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书 名:简明土木工程系列专辑--建筑工程结构荷载学
丛 书 名:简明土木工程系列专辑
著 译 者:崔京浩
出 版 社:中国水利水电出版社
书 号:
ISBN 7-5084-3482-X
图书编号:B10033967印刷日期:2006-04-01
出版日期:2006-04-01上架时间:2006-04-24
规 格:
平装32开,374页
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原 价:
¥25.00元
图书简介
简明土木工程系列专辑--建筑工程结构荷载学一书由中国水利水电出版社于2006-04-01出版。
荷载学是工程结构中一门独立的重要学科,随着结构设计与计算理论的不断发展与日臻完善,对荷载更普遍的调查与统计分析资料的积累,以及对工艺过程和荷载物理性质的研究,使得我们深入正确地认识荷载的本质及其变化规律,有助于保证结构的可靠性。可用性与合理性,并为降低建筑结构的自重,节约基本建设投资创造有利条件。本书由著名专家编撰,是一本论述荷载学的优秀著作。
本书可供土建结构方向专业师生及有相关专业知识需求者参考。
前 言
工业、民用建筑、交通建筑与特种结构荷载不仅是建筑结构设计的主要计算参数,而且是房屋与构筑物设计的基本依据。由于房屋和构筑物所处自然环境的差异,使用情况与使用要求的不同,以及各部分构件在整个建筑物中所起的作用与所处地位的不同,作用于其上的荷载多种多样;有的是经常作用的,有的则是偶然作用的;有的可以控制,有的则难以控制;有的是固定的,有的则是变动的;有的可以直接测量或测定,有的则需要经过长期的观察研究,才能找出其变化规律。研究各种不同性质荷载的形成与变异,各种不同类型荷载的确定方法与计算方法,是荷载学的主要任务。
荷载学是工程结构中一门不可缺少的独立学科。随着结构设计与计算理论的不断发展与日臻完善,对荷载更普遍的调查与统计分析资料的积累,以及对工艺过程和荷载物理性质的研究,使得我们有可能更深入、更正确地认识荷载的本质及其变化规律,有助于保证结构的可靠性、可用性与合理性,并为降低建筑结构自重,节约基本建设投资创造有利条件。
正如许多学者、建筑技术工作者所指出的,目前建筑结构设计中,产生浪费的主要原因之一,就是对实际作用在建筑物上的荷载缺乏研究。在设计中往往以臆断的方式来规定额外的附加荷载,使得所设计的结构物过分笨重,从而引起建设资金的无谓耗费。例如,在设计某工厂多层钢筋混凝土结构厂房时,工艺人员规定了楼面荷载为20kN/m2,但在分析了厂房的实际工作条件之后,该荷载可降低到5kN/m2,因而节省了几百吨钢材。又如某厂对热工车间的使用情况进行观测的结果说明,在这些车间内,屋面温度达150℃,有的甚至达到250℃,因而屋顶上没有积雪。在这种情况下使得我们有理由降低荷载值。有的亦可能由于对实际使用情况了解不够,所采用的荷载值偏低,这就使得所设计结构物不安全或影响使用。如某厂玻璃熔化车间,设计时采用的楼面荷载为8kN/m2,在实际熔炉检修时,附近堆积的耐火砖很高,一般可达到5~20kN/m2,个别情况甚至可超过20kN/m2,因而影响了使用。由此可见,对荷载的研究,是目前建筑设计中急待解决的重要课题之一。
设计房屋和结构物时,首先应判明它所承受并为其内力所平衡的各种荷载(力)的量值、位置和方向。当然这种判明是不能完全精确的,因为我们不可能预见到该结构物在其整个寿命中,所要承受的各种荷载,但是我们必须考虑到由于该结构物的用途,及其使用情况与所有可能发生的荷载。同时应注意查明标准荷载的实际量值,各种荷载效应组合的客观可能性,及其在结构物使用过程中可能产生的变化。应当指出,在大多数情况下,应尽可能采用概率论与数理统计学方法进行分析。众所周知,对于具有对称或接近对称统计分布曲线的荷载,反映其性质的最客观的指标是大量观测(实测)结果的平均值和离散程度。对于其他荷载,也应该采取具有某个完全固定概率(即对所有荷载都一样)的荷载值作为这种指标,根据该项指标,可以按照其出现的任何概率,亦即所要求的任何安全度来规定荷载的取值。
