鋼結(jié)構(gòu)荷載怎么算（恒載與活載的區(qū)別）

渭南加固改造設(shè)計(jì)公司 23小時(shí)前 07:26:02 1 搶沙發(fā)

鋼結(jié)構(gòu)荷載的計(jì)算是結(jié)構(gòu)工程中的關(guān)鍵步驟，它涉及到恒載與活載的區(qū)分。恒載指的是結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中始終存在的荷載，如自重和設(shè)備重量等。而變動(dòng)載荷則包括因使用過(guò)程中變化產(chǎn)生的荷載，例如人員活動(dòng)荷載和設(shè)備運(yùn)行荷載等。在具體應(yīng)用中，這些荷載的大小和分布需按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行精確計(jì)算。鋼結(jié)構(gòu)的自重分析也需要綜合考慮多種因素，并采用合適的計(jì)算方法以確保受力情況的準(zhǔn)確性。

一、鋼結(jié)構(gòu)荷載的分類及計(jì)算方法

（一）永久荷載（恒載）

自重計(jì)算
- 對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的自重計(jì)算，不同構(gòu)件的自重可以通過(guò)公式“自重荷載 = 單位長(zhǎng)度的截面面積×構(gòu)件長(zhǎng)度×材料密度”來(lái)計(jì)算。這里單位長(zhǎng)度的截面面積是指構(gòu)件在單位長(zhǎng)度上的橫截面面積，材料密度是指構(gòu)件所使用的材料的密度。例如，對(duì)于重鋼結(jié)構(gòu)，自重計(jì)算公式為 $G = \gamma A$ ，其中 $G$ 為結(jié)構(gòu)自重， $\gamma$ 為材料單位體積重量， $A$ 為結(jié)構(gòu)體積。
- 鋼結(jié)構(gòu)屋面的自重通?？赏ㄟ^(guò)材料的單位重量與結(jié)構(gòu)的尺寸計(jì)算得出，公式為“自重 = 材料的單位重量×屋面面積”，鋼板的單位重量為 $7850kg/m3$ ，可從材料手冊(cè)中查得。
恒載取值
- 在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，輕質(zhì)隔墻或位置有可能靈活自由布置的隔墻，統(tǒng)一按恒荷載考慮。對(duì)于不同的建筑結(jié)構(gòu)部位，恒載的取值需要根據(jù)實(shí)際的建筑做法、隔墻自重等來(lái)確定。例如在一些特殊的建筑部位，如地下一層頂板，施工到±0時(shí)，由于施工單位往往工程備料統(tǒng)統(tǒng)堆放在地下一層頂板上，此時(shí)要考慮這部分材料堆放產(chǎn)生的恒載，活荷載取值為8 - 10kN/㎡。同時(shí)要注意的是，當(dāng)±0的活荷載取值為8 - 10kN/㎡時(shí)，其他樓層如果堆放大批施工備料時(shí)，隔墻的施工一般還未完成，相應(yīng)的荷載取值會(huì)有所不同。

（二）可變荷載（活載）

基本計(jì)算
- 活載是指建筑物使用過(guò)程中產(chǎn)生的臨時(shí)荷載，可通過(guò)公式“活載 = 活載系數(shù)×單位面積活載”計(jì)算。對(duì)于重鋼結(jié)構(gòu)，活載計(jì)算公式為 $Q = qA$ ，其中 $Q$ 為活載荷載， $q$ 為單位面積活載荷載， $A$ 為結(jié)構(gòu)面積。
活載取值
- 在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不同功能的建筑區(qū)域活載取值不同。例如人或物有可能更集中更密集的樓面，像健身房、看臺(tái)、舞廳、商店、旅客等候室、展覽廳、消防疏散樓梯等，活荷載取值需要根據(jù)實(shí)際情況確定。而對(duì)于一些有特殊設(shè)備的地方，如通風(fēng)設(shè)備機(jī)房、電梯機(jī)房和高壓變壓室，不僅有設(shè)備荷載，還有設(shè)備基礎(chǔ)的荷載，活荷載取值也要特殊考慮。
- 在網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)中，可變荷載有屋面荷載、雪載、風(fēng)載和積灰荷載等。對(duì)于儲(chǔ)料倉(cāng)而言，這些可變荷載在不同情況下有不同的取值和考慮因素。例如積灰荷載在建筑和冶金業(yè)中是一定要考慮的一種荷載，大約是 $0.5kN/m2$ 或者 $1.0kN/m2$ ，雪荷載在有雪的寒冷區(qū)域是必須要考慮的，并且要考慮到屋面均勻分布、不均勻分布和半均勻分布的狀況，同時(shí)雪荷載通常需要和積灰荷載一起考慮，屋面荷載中偏大的荷載也應(yīng)當(dāng)和積灰荷載放在一起考慮。

