構成
靜載荷包括不隨時間變化的恆載(如自重)和載入變化緩慢以至可以略去慣性力作用的準靜載(如鍋爐壓力)。
相關詞語
動載荷
動載荷包括短時間快速作用的衝擊載荷(如空氣錘)、隨時間作周期性變化的周期載荷(如空氣壓縮機曲軸)和非周期變化的隨機載荷如汽車發動機曲軸)。靜載荷和動載荷對於構件的作用是不同的。例如起重機中以加速度提升的繩索。當物體靜止不動或以等速上升時,繩索所受拉力等於物體的重量,物體的重量對繩索為靜載荷作用。但是如果繩索吊著物體以加速度上升,繩索就要受到較大的拉力。這時物體的重力便引起了動載荷作用。在工程中,構件受動載荷作用的例子很多。例如,內燃機的連桿、機器的飛輪等,在工作時它們的每一微小部分都有相當大的加速度,因此是動載荷問題。當發生碰撞時,載荷在極短的時間內作用在構件上,在構件中所引起的應力可能很大,而材料的強度性質也與靜載荷作用時不同,這種應力成為衝擊應力。此外,當載荷作用在構件上時,如果載荷的大小經常作周期性的改變,材料的強度性質也將不同,這種載荷作用下的應力稱為交變應力。衝擊應力和交變應力的計算也是動載荷問題。
靜載檢測方法
檢測方法:利用壓重平台反力裝置,採用快速維持荷載法。荷載由油泵通過千斤頂施加於樁頂,採用千斤頂並聯控制荷載的施加,千斤頂的合力中心應與樁軸線重合。樁頂沉降量由位移感測器測得,全程採用靜力荷載測試儀器自動採集數據,最後將原始數據進行室內資料整理。
檢測步驟
( 1)荷載分級:根據《建築地基基礎檢測規範》(DBJ15-60-2008)載入分為10級進行,第一級取分級荷載2倍進行載入。
(2)試驗載入方式,在廣東地區大多採用快速維持荷載法。快速維持荷載法的試驗步驟:a.每級荷載施加後按第5、15、30min測讀沉降量,以後每隔15min測讀一次。 b.受檢樁沉降相對收斂標準:最後15min時間間隔的樁頂沉降量小於相鄰15min時間間隔的樁頂沉降量c.當樁頂沉降速率達到相對穩定標準時,再施加下一級荷載;d.卸載時,每級卸載量取分級荷載的2倍。每級荷載維持15 min,按第5、15 min測讀樁頂沉降量;卸載至零後,應測讀樁頂殘餘沉降量,維持時間2h。
(3)終止載入條件:a.某級荷載作用下,樁頂沉降量大於或等於40mm,本級荷載大於或等於前一級荷載作用下沉降量的5倍;b.某級荷載作用下,樁頂沉降量大於或等於40mm,本級荷載加上後24h尚未達到穩定標準;c.當達到最大試驗荷載。
(4)單樁豎向抗壓極限承載力Qu可按下列方法綜合分析確定;
a.某級荷載作用下,樁頂沉降量大於或等於40mm,本級荷載大於或等於前一級荷載作用下沉降量的5倍,取此終止荷載前一級的荷載為極限荷載。b.某級荷載作用下,樁頂沉降量大於或等於40mm,本級荷載加上後24h尚未達到穩定標準,取此終止荷載前一級的荷載為極限荷載。c.當達到最大試驗荷載,取此的荷載為極限荷載。d.根據沉降隨荷載變化的特徵確定:對於陡降型Q-s曲線,取其發生明顯陡降的起始點所對應的荷載值。e.根據沉降隨時間變化的特徵確定:取s-lgt曲線尾部出現明顯向下彎曲的前一級荷載值。
套用
工業建築
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。但為了便於設計,一般可採用對結構構件引起相同效應的等效均布活荷載來代替。
民用建築
民用建築在使用期間,由人群、 物件、家具、 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、陽台等民用建築的樓面均布活荷載值由國家荷載規範規定。
屋面
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、碼頭和橋樑上的活荷載。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。公路橋樑要求承受汽車、平板掛車、履帶車和壓路機等荷載。鐵路橋樑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。如公路橋樑選用的是經常地、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,使橋樑受到衝擊力,設計時車輛荷載應乘以動力係數。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(見橋樑荷載)。
吊車荷載
吊車作業時對結構引起的豎向力和水平力。工業廠房為了在生產中吊運材料和成品,在安裝檢修時吊運設備,常設定各種吊車,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衝擊作用,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採用不同的動力係數考慮。
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樑時,需特別注意。
雪荷載
一般雪荷載為我國(除華南地區)張拉膜結構設計控制荷載之一,組合值為0.7、頻遇值為0.6、準永久值係數按雪荷載分區I、Ⅱ、Ⅲ分別對應為0.5、0.2、0.0. 基本雪壓一般參照規範或者當地氣象記錄資料。規範給出我國部分大中城市地區10年、50年、100年基本雪壓。一般結構取50年基本雪壓,景觀小品、臨時性建築、倉儲、不重要構築物等,可按10年、30年取值,或適當調整。