荷载的分类
2、衬砌结构的荷载
则
G = 2a1γH = 2[a + h tan(450 − )]γH 2
ϕ
由土力学可知， （ 由土力学可知，AB（或CD）面的水平压力为三角形分布，其最大值在 （或D）点 ）面的水平压力为三角形分布，其最大值在A（ ）
e A = e D = γH tan 2 ( 450 −
ϕ
2
)
AB（CD）面所受总的水平力： E = 1 γH 2 tan 2 (45 − ϕ ) （ ）面所受总的水平力： AB（CD）面所受摩擦阻力： （ ）面所受摩擦阻力：
2 2 1 ϕ F = γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ 2 2
ϕ ϕ 则总压力Q为 则总压力 为： Q = 2γH [a + h tan(45 − )] − γH 2 tan 2 (45 − ) ⋅ tan ϕ
①浅埋结构上的垂直围岩压力
q值是随地下结构所处的埋深 而变化的，由dQ/dH=0可得产生最大围岩垂直压力 值是随地下结构所处的埋深H而变化的 值是随地下结构所处的埋深 而变化的， 可得产生最大围岩垂直压力 的深度为： a 的深度为：
H max = tan 2 (450 −
ϕ
2
) ⋅ tan ϕ
在这个深度上围岩垂直压力总值为： 在这个深度上围岩垂直压力总值为：
2、衬砌结构的荷载 、
2.1、荷载分类和组合 、 2）荷载组合 ）
最不利的荷载组合一般有以下几种情况： 最不利的荷载组合一般有以下几种情况： （1）静载； ）静载； （2）静载 活载 ）静载+活载 动载（ 弹动载） （3）静载 动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载） ）静载+动载 原子爆炸动载、
第三章 建筑结构荷载
第三章建筑结构荷载《建筑结构荷载规范》GB50009-2001一荷载分类1、永久荷载：结构自重、土压力、预应力2、可变荷载：楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载3、偶然荷载：爆炸力、撞击力例：工业厂房屋盖自重荷载：防水层（八层作法）标准值0.35kN/m2（沿屋面坡向）找平层（2cm厚水泥砂浆）标准值0.40kN/m2（沿屋面坡向）保温层（10cm沥青珍珠岩）标准值0.30 kN/m2（沿屋面坡向）预应力钢筋混凝土大型屋面板标准值1.40 kN/m2（沿屋面坡向）屋架自重（包括支撑）标准值0.45 kN/m2（沿水平面）例：工业厂房屋盖活荷载：使用荷载标准值0.70 kN/m2（沿水平面）雪荷载标准值0.45 kN/m2（沿水平面）例：常用材料自重（kN/m3）：钢－78.5;钢筋混凝土－25；普通砖－18；焦渣空心砖－10；瓷砖－19.8；木材－4～9；水泥－16；水泥砂浆－20二荷载代表值1、永久荷载采用标准值作为代表值；2、活荷载采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值；3、偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定代表值三 荷载效应组合1、对于承载能力极限状态：包括基本组合、偶然组合；设计表达式：R S ≤0γ其中：0γ－结构重要性系数；1.1、1.0、0.9S －荷载效应组合的设计值； R －结构构件抗力的设计值；◎基本组合由可变荷载效应控制的组合∑=++=ni Qikci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ϕγγγ式中：Gγ－永久荷载的分项系数；Qi γ－第i 个可变荷载的分项系数；S Gk －按永久荷载G k 计算的荷载效应值； S Qik －按可变荷载Q ik 计算的荷载效应值；ci ϕ－可变荷载Q i 的组合值系数由永久荷载效应控制的组合∑=+=ni Qikci Qi Gk G S S S 1ϕγγ注：1.基本组合中的设计值仅用于荷载与荷载效应为线性的情况；2.当对S Q1k 无法明显判断时，轮次以可变荷载效应为S Q1k ，取最不利荷载组合效应；3.当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载对一般的排架、框架结构，基本组合可采用简化规则：对可变荷载效应控制的组合：取下列两式的不利值kQ Q Gk G S S S 11γγ+= ∑=+=ni QikQi Gk G S S S 19.0γγ对永久荷载效应控制的组合不变 基本组合的荷载分项系数按下列规定采用永久荷载分项系数：当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合取1.2；对永久荷载效应控制的组合取1.35当其效应对结构有利时：一般情况下取1.0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算时取0.9 可变荷载的分项系数：一般情况下取1.4；对标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3偶然组合偶然荷载的代表值不乘分项系数，按有关规定进行。
荷载的分类
荷载的分类
荷载分类
