在對既有建筑進(jìn)行結構鑒定時(shí)，關(guān)于荷載作用取值問(wèn)題一直是一個(gè)令人比較苦惱的問(wèn)題：既有建筑按建造當時(shí)的規范建造，與現行規范可能存在一定差距，按國家現行規范取值評判一個(gè)老建筑是否過(guò)于嚴格？本文總結了標準中關(guān)于荷載取值的相關(guān)內容，希望對以上問(wèn)題有所解答
《既有建筑鑒定與加固通用規范》的相關(guān)規定
《既有建筑鑒定與加固通用規范》GB55021-2021針對這個(gè)問(wèn)題，給出了一套解決方案，第4.2.2條，既有建筑承重結構、構件的的承載能力驗算，應符合下列規定：
1 當為鑒定原結構、構件在剩余設計工作年限內的安全性時(shí)，應按不低于原建造時(shí)的荷載規范和設計規范進(jìn)行驗算；如原結構、構件出現過(guò)與永久荷載和可變荷載相關(guān)的較大變形或損傷，則相關(guān)性能指標應按現行規范與標準的規定進(jìn)行驗算。2 當為結構加固、改變用途或延長(cháng)工作年限的目的而鑒定原結構、構件的安全性時(shí)，應在調查結構上實(shí)際作用的荷載及擬新增荷載的基礎上，按現行規范與標準的規定進(jìn)行驗算。3 采用的計算模型，應符合結構的實(shí)際受力和構造狀況；結構上的作用（荷載）應經(jīng)現場(chǎng)調查或檢測核算；材料強度的標準值，應根據構件的實(shí)際狀況、設計文件與現場(chǎng)檢測綜合確定；應計入由溫度和變形產(chǎn)生的附加內容；結構或構件的幾何參數應取實(shí)測值，并計入相關(guān)不利影響。1.結構荷載作用應經(jīng)現場(chǎng)調查，材料標準值按設計文件與現場(chǎng)檢測結果的較低值取值，幾何參數應取實(shí)測值，并計入相關(guān)不利影響。2.以評定掌握結構安全性為目的進(jìn)行鑒定時(shí)，荷載作用取值不低于原建造時(shí)的荷載規范，結構承載力不應低于原設計規范的要求；但當實(shí)際調查的荷載超過(guò)原設計取值時(shí)，應按調查結果取值。3.以改造加固為目的進(jìn)行鑒定時(shí)，按國家現行標準規范與調查結果的較大值取值，并按現行國家標準計算。4.構件出現較大變形或損傷時(shí)，應按現行規范與標準進(jìn)行計算取值。對于既有建筑，當以掌握結構安全性為目的進(jìn)行鑒定時(shí)，應當結合荷載調查情況，按不低于原建造時(shí)的荷載規范取值。此處，有必要介紹一下我國的荷載規范變化情況。我國建筑結構荷載設計規范發(fā)展至今大致分為四個(gè)階段：我國最早的荷載設計規范，1954年建工部頒布的《荷載暫行規定》結規1-54，該版本主要內容以引進(jìn)蘇聯(lián)規范為主，內容適用于當初普遍采用的允許應力和破壞階段設計結構的設計方法；1958年修訂后《荷載暫行規定》結規1-58，增加充實(shí)了部分內容，規定了荷載系數，以適應多系數設計的需要。20世紀60年代末-70年代初，我國開(kāi)展了大范圍的荷載調查，尤其是風(fēng)、雪荷載的調查，在此基礎上對荷載規范進(jìn)行了全面的修訂，并更名為《工業(yè)與民用建筑結構荷載規范》TJ9-74，這是我國自主編制的較為完整的一本規范，適用于當初設計規范為多系數分析、單系數表達的極限狀態(tài)及允許應力設計方法。