（三）風(fēng)荷載

計(jì)算公式
- 風(fēng)載計(jì)算公式為 $F = 0.5\rho V2C_d$ ，其中 $\rho$ 為空氣密度， $V$ 為風(fēng)速， $C_d$ 為風(fēng)阻力系數(shù)。
風(fēng)荷載取值與影響因素
- 風(fēng)荷載的取值需要考慮建筑物所在地區(qū)的基本風(fēng)壓、建筑物的高度、體型系數(shù)等因素。不同地區(qū)的基本風(fēng)壓不同，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?guī)范取值。建筑物的高度越高，風(fēng)荷載越大；體型系數(shù)與建筑物的外形有關(guān)，不同的外形會(huì)導(dǎo)致不同的風(fēng)荷載作用效果。

（四）地震荷載

計(jì)算中的相關(guān)概念
- 在鋼結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算公式中，地震荷載 $Q_e$ 有其對(duì)應(yīng)的地震荷載安全系數(shù) $\gamma_e$ ，荷載計(jì)算為“荷載= $Q_k×\gamma_k+Q_d×\gamma_d+Q_e×\gamma_e+Q_s×\gamma_s$ ”（其中 $Q_k$ 為永久荷載， $\gamma_k$ 為永久荷載的安全系數(shù)； $Q_d$ 為可變荷載， $\gamma_d$ 為可變荷載的安全系數(shù)； $Q_s$ 為風(fēng)荷載， $\gamma_s$ 為風(fēng)荷載的安全系數(shù)），但具體的地震荷載計(jì)算涉及到地震作用計(jì)算方法，如底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法等，較為復(fù)雜，需要根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式、場(chǎng)地類別、抗震設(shè)防烈度等多方面因素確定。
抗震設(shè)計(jì)要求與取值
- 在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度來(lái)確定地震作用的取值。例如，在高烈度地震區(qū)，地震荷載對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響更為顯著，需要更嚴(yán)格的抗震設(shè)計(jì)措施，包括結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施和地震作用計(jì)算等方面。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的材料特性（如鋼材的延性等）在抗震設(shè)計(jì)中也起到重要作用，鋼材良好的韌性和塑性使其在承受地震荷載時(shí)有較好的性能表現(xiàn)。

二、荷載組合與分項(xiàng)系數(shù)

荷載組合
- 當(dāng)不止一種荷載類型作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生荷載組合。建筑規(guī)范通常為每種載荷類型指定各種載荷組合以及載荷系數(shù)（權(quán)重），以確保結(jié)構(gòu)在不同的預(yù)期載荷情況下的安全性。例如在設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，靜荷載系數(shù)可能是結(jié)構(gòu)重量的1.2倍，活荷載系數(shù)可能是預(yù)期活荷載的1.6倍，這兩個(gè)因子載荷組合（添加）以確定樓梯所需的強(qiáng)度。
分項(xiàng)系數(shù)
- 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2；由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35?？勺兒奢d分項(xiàng)系數(shù)一般情況應(yīng)取1.4，但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/㎡的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，應(yīng)取1.3。