《条文说明09》由会员分享，可在线阅读，更多相关《条文说明09（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、19 温度作用9.1 一般规定9.1.1 引起温度作用的因素很多，本规范仅涉及气温变化及太阳辐射等由气候因素产生的温度作用。有使用热源的结构一般是指有散热设备的厂房、烟囱、储存热物的筒仓、冷库等，其温度作用应由专门规范作规定，或根据建设方和设备供应商提供的指标确定温度作用。温度作用是指结构或构件内温度的变化。在结构构件任意截面上的温度分布，一般认为可由三个分量叠加组成：均匀分布的温度分量 T u(图 9a)；沿截面线性变化的温度分量（梯度温差）T My、T Mz（图 9b、c） ，一般采用截面边缘的温度差表示；非线性变化的温度分量 T E(图 9d)。结构和构件的温度作用即指上述分量的变化，对
2、超大型结构、由不同材料部件组成的结构等特殊情况，尚需考虑不同结构部件之间的温度变化。对大体积结构，尚需考虑整个温度场的变化。图 9 结构构件任意截面上的温度分布建筑结构设计时，应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应，如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应（应力或变形）可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时，比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等，结构设计中一般应考虑温度作用。是否需要考虑温度作用效应的具体条件由混凝土结构设计规范GB 50010、 钢
3、结构设计规范GB 50017 等结构设计规范作出规定。9.1.2 常用材料的线膨胀系数表主要参考欧洲规范的数据确定。9.1.3 温度作用属于可变的间接作用，考虑到结构可靠指标及设计表达式的统一，其荷载分项系数取值与其他可变荷载相同，取 1.4。该值与美国混凝土设计规范 ACI 318 的取值相当。作为结构可变荷载之一，温度作用应根据结构施工和使用期间可能同时出现的情况考虑其与其他可变荷载的组合。规范规定的组合值系数、频遇值系数及准永久值系数主要依据设计经验及参考欧洲规范确定。混凝土结构在进行温度作用效应分析时，可考虑混凝土开裂等因素引起的结构刚度的降低。混凝土材料的徐变和收缩效应，可根据经验将
4、其等效为温度作用。具体方法可参考有关资料和文献。如在行业标准水工混凝土结构设讣规范SL 191-2008 中规定，初估混凝土干缩变形时可将其影响折算为(1015)的温降。在铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1-2005 中规定混凝土收缩的影响可按降低温度的2方法来计算，对整体浇筑的混凝土和钢筋混凝土结构分别相当于降低温度 20和15。9.2 基本气温9.2.1 基本气温是气温的基准值，是确定温度作用所需最主要的气象参数。基本气温一般是以气象台站记录所得的某一年极值气温数据为样本，经统计得到的具有一定年超越概率的最高和最低气温。采用什么气温参数作为年极值气温样本数据，目前还没有统一模式。欧洲
5、规范 EN 1991-1-5:-2003 采用小时最高和最低气温；我国行业标准铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1-2005 采用七月份和一月份的月平均气温， 公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 采用有效温度并将全国划分为严寒、寒冷和温热三个区来规定。目前国内在建筑结构设计中采用的基本气温也不统一，钢结构设计有的采用极端最高、最低气温，混凝土结构设计有的采用最高或最低月平均气温，这种情况带来的后果是难以用统一尺度评判温度作用下结构的可靠性水准，温度作用分项系数及其他各系数的取值也很难统一。作为结构设计的基本气象参数，有必要加以规范和统一。根据国内的设计现状并参考国外规范，本规范将
6、基本气温定义为 50 年一遇的月平均最高和月平均最低气温。分别根据全国各基本气象台站最近 30 年历年最高温度月的月平均最高和最低温度月的月平均最低气温为样本，经统计（假定其服从极值I 型分布）得到。对于热传导速率较慢且体积较大的混凝土及砌体结构，结构温度接近当地月平均气温，可直接采用月平均最高气温和月平均最低气温作为基本气温。对于热传导速率较快的金属结构或体积较小的混凝土结构，它们对气温的变化比较敏感，这些结构要考虑昼夜气温变化的影响，必要时应对基本气温进行修正。气温修正的幅度大小与地理位置相关，可根据工程经验及当地极值气温与月平均最高和月平均最低气温的差值以及保温隔热性能酌情确定。9.3
7、均匀温度作用9.3.1 均匀温度作用对结构影响最大，也是设计时最常考虑的，温度作用的取值及结构分析方法较为成熟。对室内外温差较大且没有保温隔热面层的结构，或太阳辐射较强的金属结构等，应考虑结构或构件的梯度温度作用，对体积较大或约束较强的结构，必要时应考虑非线性温度作用。对梯度和非线性温度作用的取值及结构分析目前尚没有较为成熟统一的方法，因此，本规范仅对均匀温度作用作出规定，其他情况设计人员可参考有关文献或根据设计经验酌情处理。以结构的初始温度（合拢温度）为基准，结构的温度作用效应要考虑温升和温降两种工况。这两种工况产生的效应和可能出现的控制应力或位移是不同的，温升工况会使构件产生膨胀，而温降则
8、会使构件产生收缩，一般情况两者都应校核。气温和结构温度的单位采用摄氏度()，零上为正，零下为负。温度作用标准值的单位也是摄氏度()，温升为正，温降为负。9.3.2 影响结构平均温度的因素较多，应根据工程施工期间和正常使用期间的实际情况确定。对暴露于环境气温下的室外结构，最高平均温度和最低平均温度一般可依据基本气温 Tmax和 Tmin确定。对有围护的室内结构，结构最高平均温度和最低平均温度一般可依据室内和室外的环境温度按热工学的原理确定，当仅考虑单层结构材料且室内外环境温度类似时，结构平均温度可近似地取室内外环境温度的平均值。在同一种材料内，结构的梯度温度可近似假定为线性分布。3室内环境温度应
9、根据建筑设计资料的规定采用，当没有规定时，应考虑夏季空调条件和冬季采暖条件下可能出现的最低温度和最高温度的不利情况。室外环境温度一般可取基本气温，对温度敏感的金属结构，尚应根据结构表面的颜色深浅及朝向考虑太阳辐射的影响，对结构表面温度予以增大。夏季太阳辐射对外表面最高温度的影响，与当地纬度、结构方位、表面材料色调等因素有关，不宜简单近似。参考早期的国际标准化组织文件结构设计依据温度气候作用技术报告 ISO TR 9492 中相关的内容，经过计算发现，影响辐射量的主要因素是结构所处的方位，在我国不同纬度的地方（北纬 20 度50 度）虽然有差别，但不显著。结构外表面的材料及其色调的影响肯定是明显
10、的。表 7 为经过计算归纳近似给出围护结构表面温度的增大值。当没有可靠资料时，可参考表 7 确定。表 7 考虑太阳辐射的围护结构表面温度增加朝向 表面颜色 温度增加值()浅亮 6浅色 11平屋面深暗 25浅亮 3浅色 5东向、南向和西向的垂直墙面深暗 7浅亮 2浅色 4北向、东北和西北向的垂直墙面深暗 6对地下室与地下结构的室外温度，一般应考虑离地表面深度的影响。当离地表面深度超过 10m 时，土体基本为恒温，等于年平均气温。9.3.3 混凝土结构的合拢温度一般可取后浇带封闭时的月平均气温。钢结构的合拢温度一般可取合拢时的日平均温度，但当合拢时有日照时，应考虑日照的影响。结构设计时，往往不能准确确定施工工期，因此，结构合拢温度通常是一个区间值。这个区间值应包括施工可能出现的合拢温度，即应考虑施工的可行性和工期的不可预见性。