荷载是运输作业中相对静止物体所施加的力，一般来说可以按不同的形式划分，分别是自重荷载、环境荷载、运输荷载、传力荷载和周期性荷载。
自重荷载，又叫重心荷载，是物体由于重心位置的偏移给搬运机构施加的静荷载。
由于物体本身的重量，自重荷载的作用产生的应力受到限制，仅改变重心位置就会改变应力大小，从而改变设备的安全运行情况。
环境荷载是指外部条件对物体产生的效应，主要通过气压、温度、湿度等对物
体施加，也就是环境所施加的压力，这些压力可以影响物体的体积及重量，因此关系到物体运输状态。
运输荷载是指运输过程中，产品在搬运过程中产生的动态荷载，如行驶冲击荷载，停止冲击荷载，坡度荷载，速度切换荷载，搬运机构在弯道中的荷载，车速变化后的荷载，车辆悬挂高度变化引起物品摩擦力，运输期间物品可能会出现滑动、移位等问题，因此运输荷载也是搬运机构运营过程中必不可少的一部分。
传力荷载是指搬运机构维护时及物体翻转放置时物体产生的静态或动态荷载，
这种荷载受到搬运机构能力的限制，如一般汽车只能承受3倍自重的荷载，如起重机的荷载量等。
周期性荷载又称季节性荷载，是指物流运输季节性变化对物体产生的力，搬运
机构在运行过程中可能因季节性增加产品及货物搬运频率或提高工作强度，此时搬运机构需要适时提高荷载能力来满足运输量的要求。
总结而言，荷载分类可分为自重荷载、环境荷载、运输荷载、传力荷载和周期
性荷载，搬运机构在运行过程中，要根据不同荷载的特点做好搬运准备，确保运行安全、有效。
厂房荷载取值
厂房荷载取值随着工业化的发展，厂房建设成为了城市建设的重要组成部分。
在厂房建设中，荷载取值是一个非常重要的问题。
荷载取值的合理性直接关系到厂房的安全性和稳定性。
本文将从荷载取值的定义、荷载的分类、荷载取值的方法以及荷载取值的应用等方面进行探讨。
一、荷载取值的定义荷载取值是指在设计过程中，根据一定的规范和标准，对建筑物或结构物所承受的荷载进行估算或计算，以确定建筑物或结构物的安全性和稳定性。
二、荷载的分类荷载可以分为静荷载和动荷载两种。
静荷载是指建筑物或结构物所承受的静止荷载，包括自重荷载、附加荷载和地震作用荷载等。
自重荷载是指建筑物或结构物本身所承受的重力荷载，包括建筑物或结构物的基础、墙体、屋面、楼板、梁、柱等构件的重量。
附加荷载是指建筑物或结构物所承受的除自重荷载以外的其他荷载，包括人员、设备、货物、风荷载、雪荷载、水荷载等。
动荷载是指建筑物或结构物所承受的运动荷载，包括风荷载、地震荷载、车辆荷载等。
三、荷载取值的方法荷载取值的方法主要包括规范取值法、试验取值法和计算取值法。
规范取值法是指根据国家或行业规范中规定的荷载取值进行设计。
试验取值法是指通过对实际工程进行试验，测量荷载的大小和作用方式，以确定荷载取值。
计算取值法是指通过数学模型对建筑物或结构物所承受的荷载进行计算，以确定荷载取值。
四、荷载取值的应用荷载取值的应用主要体现在厂房建设的各个环节中，包括设计、施工、验收和维护等。
在设计过程中，荷载取值是决定结构形式和材料选用的重要依据。
因此，在设计阶段中，应根据规范和标准对荷载进行合理估算和计算，以确保结构的安全性和稳定性。
在施工过程中，荷载取值是施工人员进行施工计划和材料选用的依据。
因此，在施工阶段中，应根据设计要求和规范要求对荷载进行合理控制，以确保施工质量和安全。
在验收过程中，荷载取值是检验建筑物或结构物是否符合规范和标准的重要依据。
因此，在验收阶段中，应对荷载进行合理检测和评估，以确保建筑物或结构物的安全性和稳定性。
临塑荷载,临界荷载,极限荷载
结构荷载分类：临塑荷载、临界荷载和极限荷载解析临塑荷载、临界荷载和极限荷载是在结构工程中使用的不同概念，用于描述结构承受能力的不同阶段。
下面是对这些术语的解释：
1.临塑荷载（Service Load）：也称为工作荷载或使用荷载，是指在正常使用条件下，结构所承受的预期荷载。
临塑荷载是根据设计要求和使用需求来确定的，考虑了结构的安全性和可靠性。
在这个荷载下，结构应能正常运行并满足设计要求。
2.临界荷载（Critical Load）：也称为临界点荷载或临界状态荷载，是指在该荷载下，结构开始经历重要的形变或破坏行为。
临界荷载是一个临界点，超过该点，结构的行为将发生显著变化。
例如，临界荷载可能导致结构的屈曲、振动或破坏等。
3.极限荷载（Ultimate Load）：也称为破坏荷载或极限状态荷载，是指结构完全失效的最大荷载。
极限荷载是结构所能承受的最大荷载，超过该荷载，结构将无法保持稳定，并可能发生完全破坏。
这些术语在结构设计和分析中非常重要，用于评估结构的承载能力和安全性。
设计师和工程师会根据预期的临塑荷载来设计结构，确保其在正常使用条件下满足要求。
然后，通过结构分析和计算，确定结构的临界荷载和极限荷载，以确保结构的稳定性和安全性。
荷载的分类
2A311010一、荷载的分类1、按时间的变化分类：永久作用、可变作用、偶然作用2、按结构的反应分类：静态作用或静力作用、动态作用或动力作用3、按荷载作用面大小分类：均布面荷载Q、线荷载、集中荷载4、按荷载作用方向分类：垂直荷载、水平荷载二、平面力系的平衡条件1、二力的平衡条件：两个力大小相等，方向相反，作用线相重合，这就是二力的平衡iaojian2、平面汇交力系的平衡条件：一个物体上的作用力系，作用线都在同2平面内，且汇交于一点，这种力系称为平面汇交力系。
