荷载 Q 1 的分项系数，应 按第 3.2.5条采用； S GK 按永久荷载标准值G k 计算的荷载效应值； S Qik 按可变荷载标准值 Q ik 计算的荷载效应值,其中 S Q1k 为诸可变荷载效应 中起控制作用者； ci 可变荷载Q i 的组合值系数，应分别按各章的规定采用； n参与组合的可变荷载数。 2)由永久荷载效应控制的组合: = + = n i QiK ci Qi GK G S S S 1 (3.2.3-2) 注:1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 2 当对 SQ1k无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为 SQ1k，选其中最不利的荷载效应 组合。 3 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。 3.2.4 对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中 取最不利值确定: 1)由可变荷载效应控制的组合: K Q Q GK G S S S 1 1 + = 第 15页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 = + = n i Qik Qi GK G S S S 1 9 . 0 (3.2.4) 2)由永久荷载效应控制的组合仍按公式(3.2.3-2)式采用。 3.2.5 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用: 1 永久荷载的分项系数: 1)当其效应对结构不利时 对由可变荷载效应控制的组合，应取 1.2； 对由永久荷载效应控制的组合，应取 1.35； 2)当其效应对结构有利时 一般情况下应取 1.0； 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取 0.9。 2 可变荷载的分项系数: 一般情况下应取 1.4； 对标准值大于 4KN/m 2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1.3。 注:对于某些特殊情况，可按建筑结构有关设计规范的规定确定。 3.2.6 对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值 不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适 当的代表值。各种情况下荷载效应的设计值公式，可由有关规范另行规定。 3.2.7 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频 遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进行设计: SC (3.2.7) 式中 C结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、 加速度、应力等的限值，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。 3.2.8 对于标准组合，荷载效应组合的设计值 S 应按下式采用: = + + = n i Qik ci K Q GK S S S S 2 1 (3.2.8) 注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 3.2.9 对于频遇组合，荷载效应组合的设计值 S 应按下式采用: = + + = n i Qik qi K Q f Gk S S S S 2 1 1 (3.2.9) 第 16页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 式中 f1 可变荷载 Q 1 的频遇值系数，应按各章的规定采用； qi 可变荷载 Q i 的准永久值系数，应按各章的规定采用。 注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 3.2.10 对于准永久组合，荷载效应组合的设计值 S 可按下式采用: = + = n i Qik qi Gk S S S 1 (3.2.10) 注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 第 17页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 4 楼面和屋面活荷载 4.1 民用建筑楼面均布活荷载 4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数，应 按表 4.1.1的规定采用。 表 4.1.1 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、 频遇值和准永久值系数 项 次 类 别 标准值 (kNm 2 ) 组合值 系数 c频遇值 系数 f准永久值 系数 q1 ( 1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医 院病房、托儿所、幼儿园 ( 2) 教室、试验室、阅览室、会议室、 医院门诊室 2.0 0.7 0.5 0.6 0.4 0.5 2 食堂、餐厅、一般资料档案室 2.5 0.7 0.6 0.5 3 ( 1)礼堂、剧场、影院、有固定座位 的看台 ( 2)公共洗衣房 3.0 3.0 0.7 0.7 0.5 0.6 0.3 0.5 4 ( 1)商店、展览厅、车站、港口、机 场大厅及其旅客等候室 ( 2)无固定座位的看台 3.5 3.5 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 0.3 5 ( 1)健身房、演出舞台 ( 2)舞厅 4.0 4.0 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.3 6 ( 1)书库、档案库、贮藏室 ( 2)密集柜书库 5.0 12.0 0.9 0.9 0.8 7 通风机房、电梯机房 7.0 0.9 0.9 0.8 8 汽车通道及停车库： ( 1)单向板楼盖(板跨不小于 2m) 客车 消防车 ( 2)双向板楼盖和无梁楼盖(柱网尺 寸不小于 6m×6m) 客车 消防车 4.0 35.0 2.5 20.0 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 第 18页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 续表 项 次 类 别 标准值 (kN/m 2 ) 组合值 系数 c频遇值 系数 f准永久值 系数 q9 厨房(1)一般的 (2)餐厅的 2.0 4.0 0.7 0.7 0.6 0.7 0.5 0.7 10 浴室、厕所、盥洗室： (1)第 1 项中的民用建筑 (2)其他民用建筑 2.0 2.5 0.7 0.7 0.5 0.6 0.4 0.5 11 走廊、门厅、楼梯： (1)宿舍、旅馆、医院病房托儿所、幼 儿园、住宅 (2)办公楼、教室、餐厅，医院门诊部 (3)消防疏散楼梯，其他民用建筑 2.0 2.5 3.5 0.7 0.7 0.7 0.5 0.6 0.5 0.4 0.5 0.3 12 阳台： (1)一般情况 (2)当人群有可能密集时 2.5 3.5 0.7 0.6 0.5 注：1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大或情况特殊时，应按实 际情况采用。 2 第 6项书库活荷载当书架高度大于 2m时，书库活荷载尚应按每米书架高度不小于 2.5kN/m 2 确定。 3 第8项中的客车活荷载只适用于停放载人少于9人的客车；消防车活荷载是适用于 满载总重为 300kN 的大型车辆；当不符合本表的要求时，应将车轮的局部荷载按结构效应的等 效原则，换算为等效均布荷载。 4 第11项楼梯活荷载，对预制楼梯踏步平板，尚应按1.5kN集中荷载验算。 5 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应按恒荷载考 虑，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重应取每延米长墙重(kN/m)的 1/3 作为楼 面活荷载的附加值(kN/m 2 )计入，附加值不小于1.0kN/m 2 。 4.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时，表 4.1.1中的楼面活荷载标准值在下列情况下 应乘以规定的折减系数。 1 设计楼面梁时的折减系数: 1)第 1(1)项当楼面梁从属面积超过 25m 2 时，应取 0.9； 2)第 1(2)7 项当楼面梁从属面积超过 50m 2 时应取 0.9； 3)第 8 项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取 0.8； 对单向板楼盖的主梁应取 0.6； 对双向板楼盖的梁应取 0.8； 4)第 912项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。 第 19页，共 115 页 www.sinoaec.com 建筑结构荷载规范 资料编号： GB 50009-2001 2 设计墙、柱和基础时的折减系数 1)第 1(1)项应按表 4.1.2规定采用； 2)第 1(2)7 项应采用与其楼面梁相同的折减系数； 3)第 8 项对单向板楼盖应取 0.5； 对双向板楼盖和无梁楼盖应取 0.8 4)第 912项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。 注:楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。 表 4.1.2 活荷载按楼层的折减系数 墙、柱、基础计算截面以上 的层数 1 23 45 68 920 20 计算截面以上各楼层活荷 载总和的折减系数 1.00 (0.90) 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55 注：当楼面梁的从属面积超过 25m 2 时，应采用括号内的系数。 4.1.3 楼面结构上的局部荷载可按附录 B 的规定，换算为等效均布活荷载。 4.2 工业建筑楼面活荷</p>
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