20世紀80年代初，配合全國性建筑結構可靠度和荷載組合課題研究，又對樓面活荷載進(jìn)行了大規模的調查，對基于概率理論的極限狀態(tài)設計的荷載組合方法開(kāi)展深入研究，主要成果集中反映于《建筑結構設計統一標準》GBJ68-84，并一次修訂完成了《建筑結構荷載規范》GBJ9-87，在可靠度設計方法、活荷載統計、荷載組合、結構抗風(fēng)雪荷載設計等方面有了跨時(shí)代的進(jìn)步，使該規范躋身于基于概率極限狀態(tài)設計方法的國際先進(jìn)標準。90年代中后期，政府主管部門(mén)組織關(guān)于是否提高結構可靠度的論證，形成了要在新一輪規范修訂中適當提高結構可靠度的一致結論。1997年，啟動(dòng)了《建筑結構荷載規范》的修訂工作，決定適當提高建筑結構設計可靠度，荷載設計規范的修訂起主導作用。2001年頒布了《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001，并于2006年局部修訂。2009年，開(kāi)始對規范全面修訂，2012年5月28日，批準頒布《建筑結構荷載規范》GB 50009-2012，2012年10月1日實(shí)施。很遺憾，歷史資料收集沒(méi)有收集到《荷載暫行規定》結規1-54的相關(guān)規定，以下對結1-58進(jìn)行簡(jiǎn)述。結1-58將荷載分為主要荷載、附加荷載和特殊荷載三類(lèi)。主要荷載包括自重、使用荷載、行載、雪載（北緯42°以北地區）、土壓力、水壓力和溫度變化，是經(jīng)常作用在結構上的荷載，也包括車(chē)輛運輸荷載。附加荷載包括了風(fēng)載、短期作用的雪載、不正常動(dòng)力荷載及安裝吊車(chē)荷載、氣溫變化等，屬于臨時(shí)作用于結構上的荷載。特殊荷載包括地震力、水災引起的水壓力、生產(chǎn)事故和停產(chǎn)引起的溫度變化，一般是偶然作用上的。荷載組合也分為主要荷載組合、附加荷載組合以及特殊荷載組合3種，結構設計主要考慮主要荷載組合、主要荷載和附加荷載組合中的不利組合情況，特殊組合要視結構所處條件及耐久性個(gè)別考慮。進(jìn)行容許應力設計時(shí)，安全系數由各結構規范確定。極限狀態(tài)設計時(shí)，荷載應乘以超重系數。使用荷載中，結1-58的不上人屋面荷載僅為30kg/m2，閣樓為75kg/m2（按一般住宅住人者按120kg/m2采用，可能上人的灰板條頂棚，不考慮均布荷載）；各類(lèi)樓面均布荷載從150kg/m2（比如住宅、辦公樓等）到400kg/m2（比如車(chē)站的大廳、藏書(shū)庫、舞臺等）不等，規定了1.2到1.4的超載系數。在計算一般居住和公共建筑物的承重墻、柱、基礎和受荷面積超過(guò)10m2的梁時(shí)，樓面荷載可以折減。規范奠定了雪荷載的計算模式，即屋面水平投影面上的雪荷載由屋面形式有關(guān)系數與單位面積上雪載乘積確定。給出了風(fēng)荷載的計算方法。
《工業(yè)與民用建筑結構荷載規范》TJ9-74
國家建工部于1960年代開(kāi)始組織開(kāi)展了相關(guān)試驗研究和調查統計。1971年，國家基本建設委員會(huì )組織召開(kāi)國家規范全面修訂工作會(huì )議，啟動(dòng)荷載規范修訂工作。本次修訂改進(jìn)了荷載組合方法、增加工業(yè)廠(chǎng)房樓面活荷載和屋面積灰荷載、修訂吊車(chē)荷載、增加山區風(fēng)壓規定、增加新型結構的風(fēng)載體型系數、增加高聳結構風(fēng)振問(wèn)題。?《工業(yè)與民用建筑結構荷載規范》TJ9-74明確了“遇風(fēng)組合”概念，規定參與組合的可變荷載多于1個(gè)且其中包含風(fēng)荷載時(shí)，可變荷載的組合系數取0.9，其他情況均取1.0。?