编者曾在20世纪60年代写了一本有关荷载论述的初稿(荷载学),承蒙清华大学施士升教授审阅并提出许多宝贵意见。至70年代,根据多年工程实践与设计经验,对《荷载学》一书作了补充修改。原国家建委建筑科学研究院设计所荷载规范组顾子聪教授等审阅后认为该书比较全面,对于从事建筑设计实际工作的同志有参考价值并建议出版。后来在西安公路学院工业与民用建筑教研室担任教学工作中,深感土建类大专学生亦需要《荷载学》一书作为教学参考资料,西安公路学院同意安排荷载研究课题,并对建筑"荷载"进行了调查研究。自1986年以来,先后对陕西、新疆、甘肃、青海、湖南、湖北、广东、江苏、辽宁、吉林、上海、北京和天津等10多个省(市、自治区),30多个建筑设计单位作了调查,其中包括煤矿、轻工、化工、冶金、水电、建材、机械、钢铁、水运和铁路等专业设计院。根据调查情况,对原书作了大量修改与补充,增加了交通建筑荷载与特种结构荷载。1993年10月根据新规范进行修订与增补,使其更为实用。
参加奉书编写与制图工作的还有曹普高级工程师等。
本书的出版得到中国交通运输协会客运站建设技术委员会主任委员、西安公路学院原院长李斌教授等的大力支持,在此谨表深切感谢。
对于各调研单位,所提供的资料与意见以及为该书审阅的施士升、顾子聪教授表示衷心感谢。
该书成稿历时30余载,感慨良多,余如今亦达花甲之年,但仍壮心不已,克勤克俭,兢兢业业,夜以继日,锲而不舍,终于在1993年完稿。今年还喜得孙女曹依静,本书亦是在小孙女呀呀学语声中完成的。
该书基本上是利用业余时间编写的,时间仓促,加之本人水平有限,书中遗漏、缺点与错误在所难免,敬请读者批评指正。
2004年在清华大学老学友崔京浩教授的鼓励与建议之下,根据本人从1993年以来10多年中积累的资料和调查研究情况,并结合1997年荷载规范修订后于2002年1月发布的《建筑结构荷载规范》进行大量补充、修改。
本人自1955年在清华大学求学时开始接触《荷载暂行规范》(规结1-54),至今已历时半个世纪,年已过古稀之年。这些年来,国内从事荷载研究的学者、土建工程设计人员以及有关的工程建设及管理人员、倾注大量心血在荷载研究领域取得了丰硕成果。
本书中尽量反映多方面的研究成果,衷心希望能给土木建筑设计、建设及有关的工程管理人员提供对荷载的比较、全面、系统、深入的了解渠道,并对工作有所帮助。若有不足之处,敬请读者指教。
曹振熙
2005年3月8日于西安公路交通大学
荷载学是工程结构中一门独立的重要学科,随着结构设计与计算理论的不断发展与日臻完善,对荷载更普遍的调查与统计分析资料的积累,以及对工艺过程和荷载物理性质的研究,使得我们深入正确地认识荷载的本质及其变化规律,有助于保证结构的可靠性。可用性与合理性,并为降低建筑结构的自重,节约基本建设投资创造有利条件。本书由著名专家编撰,是一本论述荷载学的优秀著作。
本书可供土建结构方向专业师生及有相关专业知识需求者参考。
前 言
工业、民用建筑、交通建筑与特种结构荷载不仅是建筑结构设计的主要计算参数,而且是房屋与构筑物设计的基本依据。由于房屋和构筑物所处自然环境的差异,使用情况与使用要求的不同,以及各部分构件在整个建筑物中所起的作用与所处地位的不同,作用于其上的荷载多种多样;有的是经常作用的,有的则是偶然作用的;有的可以控制,有的则难以控制;有的是固定的,有的则是变动的;有的可以直接测量或测定,有的则需要经过长期的观察研究,才能找出其变化规律。研究各种不同性质荷载的形成与变异,各种不同类型荷载的确定方法与计算方法,是荷载学的主要任务。
