屋面荷载的计算是建筑结构设计中的重要环节，涉及到多种特殊荷载的确定和计算方法。这些特殊荷载包括风压、雪压、温度变化引起的热应力、地震作用等。在计算过程中，首先需要明确各种荷载的作用机理和影响范围，然后根据相关规范和标准进行具体的计算。计算步骤通常包括收集数据、建立荷载模型、施加荷载并求解以及结果分析与验证。通过这些步骤，可以确保屋面结构的设计和施工满足安全、经济和技术要求。
屋面荷载的计算
屋面荷载的计算是一项重要的工程任务，涉及多个方面的因素。以下是详细的计算方法和步骤：
1. 永久荷载（恒荷载）
永久荷载是指屋面上固定不变的荷载，主要包括面层、找平层、防水层、保温层、构造层和抹灰层等。
上人屋面的永久荷载计算示例
- 10厚地砖面层：22 × 0.01 = 0.22 kN/m2
- 20厚1:3水泥砂浆找平：20 × 0.02 = 0.40 kN/m2
- 50厚C30细石混凝土刚性层：25 × 0.05 = 1.25 kN/m2
- 防水卷材一道：0.15 kN/m2
- 20厚1:3水泥砂浆找平层：20 × 0.02 = 0.40 kN/m2
- 100厚泡沫混凝土保温层：4 × 0.1 = 0.40 kN/m2
- 20厚1:3水泥砂浆找平层：20 × 0.02 = 0.40 kN/m2
总计：0.22 + 0.40 + 1.25 + 0.15 + 0.40 + 0.40 + 0.40 = 3.22 kN/m2
楼面的永久荷载计算示例
- 面层：1000 * 1000大理石面层 = 1.0 kN/m2
- 找平层：20mm厚1:2水泥砂浆找平 = 20 * 0.02 = 0.40 kN/m2
- 构造层：120mm厚现浇混凝土楼板 = 120 * 0.25 = 3.00 kN/m2
- 抹灰层：15mm厚纸筋石灰抹底 = 15 * 0.16 = 0.24 kN/m2
总计：1.0 + 0.40 + 3.00 + 0.24 = 4.64 kN/m2
2. 可变荷载（活荷载）
可变荷载是指屋面上可能变化的荷载，主要包括屋面活荷载和雪荷载。
屋面活荷载
- 上人屋面均布活荷载标准值：2.0 kN/m2
- 楼面活荷载标准值：2.0 kN/m2
雪荷载
雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，属于结构上的可变荷载。计算公式为：其中：
- —— 雪压 (N/m2)
- —— 雪重度 (N/m3)
- —— 雪深 (m)
屋面水平投影面上的雪荷载标准值，按下式计算：其中：
- —— 雪荷载标准值 (kN/m2)
- —— 屋面积雪分布系数
- —— 基本雪压 (kN/m2)
基本雪压 是雪荷载的基准压力，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。可以在《建筑结构荷载规范》附录表D4中直接查出。
3. 特殊荷载
特殊荷载包括风荷载、地震荷载等，这些荷载需要根据具体的设计要求和规范进行计算。
影响因素
- 风的影响
- 风可以将部分积雪吹走，导致平屋面或小坡度屋面上的雪压比邻近地面上的雪压要小。
- 在高低跨屋面的情况下，风会将较高屋面的雪吹落在较低屋面上，形成局部较大的漂积荷载。
- 屋面坡度
- 屋面雪荷载与屋面坡度密切相关，一般随坡度的增加而减小。
- 当屋面坡度大于某一角度时，积雪会在屋面产生滑移或滑落。
- 屋面温度
- 屋面散发的热量会使部分积雪融化，同时也会使雪滑移更易发生。
- 不连续加热的屋面，加热期融化的雪在不加热期间可能重新冻结，形成冰层。
总结
屋面荷载的计算需要综合考虑永久荷载、可变荷载和特殊荷载。通过详细的计算和分析，可以确保屋面结构的安全性和稳定性。希望以上内容能帮助你更好地理解和计算屋面荷载。
屋面荷载计算中的风荷载影响
屋面荷载计算中的雪荷载计算方法
屋面荷载计算中屋面坡度的影响
屋面荷载计算中的特殊荷载类型