關(guān)于樓面荷載，74規范與之前規范幾乎沒(méi)有調整，針對辦公樓樓面活荷載150 kg/m2補充規定了，經(jīng)常開(kāi)會(huì )或兼做會(huì )議室時(shí)，宜按200 kg/m2采用。輕屋面、瓦屋面等不上人屋面按30 kg/m2采用，一般鋼筋混凝土屋面按50 kg/m2采用，上人屋面150 kg/m2，兼做其他用途時(shí)，按相應樓面活荷載采用。?規范增加了“屋面積灰荷載”，由于以往無(wú)此規定，有些設計單位對此經(jīng)驗不足，生產(chǎn)單位也未予以重視，因積灰引起的事故時(shí)有發(fā)生。規范修訂時(shí)，在調研的基礎上，對具有一定除塵設施和保證清灰制度的廠(chǎng)房，根據通常3~6個(gè)月的清灰期，按積灰的濕容量（相當于飽和容量和干容量的平均值），按車(chē)間類(lèi)別、屋面形式和距灰源的距離，分別擬定了屋面積灰荷載。?規范明確界定了吊車(chē)的豎向荷載和水平荷載，進(jìn)一步明確考慮多臺吊車(chē)的規定，增加了吊車(chē)荷載動(dòng)力系數的規定。?給出了完整的全國基本雪壓和基本風(fēng)壓分布圖。不過(guò)，值得注意的是，74規范的基本風(fēng)壓為30年一遇的最大積雪總量，風(fēng)壓也是30年一遇10min平均最大風(fēng)速為標準換算的，與現行規范有一定差距。1981年國家建委發(fā)文立項，全面修訂《工業(yè)與民用建筑結構荷載規范》TJ9-74，1985年召開(kāi)審查會(huì )，1988年國家計劃委員會(huì )發(fā)文改名《建筑結構荷載規范》GBJ9-87，1988年7月1日施行。這部標準統一了荷載代表值的取值標準，規定了荷載標準值是荷載的基本代表值，明確了組合值系數、準永久值系數等，改進(jìn)了荷載效應組合方法。?87規范調整補充了民用建筑樓面活荷載，商店由3.0kN/m2增加到3.5 kN/m2，藏書(shū)庫、檔案庫由4.0kN/m2增加到5.0 kN/m2，增加了停車(chē)庫等效均布荷載。設計樓面梁的活荷載折減由單一的0.7調整為按梁從屬面積折減，設計墻、柱、基礎時(shí)活荷載樓層折減從9層折減0.55擴大到20層。?不上人屋面活荷載，增加了一檔，有鋼結構或鋼筋混凝土結構承重的鋼筋混凝土屋面（包括挑檐和雨棚），屋面均布活荷載取0.7 kN/m2。?針對工業(yè)建筑調整了一些工業(yè)建筑樓面活荷載，修改了吊車(chē)橫向水平荷載取值，增加多臺吊車(chē)組合。?規范還修訂了全國基本雪壓和風(fēng)壓、補充了屋面積雪分布系數，修改風(fēng)壓高度變化系數，劃分了A、B、C三類(lèi)粗糙類(lèi)別，修改了順風(fēng)向風(fēng)振計算方法。這一部規范與國家現行標準規范最為接近，摒棄了原規范“遇風(fēng)組合”的舊概念，荷載組合方面大家也比較熟悉。?相較前一版規范，民用建筑樓面活荷載僅部分進(jìn)行了提高，大部分未做修訂。不上人屋面活荷載統一調整為0.5 kN/m2，規范修訂了吊車(chē)工作級別。?基本風(fēng)壓和基本雪壓的平均重現期由30年改為50年，地面粗糙類(lèi)別增加D類(lèi)。相信各位讀者對荷載規范的變化也有了一些認識，以后面對既有建筑鑒定時(shí)，對荷載的取值也有了一定的把握。
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