荷载学是工程结构中一门不可缺少的独立学科。随着结构设计与计算理论的不断发展与日臻完善,对荷载更普遍的调查与统计分析资料的积累,以及对工艺过程和荷载物理性质的研究,使得我们有可能更深入、更正确地认识荷载的本质及其变化规律,有助于保证结构的可靠性、可用性与合理性,并为降低建筑结构自重,节约基本建设投资创造有利条件。
正如许多学者、建筑技术工作者所指出的,目前建筑结构设计中,产生浪费的主要原因之一,就是对实际作用在建筑物上的荷载缺乏研究。在设计中往往以臆断的方式来规定额外的附加荷载,使得所设计的结构物过分笨重,从而引起建设资金的无谓耗费。例如,在设计某工厂多层钢筋混凝土结构厂房时,工艺人员规定了楼面荷载为20kN/m2,但在分析了厂房的实际工作条件之后,该荷载可降低到5kN/m2,因而节省了几百吨钢材。又如某厂对热工车间的使用情况进行观测的结果说明,在这些车间内,屋面温度达150℃,有的甚至达到250℃,因而屋顶上没有积雪。在这种情况下使得我们有理由降低荷载值。有的亦可能由于对实际使用情况了解不够,所采用的荷载值偏低,这就使得所设计结构物不安全或影响使用。如某厂玻璃熔化车间,设计时采用的楼面荷载为8kN/m2,在实际熔炉检修时,附近堆积的耐火砖很高,一般可达到5~20kN/m2,个别情况甚至可超过20kN/m2,因而影响了使用。由此可见,对荷载的研究,是目前建筑设计中急待解决的重要课题之一。
设计房屋和结构物时,首先应判明它所承受并为其内力所平衡的各种荷载(力)的量值、位置和方向。当然这种判明是不能完全精确的,因为我们不可能预见到该结构物在其整个寿命中,所要承受的各种荷载,但是我们必须考虑到由于该结构物的用途,及其使用情况与所有可能发生的荷载。同时应注意查明标准荷载的实际量值,各种荷载效应组合的客观可能性,及其在结构物使用过程中可能产生的变化。应当指出,在大多数情况下,应尽可能采用概率论与数理统计学方法进行分析。众所周知,对于具有对称或接近对称统计分布曲线的荷载,反映其性质的最客观的指标是大量观测(实测)结果的平均值和离散程度。对于其他荷载,也应该采取具有某个完全固定概率(即对所有荷载都一样)的荷载值作为这种指标,根据该项指标,可以按照其出现的任何概率,亦即所要求的任何安全度来规定荷载的取值。
编者曾在20世纪60年代写了一本有关荷载论述的初稿(荷载学),承蒙清华大学施士升教授审阅并提出许多宝贵意见。至70年代,根据多年工程实践与设计经验,对《荷载学》一书作了补充修改。原国家建委建筑科学研究院设计所荷载规范组顾子聪教授等审阅后认为该书比较全面,对于从事建筑设计实际工作的同志有参考价值并建议出版。后来在西安公路学院工业与民用建筑教研室担任教学工作中,深感土建类大专学生亦需要《荷载学》一书作为教学参考资料,西安公路学院同意安排荷载研究课题,并对建筑"荷载"进行了调查研究。自1986年以来,先后对陕西、新疆、甘肃、青海、湖南、湖北、广东、江苏、辽宁、吉林、上海、北京和天津等10多个省(市、自治区),30多个建筑设计单位作了调查,其中包括煤矿、轻工、化工、冶金、水电、建材、机械、钢铁、水运和铁路等专业设计院。根据调查情况,对原书作了大量修改与补充,增加了交通建筑荷载与特种结构荷载。1993年10月根据新规范进行修订与增补,使其更为实用。
参加奉书编写与制图工作的还有曹普高级工程师等。
本书的出版得到中国交通运输协会客运站建设技术委员会主任委员、西安公路学院原院长李斌教授等的大力支持,在此谨表深切感谢。
对于各调研单位,所提供的资料与意见以及为该书审阅的施士升、顾子聪教授表示衷心感谢。
