什么是荷载

荷载是使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素，或习惯上指施加在工程结构上使工程结构或构件产生效应的各种直接作用。常见的有：结构自重、楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积灰荷载、车辆荷载、吊车荷载、设备动力荷载以及风、雪、裹冰、波浪等自然荷载。

 

分类方法

 

（一）时间分类

 

1、荷载（恒载）

其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略。例如结构自重、土压力、预应力、基础沉降、混凝土收缩、焊接变形等。恒载也称荷载，是施加在工程结构上不变的（或其变化与平均值相比可以忽略不计的）荷载。如结构自重、外加性的承重、非承重结构构件和建筑装饰构件的重量、土压力等。因为恒载在整个使用期内总是持续地施加在结构上，所以设计结构时，必须考虑它的长期效应。结构自重，一般根据结构的几何尺寸和材料容重的标准值（也称名义值）确定。房屋是由基础、墙（柱）、梁、板这样一些较重的结构构件组成。它们首先要承受自身重量，这就是恒载。除此之外，地面、屋面、顶棚、墙面上的抹灰层和门窗都是荷载。

 

2、可变荷载（活载荷）

在设计基准期间内，其值随时间变化，且变化值和平均值相比不可忽略。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。活荷载也称可变荷载，是施加在结构上的由人群、物料和交通工具引起的使用或占用荷载和自然产生的自然荷载。如工业建筑楼面活荷载、民用建筑楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积灰荷载、车辆荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、裹冰荷载、波浪荷载等均是。

 

3、偶然荷载（特殊载荷或偶然作用）

在设计基准期可能出现也可能不出现，一旦出现，其值很大且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力，台风雪崩等。

 

（二）结构分类

 

1、静态作用不使结构或结构件产生加速度或产生加速度可以忽略不计。例如住宅或办公楼的楼面荷载等。

 

2、动态作用使结构和结构件产生不可忽略的加速度。例如吊车设备振动、高空坠落物冲击作用等。

 

（三）作用面大小分类

 

1、均布面载荷

建筑物楼面上的均布载荷，例如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。均匀面载荷Q值的计算，可用材料单位体积的重度y乘以面层材料的厚度d，得出增加的均匀布面载荷值，Q=y.d。

 

2、线荷载　

建筑物原有的楼面或层面上的各种面载荷传到梁上或条形基础上，可简化为单位长度上的分布载荷。

 

3、集中荷载

荷载的分布面积远小于结构受荷时，为简化计算，可近似地将荷载看成作用在一点上。例如次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中荷载，屋架传给柱子的压力、吊车的轮子对吊车梁的压力都是集中荷载。

 

基本值

 

标准荷载在概念上一般是指结构或构件在正常使用条件下可能出现的较大荷载值，因此它应高于经常出现的荷载值。用统计的观点，荷载的标准值是在所规定的设计基准期内，其超越概率小于某一规定值的荷载值，也称特征值，是工程设计可以接受的较大值。在某些情况下，一个荷载可以有上限和下限两个标准值。当荷载减小对结构产生更危险的效应时，应取用较不利的下限值作为标准值；反之，当荷载增加使结构产生更危险的效应时，则取上限值作为标准值。又如各种活荷载，当有足够的观测资料时，则应按上述标准值的定义统计确定；当无足够的观测资料时，荷载的标准值可结合设计经验，根据上述的概念协议确定。

 

代表值

 

1、建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

 

2、对荷载应采用标准值作为代表值。

 

3、对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准值作为代表值。

 

4、对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

 

应用

 

1、工业建筑

工业建筑楼面在生产使用和维修安装期间，由设备、运输工具、原材料、成品等物重以及操作人员的重量所产生的荷载。工业设备等重物通常为局部荷载或集中荷载，应按实际资料确定。但为了便于设计，一般可采用对结构构件引起相同效应的等效均布活荷载来代替。

 

2、民用建筑

民用建筑在使用期间，由人群、 物件、家具、设备等产生的荷载。对于常见的住宅、办公室、 旅馆、医院、学校、礼堂、影剧院、体育馆、展览馆、商店、车站大厅、候车室、书库、浴室、阳台等民用建筑的楼面均布活荷载值由国家荷载规范规定。

 

3、屋面

屋面在施工、使用和维修过程中，由人群、工具和适当的堆料所产生的荷载。对于多雨地区，屋面活荷载也包括可能的屋面积水所引起的积水荷载。屋面积灰荷载是对于在生产中有大量排灰的厂房，为考虑屋盖结构的安全而规定的屋面荷载。如铸造车间、炼钢车间、烧结车间、高炉、水泥厂等以及其邻近的建筑，均应考虑屋面积灰荷载。该荷载的标准值可按灰源性质、建筑物与灰源的距离、屋面形状和清灰制度等条件来规定。

 

4、车辆荷载

运载人群和货物的车辆施加在房屋楼面、码头和桥梁上的活荷载。在多层工业厂房、仓库和汽车库的楼面上有时要求承受汽车、铲车等荷载。由于车辆型号和等级不同，施加在结构上的荷载也不同，设计时要考虑最有代表性和控制性的车辆荷载。如公路桥梁选用的是经常地、大量地出现的汽车排列成队，作为计算荷载；将出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。汽车和列车行驶在桥面上，使桥梁受到冲击力，设计时车辆荷载应乘以动力系数。此外，还要考虑车辆制动时的制动力、车辆在曲线上行驶的离心力、列车行驶时的横向摇摆力以及由车辆荷载引起的土的附加侧压力。

 

5、吊车荷载

吊车作业时对结构引起的竖向力和水平力。工业厂房为了在生产中吊运材料和成品，在安装检修时吊运设备，常设置各种吊车，如桥式吊车、悬挂吊车、悬臂吊车等。吊车竖向力为吊车的较大竖向轮压，对桥式吊车而言，可由大车桥架重、小车自重、司机操作室重量和额定较大吊重确定。一般可按吊车产品目录的规定取用。吊车水平力为吊车车轮制动时通过轨道传递的刹车力，对桥式吊车而言，大车制动时产生纵向水平力；小车制动时产生横向水平力。吊车由于轨道不直、不平行、吊车桥架刚度不够以及吊车轮安装位置不正、不平行等原因，使吊车沿纵向行驶时呈蛇形运动，造成大车车轮对轨道的挤压力，称为卡轨力。吊车由于轨道接头高差、工件翻身等所产生的竖向冲击作用，一般可按吊车类别、结构构件类型和部位，以及吊车重量等因素采用不同的动力系数考虑。

 

6、风荷载

也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的作用，包括稳定风和脉动风两种作用，在工程结构上称为空气静力作用和空气动力作用。在多大风地区和设计高耸结构或大跨度桥梁时，需特别注意。

 

7、雪荷载

一般雪荷载为我国（除华南地区）张拉膜结构设计控制荷载之一，组合值为0.7、频遇值为0.6，准值系数按雪荷载分区I、Ⅱ、Ⅲ分别对应为0.5、0.2、0.0。