Indhold
- 1 Introduktion
- 2 Døde belastninger (DL)
- 3 Levende belastninger (LL)
- 4 Miljøbelastninger
- 4.1 Vindbelastning (WL)
- 4.2 Snebelastning (SL)
- 4.3 Jordskælvsbelastning
- 4.4 Termiske belastninger
- 4.5 Sætningsbelastninger
- 5 Elektricitet
- 6 Relaterede artikler på Designing Buildings Wiki
- 7 Eksterne referencer
Introduktion
Strukturel analyse er en meget vigtig del af et design af bygninger og andre byggede aktiver såsom broer og tunneler, da strukturelle belastninger kan forårsage stress, deformation og forskydning, der kan resultere i strukturelle problemer eller endog svigt.
Bygningsreglementet kræver, at konstruktioner skal konstrueres og bygges, så de kan modstå alle de belastningstyper, som de sandsynligvis vil blive udsat for i løbet af deres levetid.
Der er en række forskellige typer belastninger, som kan virke på en konstruktion, og arten af disse varierer alt efter konstruktion, anvendelse, placering og anvendte materialer. Konstruktionskrav specificeres generelt i form af de maksimale belastninger, som en konstruktion skal kunne modstå.
Lasterne klassificeres generelt som enten dødlast (DL) eller levende last (LL):
- Dødlaster henviser til konstruktionens egenvægt og forbliver generelt konstante i konstruktionens levetid.
- Levende belastninger, såsom trafikbelastninger, kan variere.
Lasterne kan også kategoriseres som:
- Koncentrerede belastninger (eller punktbelastninger): Enkeltbelastninger, der virker over et relativt lille område, f.eks. søjlebelastninger.
- Linjebelastninger: Belastninger, der udøver en belastning langs en linje, f.eks. vægten af en skillevæg på gulvet.
- Fordelte (eller overfladebelastninger): Disse udøver en belastning over et overfladeareal, f.eks. vægten af gulve og tagmaterialer.
Døde belastninger (DL)
Døde belastninger, også kendt som permanente eller statiske belastninger, er belastninger, der overvejende er forbundet med vægten af selve konstruktionen, og som sådan forbliver stationære og relativt konstante over tid. Døde belastninger kan omfatte vægten af alle konstruktionselementer, permanente ikke-konstruktionsmæssige skillevægge, ubevægeligt inventar som gipsplader, indbyggede skabe osv.
Døde belastninger kan beregnes ved at vurdere vægten af de specificerede materialer og deres volumen som vist på tegninger. Det betyder, at det i teorien burde være muligt at beregne dødlaster med en god grad af nøjagtighed. Konstruktionsingeniører er dog nogle gange konservative med deres skøn, idet de minimerer potentielle nedbøjninger, tillader en fejlmargin og tager højde for ændringer over tid, og derfor overstiger de konstruktionsmæssige dødbelastninger ofte langt de belastninger, der opleves i praksis.
For yderligere oplysninger se: Døde belastninger.
Levende belastninger (LL)
Live belastninger, også kendt som pålagte belastninger, er normalt midlertidige, foranderlige og dynamiske. De omfatter belastninger som f.eks. køretøjstrafik, beboere, møbler og andet udstyr. Intensiteten af disse belastninger kan variere afhængigt af tidspunktet på dagen, f.eks. kan en kontorbygning opleve øgede levende belastninger i arbejdstiden på hverdage, men meget mindre belastninger om natten eller i weekender.
Live belastninger kan være koncentrerede eller distribuerede og kan omfatte stød, vibrationer eller acceleration.
For yderligere oplysninger se: Omkringbelastninger
Omkringbelastninger kan virke på en konstruktion som følge af topografiske og vejrmæssige forhold.
Vindbelastning (WL)
Vindbelastninger kan påføres ved luftbevægelser i forhold til en konstruktion, og analysen kræver en forståelse af meteorologi og aerodynamik samt af konstruktioner. Vindbelastning er måske ikke et væsentligt problem for små, massive, lave bygninger, men det får større betydning med højden, brugen af lettere materialer og brugen af former, der kan påvirke luftstrømmen, typisk tagformer. Hvor en konstruktions egenvægt ikke er tilstrækkelig til at modstå vindbelastninger, kan der være behov for yderligere struktur og fastgørelser.