该书成稿历时30余载,感慨良多,余如今亦达花甲之年,但仍壮心不已,克勤克俭,兢兢业业,夜以继日,锲而不舍,终于在1993年完稿。今年还喜得孙女曹依静,本书亦是在小孙女呀呀学语声中完成的。
该书基本上是利用业余时间编写的,时间仓促,加之本人水平有限,书中遗漏、缺点与错误在所难免,敬请读者批评指正。
2004年在清华大学老学友崔京浩教授的鼓励与建议之下,根据本人从1993年以来10多年中积累的资料和调查研究情况,并结合1997年荷载规范修订后于2002年1月发布的《建筑结构荷载规范》进行大量补充、修改。
本人自1955年在清华大学求学时开始接触《荷载暂行规范》(规结1-54),至今已历时半个世纪,年已过古稀之年。这些年来,国内从事荷载研究的学者、土建工程设计人员以及有关的工程建设及管理人员、倾注大量心血在荷载研究领域取得了丰硕成果。
本书中尽量反映多方面的研究成果,衷心希望能给土木建筑设计、建设及有关的工程管理人员提供对荷载的比较、全面、系统、深入的了解渠道,并对工作有所帮助。若有不足之处,敬请读者指教。
曹振熙
2005年3月8日于西安公路交通大学
图书目录 (可试读)
前言
第1章 荷载简史与概况/1
第2章 概率论与数理统计学在荷载研究中的应用/5
第1节 概述/5
第2节 荷载的概率模型/8
第3节 基本统计参数/11
第4节 常用的概率分布/14
第3章 结构上的作用/21
第1节 作用与作用效应/21
第2节 作用的分类/23
第3节 荷载的代表值/27
第4节 《建筑结构荷载规范》(GBJ 9-87)的荷载组合/36
第5节 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)的荷载组合/40
第4章 恒载(结构自重) /47
第1节 恒载的统计分析/48
第2节 建筑物各部分自重分析/50
第3节 恒载作用下的竖向缩短/55
第5章 民用建筑楼面活荷载/58
第1节 楼面活荷载统计分析(办公楼、住宅)/58
第2节 礼堂、剧场、电影院和体育馆的看台/76
第3节 档案库、藏书库和储藏室/77
第4节 楼梯、走廊、走道和门厅/77
第5节 挑出阳台/78
第6节 商店、营业厅、展览厅、展销厅、候车厅、候船厅、候机厅和厨房/79
第7节 停车库/79
第8节 酒吧间、咖啡厅、天台花园、楼面游泳池、洗衣房、健身房和娱乐室/80
第9节 医院医疗设备楼/81
第10节 商业仓库库房/81
第11节 阶梯教室、计算机房、卫生间和水泵房/82
第12节 自动扶梯荷载/83
第13节 汽车活荷载/85
第14节 民航直升飞机荷载/87
第15节 有关的楼面活荷载/89
第6章 楼面活荷载折减系数/90
第7章 工业建筑楼面活荷载/100
第1节 工业建筑楼面活荷载的确定原则/100
第2节 工业建筑几个生产车间的楼面活荷载/105
第3节 楼面等效荷载换算方法/114
第4节 隔墙荷载/119
第5节 设备荷载/122
第6节 与工业建筑楼地面活荷载等有关的几个问题/125
第7节 通信建筑楼地面等效均布活荷载/128
第8节 电信建筑楼面等效均布活荷载/129
第9节 化工建筑楼地面活荷载/133
第8章 积灰荷载/134
第l节 确定屋面积灰荷载的两个前提条件/134
第2节 积灰容重与日积灰量/135
第3节 允许积灰最大厚度/136
第4节 积灰荷载值的确定/137
第5节 积灰荷载的组合/138
第6节 灰堆增大系数/139
第9章 吊车荷载/140
第1节 吊车的竖向荷载/141
第2节 吊车的水平荷载/142
第3节 吊车的工作制与工作级别/145
第4节 多台吊车组合与吊车组合时的荷载折减系数/148
第5节 吊车荷载的动力系数/151
第6节 吊车梁挡板的吊车撞击荷载(CHHII 11-6-74) /154
第10章 雪荷载/155
第1节 雪荷载的统计分析/156
