Obsah
- 1 Úvod
- 2 Mrtvá zatížení (DL)
- 3 Živá zatížení (ŽZ)
- 4 Zatížení prostředím
- 4.1 Zatížení větrem (WL)
- 4.2 Zatížení sněhem (SL)
- 4.3 Zatížení zemětřesením
- 4.4 Tepelná zatížení
- 4.5 Zatížení sedáním
- 5 Elektřina
- 6 Související články na Wiki o navrhování budov
- 7 Externí odkazy
Úvod
Strukturní analýza je velmi důležitou součástí návrhu budov a dalších stavebních objektů, jako jsou mosty a tunely, protože zatížení konstrukce může způsobit napětí, deformace a posuny, které mohou vést ke konstrukčním problémům nebo dokonce k poruše.
Stavební předpisy vyžadují, aby konstrukce byly navrženy a postaveny tak, aby byly schopny odolat všem typům zatížení, kterým mohou během svého životního cyklu čelit.
Existuje řada různých typů zatížení, které mohou na konstrukci působit a jejichž povaha se liší podle konstrukce, použití, umístění a použitých materiálů. Návrhové požadavky jsou obecně specifikovány z hlediska maximálního zatížení, kterému musí konstrukce odolat.
Zatížení se obecně klasifikují buď jako vlastní zatížení (DL), nebo živá zatížení (LL):
- Vlastní zatížení se vztahuje k vlastní hmotnosti konstrukce a obecně zůstává konstantní po celou dobu životnosti konstrukce.
- Živá zatížení, například dopravní zatížení, se mohou měnit.
Zatížení lze také rozdělit na:
- Soustředěná zatížení (nebo bodová zatížení):
- Zatížení liniová: Jednotlivá zatížení, která působí na relativně malé ploše, například zatížení sloupů: Zatížení působící podél linie, například tíha příčky na podlahu.
- Rozložená (nebo plošná) zatížení:
Mrtvá zatížení (DL)
Mrtvá zatížení, známá také jako stálá nebo statická zatížení, jsou zatížení spojená převážně s hmotností samotné konstrukce a jako taková zůstávají v čase nehybná a relativně stálá. Mrtvá zatížení mohou zahrnovat hmotnost jakýchkoli konstrukčních prvků, trvalých nekonstrukčních příček, nepohyblivých zařizovacích předmětů, jako jsou sádrokartonové desky, vestavěné skříně apod.
Mrtvá zatížení lze vypočítat posouzením hmotností uvedených materiálů a jejich objemu, jak jsou uvedeny na výkresech. To znamená, že teoreticky by mělo být možné vypočítat vlastní zatížení s dobrou mírou přesnosti. Stavební inženýři jsou však někdy při svých odhadech konzervativní, minimalizují možné průhyby, připouštějí určitou chybovost a umožňují změny v průběhu času, a tak návrhová vlastní zatížení často značně převyšují ta, která se vyskytují v praxi.
Další informace viz:
Živá zatížení (ŽZ)
Živá zatížení, známá také jako zatížení působící, jsou obvykle dočasná, proměnlivá a dynamická. Patří mezi ně zatížení, jako je provoz vozidel, osoby, nábytek a další zařízení. Intenzita těchto zatížení se může měnit v závislosti na denní době, například v kancelářské budově může docházet ke zvýšenému zatížení živým proudem během pracovních dnů, ale mnohem menšímu zatížení v noci nebo o víkendech.
Živé zatížení může být soustředěné nebo rozložené a může zahrnovat nárazy, vibrace nebo zrychlení.
Další informace viz:
Zatížení od prostředí
Zatížení od prostředí může na konstrukci působit v důsledku topografických a povětrnostních podmínek.
Zatížení od větru (WL)
Zatížení od větru může být způsobeno pohybem vzduchu vůči konstrukci a analýza se opírá o znalosti meteorologie a aerodynamiky i konstrukcí. Zatížení větrem nemusí být významným problémem pro malé, masivní a nízké budovy, ale nabývá na významu s výškou, použitím lehčích materiálů a použitím tvarů, které ovlivňují proudění vzduchu, typicky tvarů střech. Tam, kde vlastní hmotnost konstrukce nestačí k tomu, aby odolala zatížení větrem, může být zapotřebí dodatečná konstrukce a upevnění.
