一、荷載的分類
鋼結(jié)構(gòu)所承受的荷載主要分為三類：永久荷載、可變荷載和偶然荷載。
永久荷載又稱恒載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。例如鋼結(jié)構(gòu)自身的重量、固定在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備重量等。
可變荷載又稱活載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。比如建筑物內(nèi)的人員、家具、設(shè)備等產(chǎn)生的荷載，風(fēng)荷載、雪荷載等自然荷載也屬于可變荷載。
偶然荷載是指在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。如地震作用、爆炸力等。
二、永久荷載的計(jì)算
永久荷載的計(jì)算相對(duì)較為簡(jiǎn)單。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)自身的重量，可以根據(jù)鋼材的密度和結(jié)構(gòu)的體積進(jìn)行計(jì)算。而固定在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備重量通?？梢酝ㄟ^設(shè)備的銘牌或設(shè)計(jì)資料獲取。
例如，一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房，其鋼梁采用 H 型鋼，已知鋼材的密度為 7850 千克 / 立方米，鋼梁的截面尺寸為高 300 毫米、寬 150 毫米、腹板厚度 6 毫米、翼緣厚度 9 毫米，長(zhǎng)度為 10 米。則該鋼梁的重量為：
首先計(jì)算鋼梁的截面面積，A = 2×150×9+(300-2×9)×6 = 4500 平方毫米 = 0.0045 平方米。
鋼梁的體積為 V = A×L = 0.0045×10 = 0.045 立方米。
鋼梁的重量為 G = ρ×V = 7850×0.045 = 353.25 千克。
三、可變荷載的計(jì)算
可變荷載的計(jì)算相對(duì)復(fù)雜一些。以風(fēng)荷載為例，風(fēng)荷載的大小與建筑物的高度、形狀、所處地區(qū)的風(fēng)氣候等因素有關(guān)。風(fēng)荷載的計(jì)算公式為：W = βzμsμzω0A，其中 W 為風(fēng)荷載，βz 為高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)，μs 為風(fēng)荷載體型系數(shù)，μz 為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，ω0 為基本風(fēng)壓，A 為迎風(fēng)面積。
雪荷載的計(jì)算也需要考慮當(dāng)?shù)氐难骸⑽菝嫫露鹊纫蛩?。一般來說，雪荷載的計(jì)算公式為：S = μrS0，其中 S 為雪荷載，μr 為屋面積雪分布系數(shù)，S0 為基本雪壓。
對(duì)于建筑物內(nèi)的人員、家具等活荷載，可以根據(jù)相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行取值。
四、偶然荷載的計(jì)算
偶然荷載的計(jì)算通常需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析。例如，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)建筑物所在地區(qū)的地震設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件等因素，采用適當(dāng)?shù)牡卣鹱饔糜?jì)算方法，確定地震作用對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響。
對(duì)于爆炸力等偶然荷載，需要根據(jù)爆炸的類型、距離、強(qiáng)度等因素進(jìn)行計(jì)算。
五、荷載組合
在實(shí)際工程中，鋼結(jié)構(gòu)往往同時(shí)承受多種荷載的作用。因此，需要進(jìn)行荷載組合，以確定結(jié)構(gòu)在最不利情況下的受力狀態(tài)。常用的荷載組合有基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合等。
例如，對(duì)于基本組合，一般采用以下公式：S = γG S Gk + γQ1 S Q1k + ∑γQiψciS Qik，其中 S 為荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，γG 為永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，S Gk 為永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，γQ1 為第一個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，S Q1k 為第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，γQi 為第 i 個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，ψci 為第 i 個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)，S Qik 為第 i 個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。
