结构上的载荷结构上的载荷静力学基本知识静力学基本知识3.33.3结构估算简图结构估算简图3.13.1结构上的载荷按作用时间的长短和性质，载荷可分为三类：永久载荷、可变载荷和碰巧载荷。永久载荷是指在结构设计使用期间，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽视不计，或其变化是单调的并能趋向限值的载荷。诸如，结构的自重、土压力、预应力等载荷，永久载荷又称恒载荷。3.1结构上的载荷3.1.1载荷的分类可变载荷是指在结构设计使用期内其值随时间而变化，其变化与平均值相比不可忽视的载荷。诸如，楼面活载荷、吊车载荷、风载荷、雪载荷等，可变载荷又称活载荷。碰巧载荷是指在结构设计使用期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的载荷。诸如，爆燃力、撞击力等。3.1结构上的载荷载荷按结构的反应特性分为静态载荷和动态载荷两类。静态载荷是使结构形成的加速度可以忽视不计的作用，如结构自重、住宅和办公楼的楼面活载荷等。动态载荷是使结构形成的加速度不可忽视不计的作用，如水灾、吊车载荷、设备震动等。3.1结构上的载荷固定载荷是指作用位置不变的载荷，如结构的自重等。联通载荷是指可以在结构上自由联通的载荷，如车轮压力等。
3.1结构上的载荷），称为材料的重力密度，用γ表示。3.1.2载荷的分布方式如工程中常用水泥灰浆的重力密度是20kN/m灰灰浆的重力密度是17kN/m，钢筋混凝土的重力密度是25kN/m，砖的重力密度是19kN/m3.1结构上的载荷在均匀分布的载荷作用面上，单位面积上的载荷值称为均布面载荷，其单位为kN/m。图3.1为板的均布面载荷。【知识链接】一般板上的自重载荷为均布面载荷，其值为重力密度除以板厚。如一圆形截面板，板长度为h（m），重力密度为γ（kN/m）,板的自重在平面上是均匀分布的，单位面积的自重g3.1结构上的载荷图3.1板的均布面载荷图3.2梁上的均布线载荷3.1结构上的载荷沿跨径方向单位宽度上均匀分布的载荷称为均布线载荷，其单位为kN/m或N/m，图3.2为梁上的均布线载荷。通常梁上的自重载荷为均布线载荷，其值为重力密度除以横截面面积。如一圆形截面梁,其截面厚度为b（mm），截面高度为h（mm），重力密度为γ（kN/m=γbh（kN/m）。3.1结构上的载荷沿跨径方向单位宽度上非均匀分布的载荷称为非均布线载荷，其单位为kN/m或N/m。图3.3所示的挡土墙的土压力即为非均布线载荷。
图3.3挡土墙的土压力3.1结构上的载荷集中地作用于一点的载荷称为集中载荷（集中力），其单位为kN或N，一般用G或P表示，如图3.4所示的木柱自重。通常木柱的自重载荷为集中力，其值为重力密度除以木柱的容积，即G=γbhL。3.1结构上的载荷图3.5板上的载荷传给梁示意图3.1结构上的载荷在后续进行结构设计时，对载荷应赋于一个规定的量值，该量值即所谓载荷代表值。永久载荷采用标准值为代表值，可变载荷采用标准值、组合值、频遇值或准永久值为代表3.1.3载荷的代表值3.1结构上的载荷按承载能力极限状态设计时，可变载荷的代表值通常取其标准值或组合值，按正常使用极限状态设计时，可变载荷的代表值通常取其频遇值或准永久值。3.1.3.1载荷的标准值载荷标准值是载荷的基本代表值。载荷标准值为设计基准期内（50年）最大载荷统计分布的特点值，是指其在结构使用期间可能出现的最大载荷值。），是永久载荷的惟一代表值。对于结构自重可以按照结构的设计规格和材料的重力密度确定。3.1结构上的载荷【例3.1】矩形截面钢筋混凝土梁L2，估算跨径为5.1m，截面规格为b=250mm，h=500mm，求该梁自重(即永久载荷)标准值。
【例3.2】楼面做法为：30mm水磨石地面，120mm钢筋混凝土空心板（折算为80mm实心板），板底石灰灰浆刷墙厚20mm，求墙体自重标准值。估算过程中应注意化学量单位的换算。（各材料的重力密度上面已给出）3.1结构上的载荷)，由设计使用期限内最大载荷机率分布的某个分位值确定，是可变载荷的最大载荷代表值，由统计所得。我国《建筑结构载荷规范》对于楼(屋)面活载荷、雪载荷、风载荷、吊车载荷等可变载荷标准值，规定了具体的数值，设计时可直接查用。依据《荷载规范》查得案例中学教学楼寝室的楼面活载荷标准值为2kN/m；走道上的楼面活载荷标准值为2.5kN/m3.1结构上的载荷）。风深受建筑物的制约和影响时，速率会改变，并在建筑物表面上产生压力和吸力，即为建筑物所受的风载荷。依据《建筑结构载荷规范》相关规定，风载荷标准值（w）按下式估算：——高度z处的风振系数，它是考虑风压脉动对结构形成的影响，按《建筑结构载荷规范》规定的方式估算；3.1结构上的载荷），是以当地平坦宽阔地带10m高处统计得到的50年一遇10min平均最大风速为标准确定的，按《建筑结构载荷规范》中“全国基本风压分布图”查用。雪载荷标准值、施工及检修载荷标准值见《建筑结构载荷规范》相关规定取值。
