结构工程中的载荷类型详解

结构工程中的载荷类型详解

在结构工程设计中，正确理解和计算各种载荷类型是确保结构安全性和可靠性的关键。本文将详细介绍在结构分析和设计中需要考虑的主要载荷类型，包括静载、活载、雪荷载、风荷载、地震荷载等，并探讨它们对结构行为的影响。

在这篇文章中, 我们将深入研究在结构分析和设计中需要考虑的载荷类型，例如:

• 静载;
• 活载;
• 雪荷载;
• 风荷载;
• 地震荷载;
• 冰负荷;
• 土壤荷载;
• 洪水负荷;
• 雨量;
• 温度负载; 和
• 差额结算.

静载

恒载由纳入建筑物的建筑材料的重量组成, 但不限于, 结构体, 墙, 地板, 屋顶, 天花板, 楼梯, 坡道, 完成, 立面, 和其他合并的建筑和结构系统, 和固定服务设备 (协会 7-16). 这些永久载荷极大地影响了结构的行为, 特别是当结构承受诸如风和地震等动态载荷以及恒载时.

这些载荷的值大多显示在所使用的参考代码上，其对应的单位重量乘以施工图中规定的材料的厚度或体积.

活载

另一个应始终考虑的负载是活负载. 活荷载是由建筑物或其他结构的使用和占用产生的荷载，不包括建筑或环境荷载, 比如风荷载, 你可以通过这个查看我们的 API 文档, 雨量, 地震荷载, 和洪水负荷 (协会 7-16). 活荷载包括结构的居住者, 车辆交通, 家具, 设备, 活动隔断, 以及一些只会在短时间内使用的临时结构.

雪荷载

雪地装载, 结构的设计应能抵抗平衡或不漂移和不平衡或漂移雪荷载. 平衡雪荷载或非漂移雪荷载是由于以下原因产生的荷载：积雪不受风的影响. 另一方面, 不平衡或漂移的雪荷载受风向和结构配置的影响 – 雪会积聚在屋顶上方的障碍物上，例如防火墙, 烟囱, 和相对于风源的栏杆.

风荷载

工程师必须考虑台风或飓风期间的风力结构分析和结构设计.这些风压产生的力会破坏整个结构框架或损坏某些建筑组件，例如覆层,条, 桁架, 等等.

地震荷载

工程师还必须仔细计算位于地震活跃地区的国家的地震载荷，以拥有安全可靠的结构. 同时作用在结构元件上的水平和垂直力会导致损坏和, 最差的情况, 摧毁建筑物, 最终将导致生命损失. 设计的特殊要求, 细化, 并且必须按照当地建筑规范进行施工以抵消这种影响.

冰负荷

与雪荷载相比, 冰荷载是由冻雨引起的, 雪, 以及电缆等冰敏感结构上的云中结冰, 晶格结构, 旗杆, 迹象, 等等. 结构上的冰冻, 如果没有适当考虑, 会对结构构件造成很大的应力，并且, 有效, 会导致系统损坏或破坏.

土壤荷载

地下室地板等结构, 基础, 和挡土墙承受相邻土壤产生的横向荷载. 地下水位的水和地面以上的超载载荷会产生作用在这些地下结构元件上的抬升压力.

洪水负荷

洪水荷载是由水深达到设计洪水位的水位引起的静水荷载, 地面以上和以下, 包括流动水的动态效应.

雨量

雨荷载是指因排水系统堵塞而积水而产生的压力, 特别是在屋顶甲板或阳台上.

温度负载

混凝土和钢等结构材料会随着温度的变化而膨胀或收缩，这可能会产生初始应力，从而降低材料的容量和使用寿命. 因此增加了伸缩缝以减轻温度对材料的影响.

差额结算

由于接触区域下方土壤材料的压实或膨胀，转移到地基的荷载可能导致土壤沉降. 由于施加的载荷不同，这些区域的地基沉降有所不同. 因此, 位移的差异, 称为差异沉降, 会对结构构件造成很大的压力，并可能导致整个结构的损坏和破坏.