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。

  荷載標準值 結構設計時採用的荷載基本代表值,也就是在荷載規範中所列的各項標準荷載。標準荷載在概念上一般是指結構或構件在正常使用條件下可能出現的最大荷載值,因此它應高於經常出現的荷載值。用用統計的觀點,荷載的標準值是在所規定的設計基準期內,其超越概率小於某一規定值的荷載值,也稱特征值,是工程設計可以接受的最大值。在某些情況下,一個荷載可以有上限和下限兩個標準值。當荷載減小對結構產生更危險的效應時,應取用較不利的下限值作為標準值;反之,當荷載增加使結構產生更危險的效應時,則取上限值作為標準值。又如各種活荷載,當有足夠的觀測資料時,則應按上述標準值的定義統計確定;當無足夠的觀測資料時,荷載的標準值可結合設計經驗,根據上述的概念協議確定。

  恒載 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。因為恒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。

  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。

  工業建築樓面活荷載 工業建築樓面在生產使用和維修安裝期間,由設備、運輸工具、原材料、成品等物重以及操作人員的重量所產生的荷載。工業設備等重物通常為局部荷載或集中荷載,應按實際資料確定。但為瞭便於設計,一般可采用對結構構件引起相同效應的等效均佈活荷載來代替。

  民用建築樓面活荷載 民用建築在使用期間,由人群、物件、傢具、設備等產生的荷載。對於常見的住宅、辦公室、旅館、醫院、學校、禮堂、影劇院、體育館、展覽館、商店、車站大廳、候車室、書庫、浴室、陽臺等民用建築的樓面均佈活荷載值由國傢荷載規范規定。

  屋面活荷載 屋面在施工、使用和維修過程中,由人群、工具和適當的堆料所產生的荷載。對於多雨地區,屋面活荷載也包括可能的屋面積水所引起的積水荷載。

  屋面積灰荷載 對於在生產中有大量排灰的廠房,為考慮屋蓋結構的安全而規定的屋面荷載。如鑄造車間、煉鋼車間、燒結車間、高爐、水泥廠等以及其鄰近的建築,均應考慮屋面積灰荷載。該荷載的標準值可按灰源性質、建築物與灰源的距離、屋面形狀和清灰制度等條件來規定。

  車輛荷載 運載人群和貨物的車輛施加在房屋樓面、碼頭和橋梁上的活荷載。在多層工業廠房、倉庫和汽車庫的樓面上有時要求承受汽車、鏟車等荷載。公路橋梁要求承受汽車、平板掛車、履帶車和壓路機等荷載。鐵路橋梁要求承受列車的荷載。由於車輛的型號和等級不同,施加在結構上的荷載也不相同,設計時要考慮最有代表性和控制性的車輛荷載。如公路橋梁選用的是經常地、大量地出現的汽車排列成隊,作為計算荷載;將出現機率較少的履帶車和平板掛車作為驗算荷載。汽車和列車行駛在橋面上,使橋梁受到沖擊力,設計時車輛荷載應乘以動力系數。此外,還要考慮車輛制動時的制動力、車輛在曲線上行駛的離心力、列車行駛時的橫向搖擺力以及由車輛荷載引起的土的附加側壓力(見橋梁荷載)。

  吊車荷載 吊車作業時對結構引起的豎向力和水平力。工業廠房為瞭在生產中吊運材料和成品,在安裝檢修時吊運設備,常設置各種吊車,如橋式吊車、懸掛吊車、懸臂吊車等。吊車豎向力為吊車的最大豎向輪壓,對橋式吊車而言,可由大車橋架重、小車自重、司機操作室重量和額定最大吊重確定。一般可按吊車產品目錄的規定取用。吊車水平力為吊車車輪制動時通過軌道傳遞的剎車力,對橋式吊車而言,大車制動時產生縱向水平力;小車制動時產生橫向水平力。吊車由於軌道不直、不平行、吊車橋架剛度不夠以及吊車輪安裝位置不正、不平行等原因,使吊車沿縱向行駛時呈蛇形運動,造成大車車輪對軌道的擠壓力,稱為卡軌力。吊車由於軌道接頭高差、工件翻身等所產生的豎向沖擊作用,一般可按吊車類別、結構構件類型和部位,以及吊車重量等因素采用不同的動力系數考慮。

  風荷載 也稱風的動壓力,是空氣流動對工程結構所產生的作用,包括穩定風和脈動風兩種作用,在工程結構上稱為空氣靜力作用和空氣動力作用。在多大風地區和設計高聳結構或大跨度橋梁時,需特別註意。

  雪荷載 施加在建築屋面或其他結構外露面上的積雪重量。雪荷載值S由地面積雪重量即基本雪壓So乘以屋面積雪分佈系數μr確定:

S=μrSo

  中國規定的基本雪壓是一般空曠平坦地面按一定重現期統計而得的年最大積雪量(相當於該一定年限基準期最大積雪重量分佈的某一分位值)。根據統計,年最大地面雪壓的統計分佈也可按極值Ⅰ型考慮。中國積雪情況與世界上積雪嚴重的蘇聯、日本、北歐、加拿大等國傢相比,雪量不大,積雪期也短,東北和新疆北部是中國兩個高雪壓地區。此外,長江中下遊也是一個高雪壓地區,但積雪期極短。對中國南方大部地區,設計中不考慮屋面的積雪問題。嚴重的屋面積雪也會引起房屋倒塌事故。屋面積雪因受到屋面形式、朝向、風力以及建築物的室內采暖或生產熱量的散發等影響,一般與氣象站在野外平坦地面所測定的積雪有一定的差別。

  裹冰荷載 包圍在塔架桿件、纜索、電線表面上的結冰重量。在冬季或早春季節,處於特定氣候條件下,在一些地區由凍雨、凍毛雨、氣溫低於0°C的霧、雲或溶雪凍結形成,其值可根據裹冰厚度和裹冰容重確定。

  裹冰荷載對於如輸電塔架、線路等結構往往是一種重要荷載。由於裹冰增大瞭桿件、纜索的截面,或封閉瞭某些格構的空隙,不但使結構或構件的重量增大,而且由於結構擋風面積增大,顯著地加大瞭風荷載,使結構受力更為不利。

  波浪荷載 也稱波浪力,是波浪對港口碼頭和海洋平臺等結構所產生的作用。目前按繞射理論進行分析。波浪對結構物的作用由四部分組成:水流粘滯性所引起的摩阻力(與水質點速度平方成正比);不恒定水流的慣性或結構物在水流中作變速運動所產生的附加質量力(與波浪中水質點加速度成正比);結構物的存在對入射波浪流動場的輻射作用所產生的壓力和結構物運動對入射波浪流動場的輻射作用所引起的壓力。包括上述全部作用影響的波浪力理論稱為繞射理論。在目前實際工作中,常用隻考慮瞭結構受到波浪摩阻力和質量力影響的半經驗半理論的莫裡森方程分析波浪力。