什么是荷载?

[拼音]：hezai

[外文]：load

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。

结构设计时采用的荷载基本代表值，也就是在荷载规范中所列的各项标准荷载。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最大荷载值，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最大值。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。

也称永久荷载，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、外加永久性的承重、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。

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。

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 *** 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。

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。

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。

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。

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。公路桥梁要求承受汽车、平板挂车、履带车和压路机等荷载。铁路桥梁要求承受列车的荷载。由于车辆的型号和等级不同，施加在结构上的荷载也不相同，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（见桥梁荷载）。

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最大竖向轮压，对桥式吊车而言，可由大车桥架重、小车自重、司机 *** 作室重量和额定最大吊重确定。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。

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。

施加在建筑屋面或其他结构外露面上的积雪重量。 雪荷载值S由地面积雪重量即基本雪压So乘以屋面积雪分布系数μr确定：

S＝μrSo

中国规定的基本雪压是一般空旷平坦地面按一定重现期统计而得的年最大积雪量（相当于该一定年限基准期最大积雪重量分布的某一分位值）。根据统计，年最大地面雪压的统计分布也可按极值Ⅰ型考虑。中国积雪情况与世界上积雪严重的苏联、日本、北欧、加拿大等国家相比，雪量不大，积雪期也短，东北和新疆北部是中国两个高雪压地区。此外，长江中下游也是一个高雪压地区，但积雪期极短。对中国南方大部地区，设计中不考虑屋面的积雪问题。严重的屋面积雪也会引起房屋倒塌事故。屋面积雪因受到屋面形式、朝向、风力以及建筑物的室内采暖或生产热量的散发等影响，一般与气象站在野外平坦地面所测定的积雪有一定的差别。

包围在塔架杆件、缆索、电线表面上的结冰重量。在冬季或早春季节，处于特定气候条件下，在一些地区由冻雨、 冻毛雨、气温低于0°C的雾、云或溶雪冻结形成，其值可根据裹冰厚度和裹冰容重确定。

裹冰荷载对于如输电塔架、线路等结构往往是一种重要荷载。由于裹冰增大了杆件、缆索的截面，或封闭了某些格构的空隙，不但使结构或构件的重量增大，而且由于结构挡风面积增大，显著地加大了风荷载，使结构受力更为不利。

也称波浪力，是波浪对港口码头和海洋平台等结构所产生的作用。目前按绕射理论进行分析。波浪对结构物的作用由四部分组成：水流粘滞性所引起的摩阻力（与水质点速度平方成正比）；不恒定水流的惯性或结构物在水流中作变速运动所产生的附加质量力（与波浪中水质点加速度成正比）；结构物的存在对入射波浪流动场的辐射作用所产生的压力和结构物运动对入射波浪流动场的辐射作用所引起的压力。包括上述全部作用影响的波浪力理论称为绕射理论。在目前实际工作中，常用只考虑了结构受到波浪摩阻力和质量力影响的半经验半理论的莫里森方程分析波浪力。