第2节 雪荷载值的确定/158
第3节 基本雪压的计算/164
第4节 雪荷载的计算/165
第11章 风荷载/173
第1节 风荷载的统计分析/173
第2节 风荷载值的确定/179
第3节 风荷载的计算/183
第4节 风荷载的修正系数/190
第5节 横风向风振/220
第12章 地震作用计算/224
第1节 地震作用概述/224
第2节 地震作用计算的一般规定/231
第3节 水平地震作用计算/237
第4节 竖向地震作用计算/243
第5节 地震作用效应和其他荷载效应的组合/245
第6节 突出屋面楼的电梯间和水箱间的地震作用计算/247
第7节 地震作用的特点/248
第8节 美国有关地震作用的规定/249
第13章 屋面活荷载、栏杆水平荷载、施工与检修集中荷载和意外荷载/251
第1节 屋面活荷载/251
第2节 施工与检修集中荷载/254
第3节 栏杆水平荷载/256
第4节 意外荷载/257
第14章 裹冰荷载(冰荷载)/260
第15章 特种结构荷载/264
第1节 水池荷载(储液池)/264
第2节 烟囱荷载/270
第3节 隧道荷载/276
第4节 接触网荷载/279
第16章 施工荷载、运输荷载和安装荷载/283
第1节 施工荷载/283
第2节 运输荷载/287
第3节 安装荷载/288
第17章 导荷载/292
第1节 一般概念/292
第2节 建筑构造/293
第3节 传力关系/296
第4节 工种关系/297
第5节 工艺设备/297
第6节 自然条件/298
第18章 荷载与结构设计/300
第1节 一般概念/300
第2节 荷载与跨度的关系/302
第3节 荷载与结构几何尺寸之间的关系/303
第4节 荷载传递路径的影响/304
第5节 荷载作用形式的影响/305
第6节 荷载特性的影响/305
第7节 荷载不同加载阶段的影响/308
第8节 荷载的振动影响/310
附录A 常用材料和构件的自重表/313
附录B 全国城市50年一遇基本雪压和基本风压值表/326
附录C 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组/349
附录D 惯用的非法定计量单位与法定计量单位的换算关系表/369
附录E 结构基本自振周期计算公式(用于风振计算) /370
参考文献/375
后记/376
作者简介/378
出版者的话
第1章 荷载简史与概况/1
第2章 概率论与数理统计学在荷载研究中的应用/5
第1节 概述/5
第2节 荷载的概率模型/8
第3节 基本统计参数/11
第4节 常用的概率分布/14
第3章 结构上的作用/21
第1节 作用与作用效应/21
第2节 作用的分类/23
第3节 荷载的代表值/27
第4节 《建筑结构荷载规范》(GBJ 9-87)的荷载组合/36
第5节 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)的荷载组合/40
第4章 恒载(结构自重) /47
第1节 恒载的统计分析/48
第2节 建筑物各部分自重分析/50
第3节 恒载作用下的竖向缩短/55
第5章 民用建筑楼面活荷载/58
第1节 楼面活荷载统计分析(办公楼、住宅)/58
第2节 礼堂、剧场、电影院和体育馆的看台/76
第3节 档案库、藏书库和储藏室/77
第4节 楼梯、走廊、走道和门厅/77
第5节 挑出阳台/78
第6节 商店、营业厅、展览厅、展销厅、候车厅、候船厅、候机厅和厨房/79
第7节 停车库/79
第8节 酒吧间、咖啡厅、天台花园、楼面游泳池、洗衣房、健身房和娱乐室/80
第9节 医院医疗设备楼/81
第10节 商业仓库库房/81
第11节 阶梯教室、计算机房、卫生间和水泵房/82
第12节 自动扶梯荷载/83
