在對(duì)既有建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定時(shí)，關(guān)于荷載作用取值問題一直是一個(gè)令人比較苦惱的問題：既有建筑按建造當(dāng)時(shí)的規(guī)范建造，與現(xiàn)行規(guī)范可能存在一定差距，按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范取值評(píng)判一個(gè)老建筑是否過于嚴(yán)格？本文總結(jié)了標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于荷載取值的相關(guān)內(nèi)容，希望對(duì)以上問題有所解答
《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定
《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》GB55021-2021針對(duì)這個(gè)問題，給出了一套解決方案，第4.2.2條，既有建筑承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的的承載能力驗(yàn)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 當(dāng)為鑒定原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在剩余設(shè)計(jì)工作年限內(nèi)的安全性時(shí)，應(yīng)按不低于原建造時(shí)的荷載規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算；如原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件出現(xiàn)過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(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。2 當(dāng)為結(jié)構(gòu)加固、改變用途或延長(zhǎng)工作年限的目的而鑒定原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的安全性時(shí)，應(yīng)在調(diào)查結(jié)構(gòu)上實(shí)際作用的荷載及擬新增荷載的基礎(chǔ)上，按現(xiàn)行規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。3 采用的計(jì)算模型，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力和構(gòu)造狀況；結(jié)構(gòu)上的作用（荷載）應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查或檢測(cè)核算；材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際狀況、設(shè)計(jì)文件與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)綜合確定；應(yīng)計(jì)入由溫度和變形產(chǎn)生的附加內(nèi)容；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何參數(shù)應(yīng)取實(shí)測(cè)值，并計(jì)入相關(guān)不利影響。1.結(jié)構(gòu)荷載作用應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，材料標(biāo)準(zhǔn)值按設(shè)計(jì)文件與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果的較低值取值，幾何參數(shù)應(yīng)取實(shí)測(cè)值，并計(jì)入相關(guān)不利影響。2.以評(píng)定掌握結(jié)構(gòu)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(guī)范，結(jié)構(gòu)承載力不應(yīng)低于原設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；但當(dāng)實(shí)際調(diào)查的荷載超過原設(shè)計(jì)取值時(shí)，應(yīng)按調(diào)查結(jié)果取值。3.以改造加固為目的進(jìn)行鑒定時(shí)，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與調(diào)查結(jié)果的較大值取值，并按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。4.構(gòu)件出現(xiàn)較大變形或損傷時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算取值。對(duì)于既有建筑，當(dāng)以掌握結(jié)構(gòu)安全性為目的進(jìn)行鑒定時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合荷載調(diào)查情況，按不低于原建造時(shí)的荷載規(guī)范取值。此處，有必要介紹一下我國(guó)的荷載規(guī)范變化情況。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展
我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展至今大致分為四個(gè)階段：我國(guó)最早的荷載設(shè)計(jì)規(guī)范，1954年建工部頒布的《荷載暫行規(guī)定》結(jié)規(guī)1-54，該版本主要內(nèi)容以引進(jìn)蘇聯(lián)規(guī)范為主，內(nèi)容適用于當(dāng)初普遍采用的允許應(yīng)力和破壞階段設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法；1958年修訂后《荷載暫行規(guī)定》結(jié)規(guī)1-58，增加充實(shí)了部分內(nèi)容，規(guī)定了荷載系數(shù)，以適應(yīng)多系數(shù)設(shè)計(jì)的需要。20世紀(jì)60年代末-70年代初，我國(guó)開展了大范圍的荷載調(diào)查，尤其是風(fēng)、雪荷載的調(diào)查，在此基礎(chǔ)上對(duì)荷載規(guī)范進(jìn)行了全面的修訂，并更名為《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9-74，這是我國(guó)自主編制的較為完整的一本規(guī)范，適用于當(dāng)初設(shè)計(jì)規(guī)范為多系數(shù)分析、單系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)及允許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。20世紀(jì)80年代初，配合全國(guó)性建筑結(jié)構(gòu)可靠度和荷載組合課題研究，又對(duì)樓面活荷載進(jìn)行了大規(guī)模的調(diào)查，對(duì)基于概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的荷載組合方法開展深入研究，主要成果集中反映于《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ68-84，并一次修訂完成了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-87，在可靠度設(shè)計(jì)方法、活荷載統(tǒng)計(jì)、荷載組合、結(jié)構(gòu)抗風(fēng)雪荷載設(shè)計(jì)等方面有了跨時(shí)代的進(jìn)步，使該規(guī)范躋身于基于概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。90年代中后期，政府主管部門組織關(guān)于是否提高結(jié)構(gòu)可靠度的論證，形成了要在新一輪規(guī)范修訂中適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)可靠度的一致結(jié)論。1997年，啟動(dòng)了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的修訂工作，決定適當(dāng)提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度，荷載設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂起主導(dǎo)作用。2001年頒布了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001，并于2006年局部修訂。2009年，開始對(duì)規(guī)范全面修訂，2012年5月28日，批準(zhǔn)頒布《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2012，2012年10月1日實(shí)施。不同階段規(guī)范對(duì)荷載取值的相關(guān)規(guī)定