平面汇交力系的平衡条件是ΣX=0，ΣY=0和ΣM=0三、静定桁架内力计算1、桁架计算的假设：桁架的节点是铰接、每个杆件的轴线是直线，并通过铰的中心线、荷载及支座返利都作用在节点上2、什么是二力杆？答：只在杆件的两端作用有沿杆件轴线方向的轴力，轴力可以是拉力或压力，这种杆件称为二力杆3、杆件结构可以分为（静定结构）和（超静定结构）两类4、弯矩M的正负号规定为截面上的弯矩使所有隔离体下侧受拉时为正，反之为负；剪力V的正负号规定为截面上的剪力使所取隔离体顺时针方向转动趋势时为正，反之为负2A311012一、结构的功能要求与极限状态1、结构应具有以下几项功能：安全性、适用性、耐久性2、安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性3、极限状态通常可分为（承载力极限状态）和（正常使用极限状态）4、如结构或构件超过某一特定状态就不能满足上述某项（安全性、适用性、耐久性）功能要求时，称这一状态为极限状态二、结构的安全性要求1、杆件的基本受力形式按其变形特点可分为：拉伸变形、压缩变形、弯曲变形、剪切变形、扭转变形（杆件都会受到那些力的作用）2、梁承受弯矩与剪力；柱子承受压力与弯矩3、结构杆件所用材料在规定的荷载作用下，材料发生破坏时的应力称为强度，要求不破坏的要求，称为强度要求4、根据外力作用方式不同，材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
对有屈服点的钢材，还有屈服强度和极限强度的区别5、材料的强度高，则结构的承载力也高6、失稳破坏：在工程结构中，受压杆件如果比较细长（长细比较大），受力达到一定的数值时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳7、临界力越大，压杆的稳定性就越好（当细长的压杆承受轴向压力p，当压力P增加到时，压杆突然弯曲，失去了稳定，此时的称为临界力）8、临界力的大小与下列因素有关（1）压杆的材料（2）压杆的截面形状与大小（3）压杆的长度l（4）压杆的支撑情况9、常见的荷载变动主要有（1）在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载（2）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载（3）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱、悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山花盆景等属于增加了集中荷载三、结构的适用性要求1、限制过大变形的要求即为刚度要求，或称为正常使用下的极限状态要求2、梁的变形主要是弯矩所引起的，叫弯曲变形3、影响位移因素除荷载外还有：材料性能、构件的截面、构件的跨度（位移是只结构发生了变形）4、裂缝控制分为三个等级（1）构件不出现拉应力（2）构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度（3）允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值四、构件的耐久性要求1、结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中，在于其的使用年限内，在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力2、临时性结构的使用年限（5年）、易于替换的结构构件（25年）、普通房屋和构造物（50年）纪念性建筑物和特别重要的建筑物（100年）3、纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径4、基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm，当无垫层时，不应小于70mm 2A311013一、钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求1、受弯构件是指截面上通常有弯矩和剪力作用的构件，梁和板是典型的受弯构件2、梁的正截面破坏形式：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
(整理)建筑结构荷载规范
3 荷载分类和荷载效应组合3.1 荷载分类和荷载代表值3.1.1 结构上的荷载可分为下列三类：1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。
2 可变荷载，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。
3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。
注：自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。
3.1.2 建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。
对永久荷载应采用标准值作为代表值。