Návrhová rychlost větru v budově se obvykle určuje na základě historických záznamů s využitím teorie extrémních hodnot pro předpověď neobvyklých rychlostí větru, které se mohou vyskytnout v budoucnu.
Mezi zvláštní účinky, které může být třeba zvážit, patří:
- Rohové proudy nebo proudnice, které se vyskytují kolem rohů budov.
- Rozptylování vírů, které se vyskytuje v návaznosti na budovu.
- Průtočné proudy nebo proudy v průchodu, které se vyskytují v průchodu budovou nebo v malé mezeře mezi dvěma budovami.
Ve složitých situacích může být nutné provést zkoušky tvarů budov v aerodynamickém tunelu, aby bylo možné posoudit změnu proudění vzduchu způsobenou přítomností stavby. Stále častěji je také možné provádět analýzy pomocí softwaru pro výpočetní dynamiku tekutin.
Zatížení sněhem (SL)
Jedná se o zatížení, které může být způsobeno nahromaděním sněhu a představuje větší problém v zeměpisných oblastech, kde mohou být sněhové srážky silné a časté. Může dojít k nahromadění značného množství sněhu, což konstrukci značně zatíží. Tvar střechy je obzvláště důležitým faktorem pro velikost zatížení sněhem. Sníh padající na plochou střechu se bude pravděpodobně hromadit, zatímco sníh bude spíše padat ze střechy s větším sklonem
Takové problémy mohou být i v oblastech s vydatnými srážkami, kde může docházet k tvorbě rybníků.
Zatížení při zemětřesení
Při zemětřesení může na konstrukci působit značné vodorovné zatížení. Budovy v oblastech se seizmickou aktivitou je třeba pečlivě analyzovat a navrhnout tak, aby se v případě zemětřesení nezhroutily.
Tepelné zatížení
Všechny materiály se při změně teploty rozpínají nebo smršťují, což může na konstrukci působit značným zatížením. Na dlouhých úsecích konstrukcí, jako jsou stěny a podlahy, lze v určitých bodech zřídit dilatační spáry, aby byly prvky konstrukce fyzicky odděleny a mohly se rozšiřovat, aniž by došlo k poškození konstrukce.
Zatížení sedáním
Napětí může v budovách vznikat, pokud se jedna část sedá více než jiná. Pružná konstrukce bude schopna vyrovnat se s malými napětími, zatímco tuhá konstrukce bude potřebovat pečlivý návrh, aby zmírnila větší napětí, která mohou vzniknout.
Elektrická energie
NB: „Zatížení“ je také obecný termín pro cokoli, co spotřebovává elektrickou energii.
Související články na webu Navrhování budov Wiki
- Adaptivní konstrukce.
- Oblouky.
- Únosnost.
- Ohybový moment.
- Dvouosý ohyb.
- Vzpěrný rám.
- Mostní konstrukce.
- Koncepce statiky budov.
- Složené konstrukce z betonu a oceli.
- Mrtvá zatížení.
- Vady konstrukcí.
- Detailní návrh konstrukcí.
- Praxe navrhování budov při zemětřesení.
- Mez pružnosti.
- Prvky konstrukce v budovách.
- Zatížení podlahy.
- Síla.
- Boční zatížení.
- Návrh mezního stavu.
- Živá zatížení.
- Nosná zeď.
- Střecha s dlouhým rozpětím.
- Moment.
- Bod protiproudu.
- Regály.
- Bezpečné provozní zatížení.
- Sedání.
- Smyková síla.
- Smyková stěna.
- Tuhost.
- Statika.
- Ocelové konstrukce.
- Sedání.
- Navrhování dočasných konstrukcí a větru v sousedství vysokých budov.
- Vývoj konstrukčních membrán.
- Trubkový konstrukční systém.
- Rovnoměrně rozložené zatížení.
- Vztlaková síla.
- Vibrace.
- Voussoir.
.