《荷載暫行規(guī)定》結(jié)規(guī)1-54，結(jié)1-58
很遺憾，歷史資料收集沒有收集到《荷載暫行規(guī)定》結(jié)規(guī)1-54的相關(guān)規(guī)定，以下對(duì)結(jié)1-58進(jìn)行簡(jiǎn)述。結(jié)1-58將荷載分為主要荷載、附加荷載和特殊荷載三類。主要荷載包括自重、使用荷載、行載、雪載（北緯42°以北地區(qū)）、土壓力、水壓力和溫度變化，是經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，也包括車輛運(yùn)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)力荷載及安裝吊車荷載、氣溫變化等，屬于臨時(shí)作用于結(jié)構(gòu)上的荷載。特殊荷載包括地震力、水災(zāi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)所處條件及耐久性個(gè)別考慮。進(jìn)行容許應(yīng)力設(shè)計(jì)時(shí)，安全系數(shù)由各結(jié)構(gòu)規(guī)范確定。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載應(yīng)乘以超重系數(shù)。使用荷載中，結(jié)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）；各類樓面均布荷載從150kg/m2（比如住宅、辦公樓等）到400kg/m2（比如車站的大廳、藏書庫(kù)、舞臺(tái)等）不等，規(guī)定了1.2到1.4的超載系數(shù)。在計(jì)算一般居住和公共建筑物的承重墻、柱、基礎(chǔ)和受荷面積超過10m2的梁時(shí)，樓面荷載可以折減。規(guī)范奠定了雪荷載的計(jì)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(shù)與單位面積上雪載乘積確定。給出了風(fēng)荷載的計(jì)算方法。《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9-74
國(guó)家建工部于1960年代開始組織開展了相關(guān)試驗(yàn)研究和調(diào)查統(tǒng)計(jì)。1971年，國(guó)家基本建設(shè)委員會(huì)組織召開國(guó)家規(guī)范全面修訂工作會(huì)議，啟動(dòng)荷載規(guī)范修訂工作。本次修訂改進(jìn)了荷載組合方法、增加工業(yè)廠房樓面活荷載和屋面積灰荷載、修訂吊車荷載、增加山區(qū)風(fēng)壓規(guī)定、增加新型結(jié)構(gòu)的風(fēng)載體型系數(shù)、增加高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振問題。?《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9-74明確了“遇風(fēng)組合”概念，規(guī)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(shù)取0.9，其他情況均取1.0。?關(guān)于樓面荷載，74規(guī)范與之前規(guī)范幾乎沒有調(diào)整，針對(duì)辦公樓樓面活荷載150 kg/m2補(bǔ)充規(guī)定了，經(jīng)常開會(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(yīng)樓面活荷載采用。?規(guī)范增加了“屋面積灰荷載”，由于以往無此規(guī)定，有些設(shè)計(jì)單位對(duì)此經(jīng)驗(yàn)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(guī)范修訂時(shí)，在調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)具有一定除塵設(shè)施和保證清灰制度的廠房，根據(jù)通常3~6個(gè)月的清灰期，按積灰的濕容量（相當(dāng)于飽和容量和干容量的平均值），按車間類別、屋面形式和距灰源的距離，分別擬定了屋面積灰荷載。?規(guī)范明確界定了吊車的豎向荷載和水平荷載，進(jìn)一步明確考慮多臺(tái)吊車的規(guī)定，增加了吊車荷載動(dòng)力系數(shù)的規(guī)定。?給出了完整的全國(guó)基本雪壓和基本風(fēng)壓分布圖。不過，值得注意的是，74規(guī)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(biāo)準(zhǔn)換算的，與現(xiàn)行規(guī)范有一定差距。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-87
1981年國(guó)家建委發(fā)文立項(xiàng)，全面修訂《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9-74，1985年召開審查會(huì)，1988年國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)發(fā)文改名《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-87，1988年7月1日施行。這部標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了荷載代表值的取值標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，明確了組合值系數(shù)、準(zhǔn)永久值系數(shù)等，改進(jìn)了荷載效應(yīng)組合方法。?87規(guī)范調(diào)整補(bǔ)充了民用建筑樓面活荷載，商店由3.0kN/m2增加到3.5 kN/m2，藏書庫(kù)、檔案庫(kù)由4.0kN/m2增加到5.0 kN/m2，增加了停車庫(kù)等效均布荷載。設(shè)計(jì)樓面梁的活荷載折減由單一的0.7調(diào)整為按梁從屬面積折減，設(shè)計(jì)墻、柱、基礎(chǔ)時(shí)活荷載樓層折減從9層折減0.55擴(kuò)大到20層。?不上人屋面活荷載，增加了一檔，有鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(duì)工業(yè)建筑調(diào)整了一些工業(yè)建筑樓面活荷載，修改了吊車橫向水平荷載取值，增加多臺(tái)吊車組合。?規(guī)范還修訂了全國(guó)基本雪壓和風(fēng)壓、補(bǔ)充了屋面積雪分布系數(shù)，修改風(fēng)壓高度變化系數(shù)，劃分了A、B、C三類粗糙類別，修改了順風(fēng)向風(fēng)振計(jì)算方法。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001
這一部規(guī)范與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范最為接近，摒棄了原規(guī)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(guī)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(tǒng)一調(diào)整為0.5 kN/m2，規(guī)范修訂了吊車工作級(jí)別。?基本風(fēng)壓和基本雪壓的平均重現(xiàn)期由30年改為50年，地面粗糙類別增加D類。相信各位讀者對(duì)荷載規(guī)范的變化也有了一些認(rèn)識(shí)，以后面對(duì)既有建筑鑒定時(shí)，對(duì)荷載的取值也有了一定的把握。