对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3.1.3 永久荷载标准值，对结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。
对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等)，自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。
注：对常用材料和构件可参考本规范附录A采用。
3.1.4 可变荷载的标准值，应按本规范各章中的规定采用。
3.1.5 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。
可变荷载组合值，应为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。
3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用频遇值、准永久值作为可变荷载的代表值；按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变荷载的代表值。
可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数。
可变荷载准永久值应取可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数。
3.2 荷载组合3.2.1 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。
3.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合，并应采用下列设计表达式进行设计：γoS≤R (3.2.2)式中γo——结构重要性系数；S——荷载效应组合的设计值；R——结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。
建筑结构的荷载
1.1 荷载的分类
（2）可变荷载。可变荷载是指在结构使用期间 ，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽 略不计的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积 灰荷载、起重机荷载、风荷载、雪荷载等。
建筑结构的荷载
建筑结构在使用期间和施工过程中要承受 各种力的作用。施加在结构上的集中力或分布力 （如人群、设备、风、雪、构件自重等）称为直 接作用，也称为荷载；引起结构外加变形或约束 变形（如温度变化、地基沉降、地面运动等）的 原因称为间接作用。
1.1 荷载的分类
荷载按作用区域的大小可分为集中荷载和分布荷载， 按使用是否产生动力效应可分为静力荷载和动力荷载,按时 间长短可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
一般情况下，荷载效应S与荷载Q之间可近似按线性关系 考虑，即
S=CQ（1-4） 式中，C为荷载效应系数，通常由力学分析确定；Q为某种荷载 的代表值；S为与荷载Q相应的荷载效应。
1.4 荷载效应
例如，承受均布荷载q作用的简支梁，计算
跨度为l，由结构力学方法计算可知，其跨中最大
弯矩值为
，支座处剪力为
。那
1.2 荷载的代表值
1. 荷载的标准值
荷载的标准值一般是指结构在其设计基准 期（50年）内，在正常情况下可能出现具有一 定保证率的最大荷载。它是荷载的基本代表值， 是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。
1.2 荷载的代表值
2. 可变荷载的组合值
当几种可变荷载进行组合时，其值不一定都同时达到最大，因此 需进行适当调整。调整的方法为：除其中最大荷载仍取其标准值外，其 他伴随的可变荷载均采用小于1.0的组合值系数乘以相应的标准值来表 达其荷载代表值。这种经调整后的可变荷载称为可变荷载的组合值，即
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二、按作用时间分类
恒载：长期作用在结构上的不变荷载 例如：构件自重、土压力等
活荷载：施工和使用期间可能作用在结构上的可变荷载 ★“可变”：是指这种荷载有时存在，有时不存在，
作用位置可能是固定的，也可能是移动的。 例如：室内人群、家具、厂房吊车荷载 等
三、按作用范围分类
集中荷载：荷载作用在结构上的面积与结构的尺寸
相比很小 例如：梁对柱子或墙的压力
分布荷载：荷载连续作用在整个结构或结构的一部
分 例如： 风荷载、雪荷载
体荷载：荷载分布在物体的体积内 面荷载：分布于物体的表面的荷载 线荷载： 均布荷载：当分布荷载在各处的大小均相同 非均布荷载:分布荷载在何处的大小不相同
均布面荷载转化为均布线荷载 的计算
均布线荷载的大小等于均布面荷载的大 小乘以受荷宽度
q bq'
第四节 荷载
教学目标： 1、荷载的分类 2、均布面荷载转化为均布线荷载的计算
一、按作用性质分类
• 静荷载：大小、作用位置和方向不随时间 而变化的荷载、土压力等
• 动荷载：大小、作用位置和方向随时间而 迅速变化的荷载 例如：动力机械产生的荷载、地震荷载等