3.1结构上的载荷3.1.3.2可变载荷组合值（Q当结构上同时作用有两种或两种以上可变载荷时，因为各类可变载荷同时达到其最大值（标准值）的可能性极小，因而，估算时采用可变载荷组合值，——可变载荷组合值系数，通常楼面活载荷、雪载荷取0.7，风载荷取0.6。3.1结构上的载荷3.1.3.3可变载荷频遇值（Q可变载荷频遇值是指结构上时而出现的较大载荷。对可变载荷，在设计基准期内，其赶超的总时间为规定的较小百分比或赶超频度为规定频度的载荷值。可变载荷频遇值总是大于载荷标准值，其值取可变载荷标准值减去大于1的载荷频遇值系数，用Q3.1结构上的载荷3.1.3.4可变载荷准永久值（Q可变载荷准永久值是指可变载荷中在设计基准期内时常作用（其赶超的时间约为设计基准期一半）的可变载荷。在规定的年限内有较长的总持续时间，也就是常常作用于结构上的可变载荷。其值取可变载荷标准值减去大于1的载荷准永久值系数，用Q3.1结构上的载荷载荷分项系数用于结构承载力极限状态设计中，目的是保证在各类可能的载荷组合出现时，结构均能维持在相同的可靠度水平上。载荷分项系数又分为永久载荷分项系数γ，其值见表3.1。3.1.4载荷分项系数与设计值3.1结构上的载荷表3.1基本组合的载荷分项系数3.1结构上的载荷通常情况下，载荷标准值与载荷分项系数的乘积即为载荷设计值，称作设计载荷，其数值大体上相当于结构在非正常使用情况下载荷的最大值，它比载荷的标准值具有更大的可靠度。
永久载荷设计值为【例3.3】求例3.2中楼面永久载荷设计值和可变载荷设计值。永久载荷及可变载荷分项系数分别为1.2和1.4。3.1结构上的载荷载荷效应是指载荷造成的结构或结构预制构件的内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）、变形（应力、转角开裂等）的合称。用S表示。结构抗力是指结构或结构预制构件承受载荷效应的能力，如结构预制构件的承载力、刚度、抗裂度等，用R表示。结构抗力是结构内部固有的，它的大小主要取决于材料的性能、构件的几何参数及估算模式的精确度。3.1.5载荷效应及结构抗力3.1结构上的载荷结构的工作性能可用结构功能函数Z来描述。当只有载荷效应S和结构抗力R两个基本变量时，则有其实，当Z＞0（R＞S）时，结构处于可靠状态；当Z＜0（R＜S）时密度公式及字母代表的物理量和单位，结构处于失效状态；故上式称为极限状态多项式。3.1结构上的载荷载荷效应基本组合设计值,应从由可变载荷效应控制的组合和由永久载荷效应控制的组合中取最不利值确定。3.1.6极限状态下的实用设计表达式3.1结构上的载荷——结构预制构件的重要性系数，对安全等级为一级或设计使用期限为100年及以上的结构预制构件，不应大于1.1；对安全等级为二级或设计使用期限为50年的结构预制构件，不应大于1.0；对安全等级为五级或设计使用期限为5年及以下的结构预制构件，不应大于0.9；在抗震设计中，不考虑结构预制构件的重要性系数。
3.1结构上的载荷——按起控制作用的一个可变载荷标准值和第i个可变载荷标准值估算的载荷效应。——第i个可变载荷的组合值系数，按附录3.2和附录3.3查得。——参与组合的可变载荷数。3.1结构上的载荷3.1结构上的载荷正常使用极限状态主要验算结构预制构件的变型、抗裂度或开裂长度等，使其满足结构适用性和耐久性的要求。由于其害处程度不如承载能力破坏时大，故对其可靠度的要求可适当减少。设计时取载荷标准值，不须要除以荷载分项系数，也不考虑结构的重要性系数。对于正常使用极限状态，应按照不同的设计要求密度公式及字母代表的物理量和单位，采用载荷效应的标准组合、频遇组合或准永久组合，按下述设计表达式进行设计：——正常使用极限状态的载荷效应组合值;•C——结构或结构预制构件达到正常使用要求的规定限制，如变型、裂缝长度、应力等。3.1结构上的载荷3.2静力学的基本知识3.2静力学的基本知识3.2.1.1静力学的概念通常情况下，一个物体总是同时遭到许多力的作用。诸如建筑物的墙体除承受自重外，还承受着人、设备或橱柜等重量作用。一般将作用在物体上的一群力称为力系。物体在力系的作用下，相对于月球处于静止状态或保持匀速直线运动的状态，就称该物体处于平衡状态。
比如，房子、桥梁等建筑物，以及匀速提高的扶梯都处于平衡状静力学（）就是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。静力学是热学的一个分支。静力学的基本化学量有三个：力、力偶、力矩。3.2.1静力学简介3.2静力学的基本知识3.2.2.1力的概念力是物体间的互相作用，这些互相作用会导致物体运动状态的改变（外效应），或则会使物体发