變載荷

變載荷是大小或方向隨時間變化的載荷。

基本介紹

• 中文名：變載荷
• 外文名：variable load

載荷

荷載，讀音：hè zài。（“載”有”承載“的意思，故念四聲）指的是使結構或構件產生內力和變形的外力及其它因素。或習慣上指施加在工程結構上使工程結構或構件產生效應的各種直接作用，常見的有：結構自重、樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、車輛荷載、吊車荷載、設備動力荷載以及風、雪、裹冰、波浪等自然荷載。

簡介

引起結構失去平衡或破壞外部作用主要有:直接施加在結構上的各種力,習慣上稱為荷載,例如結構自重(恆載),活荷載,積灰荷載,雪荷載,風荷載;另一類是間接作用,指在結構上引起外加變形和約束變形的其他作用,例如混凝土收縮,溫度變化,焊接變形,地基沉降等。[1]

重視荷載的目的是為了適應建築結構設計的需要，以符合安全適用、經濟合理的要求。

荷載的設計使用範圍適用於各種工程的結構設計

其取用標準:GB50068荷載統計參數，設計基準期為50 年。

分類方法

荷載有不同的分類方法

時間分類

1 永久荷載（恆載），其值不隨時間變化；或者其變化與平均值相比可以忽略的荷載。例如結構自重、土壓力、預應力 基礎沉降，混凝土收縮，焊接變形等。恆載也稱永久荷載，是施加在工程結構上不變的（或其變化與平均值相比可以忽略不計的）荷載。如結構自重、外加永久性的承重、非承重結構構件和建築裝飾構件的重量、土壓力等。因為恆載在整個使用期內總是持續地施加在結構上，所以設計結構時，必須考慮它的長期效應。結構自重，一般根據結構的幾何尺寸和材料容重的標準值（也稱名義值）確定

房屋是由基礎、牆（柱）、梁、板這樣一些較重的結構構件組成。它們首先要承受自身重量，這就是恆載。除此之外，地面、屋面、頂棚、牆面上的抹灰層和門窗都是荷載。

2 可變荷載（活載荷），在設計基準期間內，其值隨時間變化，且變化值和平均值相比不可忽略的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等。

活荷載也稱可變荷載，是施加在結構上的由人群、物料和交通工具引起的使用或占用荷載和自然產生的自然荷載。如工業建築樓面活荷載、民用建築樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、車輛荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載、裹冰荷載、波浪荷載等均是。

3 偶然荷載（特殊載荷或偶然作用），在設計基準期可能出現也可能不出現，一旦出現，其值很大且持續時間較短。例如爆炸力、撞擊力，颱風雪崩等。

註：自重是指材料自身重量產生的荷載（重力）。

結構分類

1.靜態作用不使結構或結構件產生加速度或產生加速度可以忽略不計. 例如住宅或辦公樓的樓面荷載等

2.動態作用使結構和結構件產生不可忽略的加速度.例如吊車設備振動；高空墜落物衝擊作用等.

作用面大小分類

1.均布面載荷建築物樓面上的均布載荷，例如鋪設的木地板，地磚，花崗石，大理石面層等重量引起的荷載.均勻面載荷Q值的計算，可用材料單位體積的重度y乘以面層材料的厚度d,得出增加的均勻布面載荷值，Q=y.d．

2.線荷載　建築物原有的樓面或層面上的各種面載荷傳到樑上或條形基礎上，可簡化為單位長度上的分布載荷、稱為線荷載

3.集中荷載 荷載的分布面積遠小於結構受荷時，為簡化計算，可近似地將荷載看成作用在一點上。例如次梁傳給主梁的荷載可近似地看成一個集中荷載，屋架傳給柱子的壓力、吊車的輪子對吊車梁的壓力都是集中荷載。

作用方向

1.垂直載荷 如結構自重，雪載荷等

2.水平載荷 如風載荷，水平地震作用等。

荷載和作用區別

由於直接作用或者間接作用於結構上，在結構內部產生內力（如軸力，彎矩，剪力，扭矩等）和變形（如轉角，裂縫），被稱作為“結構效應”，也就是我們說的作用。當作用為直接作用時，其效應也稱之為“荷載效應”，也即是所說的荷載。

變載荷

大小或方向不隨時間變化（或變化極緩慢）的載荷，稱為靜載荷，如自重、勻速轉動時的離心力等；

大小或方向隨時間變化的載荷，稱為變載荷。循環變化的載荷，稱為循環變載荷。每個工作循環內的載荷不變，各循環的載荷又相同的，稱為穩定循環載荷。若每一個工作循環內的載荷是變動的，稱為不穩定循環載荷。突然作用且作用時間很短的載荷，稱為動載荷，例如衝擊載荷、機器啟動和制動時的慣性載荷、振動載荷等。很多機械，例如汽車、飛機、農業機械等，由於受工作阻力、動載荷、劇烈振動等偶然性因素的影響，載荷隨時間按隨機曲線變化，這種頻率和幅值隨機變化的載荷，稱為隨機變載荷。