En bygnings designvindhastighed bestemmes normalt ud fra historiske optegnelser ved hjælp af ekstremværditeori til at forudsige usædvanlige vindhastigheder, der kan forekomme i fremtiden.
Partikulære virkninger, som det kan være nødvendigt at tage hensyn til, kan omfatte:
- Hjørnestrømme eller -stråler, der opstår omkring hjørnerne af bygninger.
- Vortex shedding, der opstår i kølvandet på en bygning.
- Gennemstrømning eller passage-stråler, der opstår i en passage gennem en bygning eller i et lille mellemrum mellem to bygninger.
I komplekse situationer kan det være nødvendigt at foretage vindtunnelprøvning af bygningsformer for at vurdere ændringen i luftstrømmene som følge af tilstedeværelsen af en struktur. I stigende grad er det også muligt at foretage analyser ved hjælp af software til beregning af væskedynamik.
Snebelastning (SL)
Dette er den belastning, der kan påføres ved ophobning af sne, og som er mere problematisk i geografiske områder, hvor snefald kan være kraftige og hyppige. Betydelige mængder sne kan ophobes og tilføje en betydelig belastning til en konstruktion. Tagets form er en særlig vigtig faktor for størrelsen af snebelastningen. Sne, der falder på et fladt tag, vil sandsynligvis akkumuleres, mens sneen er mere tilbøjelig til at falde af en stejlere taghældning
Dette kan være lignende problemer i områder med kraftig nedbør, hvor der kan forekomme damdannelse.
Jordskælvsbelastning
Signifikante horisontale belastninger kan pålægges en konstruktion under et jordskælv. Bygninger i områder med seismisk aktivitet skal analyseres og konstrueres omhyggeligt for at sikre, at de ikke svigter, hvis der skulle opstå et jordskælv.
Termiske belastninger
Alle materialer udvider eller trækker sig sammen ved temperaturændringer, og dette kan udøve betydelige belastninger på en konstruktion. Der kan anbringes ekspansionsfuger på punkter på lange dele af konstruktioner som f.eks. vægge og gulve, således at elementerne i konstruktionen er fysisk adskilt og kan udvide sig uden at forårsage strukturelle skader.
Sætningsbelastninger
Der kan opstå spændinger i bygninger, hvis en del sætter sig mere end en anden. En fleksibel struktur vil kunne rumme de små spændinger, mens en stiv struktur skal konstrueres omhyggeligt for at afhjælpe de mere alvorlige spændinger, der kan opstå.
Elektricitet
NB: ‘Last’ er også en generel betegnelse for alt, der forbruger elektricitet.
Relaterede artikler på Designing Buildings Wiki
- Adaptive strukturer.
- Buer.
- Bæreevne.
- Bøjningsmoment.
- Biaxial bøjning.
- Forbøjede rammer.
- Brokonstruktion.
- Koncept strukturel udformning af bygninger.
- Kompositkonstruktioner af beton og stål.
- Døde belastninger.
- Fejl i konstruktionen.
- Detaljeret konstruktionsdesign.
- Jordskælvskonstruktionspraksis for bygninger.
- Elastisk grænse.
- Konstruktionselementer i bygninger.
- Gulvbelastning.
- Kraft.
- Sidelaster.
- Grænseværdighedskonstruktion.
- Levende belastninger.
- Bærende væg.
- Tag med lang spændvidde.
- Moment.
- Krydsningspunkt.
- Rækværk.
- Sikker arbejdsbelastning.
- Sætning.
- Sætninger.
- Skubkraft.
- Skivvæg.
- Stivhed.
- Konstruktionsingeniør.
- Stålkonstruktioner.
- Sænkning.
- Design af midlertidige konstruktioner og vind i tilknytning til høje bygninger.
- Udvikling af strukturelle membraner.
- Rørkonstruktionssystem.
- Ensartet fordelt belastning.
- Opadgående kraft.
- Vibrationer.
- Vibrationer.
- Voussoir.