第13节 汽车活荷载/85
第14节 民航直升飞机荷载/87
第15节 有关的楼面活荷载/89
第6章 楼面活荷载折减系数/90
第7章 工业建筑楼面活荷载/100
第1节 工业建筑楼面活荷载的确定原则/100
第2节 工业建筑几个生产车间的楼面活荷载/105
第3节 楼面等效荷载换算方法/114
第4节 隔墙荷载/119
第5节 设备荷载/122
第6节 与工业建筑楼地面活荷载等有关的几个问题/125
第7节 通信建筑楼地面等效均布活荷载/128
第8节 电信建筑楼面等效均布活荷载/129
第9节 化工建筑楼地面活荷载/133
第8章 积灰荷载/134
第l节 确定屋面积灰荷载的两个前提条件/134
第2节 积灰容重与日积灰量/135
第3节 允许积灰最大厚度/136
第4节 积灰荷载值的确定/137
第5节 积灰荷载的组合/138
第6节 灰堆增大系数/139
第9章 吊车荷载/140
第1节 吊车的竖向荷载/141
第2节 吊车的水平荷载/142
第3节 吊车的工作制与工作级别/145
第4节 多台吊车组合与吊车组合时的荷载折减系数/148
第5节 吊车荷载的动力系数/151
第6节 吊车梁挡板的吊车撞击荷载(CHHII 11-6-74) /154
第10章 雪荷载/155
第1节 雪荷载的统计分析/156
第2节 雪荷载值的确定/158
第3节 基本雪压的计算/164
第4节 雪荷载的计算/165
第11章 风荷载/173
第1节 风荷载的统计分析/173
第2节 风荷载值的确定/179
第3节 风荷载的计算/183
第4节 风荷载的修正系数/190
第5节 横风向风振/220
第12章 地震作用计算/224
第1节 地震作用概述/224
第2节 地震作用计算的一般规定/231
第3节 水平地震作用计算/237
第4节 竖向地震作用计算/243
第5节 地震作用效应和其他荷载效应的组合/245
第6节 突出屋面楼的电梯间和水箱间的地震作用计算/247
第7节 地震作用的特点/248
第8节 美国有关地震作用的规定/249
第13章 屋面活荷载、栏杆水平荷载、施工与检修集中荷载和意外荷载/251
第1节 屋面活荷载/251
第2节 施工与检修集中荷载/254
第3节 栏杆水平荷载/256
第4节 意外荷载/257
第14章 裹冰荷载(冰荷载)/260
第15章 特种结构荷载/264
第1节 水池荷载(储液池)/264
第2节 烟囱荷载/270
第3节 隧道荷载/276
第4节 接触网荷载/279
第16章 施工荷载、运输荷载和安装荷载/283
第1节 施工荷载/283
第2节 运输荷载/287
第3节 安装荷载/288
第17章 导荷载/292
第1节 一般概念/292
第2节 建筑构造/293
第3节 传力关系/296
第4节 工种关系/297
第5节 工艺设备/297
第6节 自然条件/298
第18章 荷载与结构设计/300
第1节 一般概念/300
第2节 荷载与跨度的关系/302
第3节 荷载与结构几何尺寸之间的关系/303
第4节 荷载传递路径的影响/304
第5节 荷载作用形式的影响/305
第6节 荷载特性的影响/305
第7节 荷载不同加载阶段的影响/308
第8节 荷载的振动影响/310
附录A 常用材料和构件的自重表/313
附录B 全国城市50年一遇基本雪压和基本风压值表/326
附录C 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组/349
附录D 惯用的非法定计量单位与法定计量单位的换算关系表/369
附录E 结构基本自振周期计算公式(用于风振计算) /370
参考文献/375
后记/376
作者简介/378
出版者的话













