Građevinski inžinjeri stalno u obzir moraju uzimati opterećenja, kakva će biti, i kako se građevina dizajnira da može izdržati to opterećenje.
Opterećenje se može definirati kao sila kojoj građevina ili struktura moraju pružiti otpor. Opterećenja moraju biti primarna briga bilo kojeg dizajna da bi se pružila sigurnost, integritet i dugotrajnost.
Dakle, pri dizajniranju ili planiranju nove zgrade ili strukture, od vitalne je važnosti da se pažnja obrati na opterećenje koje će finalni oblik građevine nositi. Ali na šta se, tačno, misli kad se kaže ‘opterećenje’. Bilo koja građevina osjećat će ‘pritisak’ raznih opterećenja. Obično se kategorišu na slijedeći način:
- Mrtvo/stalno opterećenje
- Živo/korisno opterećenje
- Opterećenje vjetrom
- Opterećenje snijegom
- Potresno opterećenje
- Opterećenja drumskog transporta
Opterećenja mogu biti horizontalna ili vertikalna. Ciljana funkcija građevine i nivo popunjenosti, konfiguracija i lokacija (uključujući klimatske uslove) uzimaju se u obzir. Opseg ovih opterećenja će utjecati na odabir materijala, konstrukcijske materijale i arhitektonske detalje. Građevinski inženjer treba se pobrinuti da se opterećenja u dizajnu primjenjuju na realističan način, uz određenu mjeru opreza.
Najviše vrsta opterećenja vjerovatno obuhvataju vertikalna opterećenja, koja se odnose i na stalna i nakorisna opterećenja.
Stalna opterećenja (mrtva opterećenja)
To su stalna ili statička opterećenja koja se na građevinu vremenom prenose. Ova se opterećenja pretežno odnose na težinu konstrukcijskih komponenata, zidova i konstrukcijskih elemenata. Težina bilo koje grede, krova, stubova i zidova je vitalna, ali se također u obzir trebaju uzeti i materijali koji se koriste u gradnji. Proračun stalnih opterećenja radi se na bazi zapremine svakog odjeljka pomnoženog s težinom jedinice. To se zovu trajna opterećenja, jer vremenom ne prolaze ni kroz kakve promjene. Proračun ovog opterećenja radi se samo jednom, i nikada se ne bi trebalo mijenjati osim ako ne dođe do promjene u strukturi.
Korisno opterećenje (živo opterećenje)
Ova opterećenja su po prirodi promjenjiva. Također se zovu i nametnuta opterećenja. Takva opterećenja se nameću kretanjem u zgradi zbog njene namjene i okupiranosti, i vremenom se mijenjaju. U ovom slučaju građevinski inžinjer treba znati kakva će biti ova opterećenja biti. Kada se napravi proračun, dobit će se opterećenje na dizajnu greda, stubova, nosivih zidova i temelja. Teže je znati kakva će biti korisna opterećenja, za razliku od stalnih opterećenja, jer se mijenjaju vremenom i baziraju na pretpostavkama korištenja građevine.
Horizontalna (bočna) opterećenja
Ova se opterećenja odnose na vjetar i seizmičke aktivnosti, i opterećenja zemlje okomita zidovima građevine. Sile vjetra mogu biti značajne i moraju se uzeti u obzir pri dizajniranju. Potresna i seizmička opterećenja zavise od lokacije i neposredne blizine seizimičkim aktivnostima. Opterećenja zemlje podrazumijevaju tlo koje se oslanja na zidove i pravi bočni pritisak. Zidovi temelja, potporni zidovi i tuneli se susreću s ovakvim opterećenjima, i trebaju se također uzeti u obzir.
