Designing Buildings WikiPodziel się swoją wiedzą z branży budowlanejwww.designingbuildings.co.uk

• 1 Wprowadzenie
• 2 Obciążenia martwe (DL)
• 3 Obciążenia żywe (LL)
• 4 Obciążenia środowiskowe
  • 4.1 Obciążenie wiatrem (WL)
  • 4.2 Obciążenie śniegiem (SL)
  • 4.3 Obciążenie trzęsieniem ziemi
  • 4.4 Obciążenia termiczne
  • 4.5 Obciążenia osiadaniem
• 5 Elektryczność
• 6 Powiązane artykuły na Designing Buildings Wiki
• 7 Referencje zewnętrzne

Wstęp

Analiza konstrukcyjna jest bardzo ważną częścią projektu budynków i innych środków trwałych, takich jak mosty i tunele, ponieważ obciążenia konstrukcyjne mogą powodować naprężenia, odkształcenia i przemieszczenia, które mogą skutkować problemami konstrukcyjnymi lub nawet awarią.

Istnieje wiele różnych rodzajów obciążeń, które mogą oddziaływać na konstrukcję, a ich charakter będzie się różnił w zależności od projektu, przeznaczenia, lokalizacji i użytych materiałów. Wymagania projektowe są zwykle określane w kategoriach maksymalnych obciążeń, które konstrukcja musi wytrzymać.

Obciążenia są zwykle klasyfikowane jako obciążenia martwe (DL) lub obciążenia żywe (LL):

• Obciążenia martwe odnoszą się do ciężaru własnego konstrukcji i na ogół pozostają stałe w okresie użytkowania konstrukcji.
• Obciążenia żywe, takie jak obciążenia związane z ruchem drogowym, mogą się zmieniać.

Obciążenia można również podzielić na następujące kategorie:

• Obciążenia skupione (lub obciążenia punktowe): Pojedyncze obciążenia, które działają na stosunkowo małej powierzchni, takie jak obciążenia słupów.
• Obciążenia liniowe: Obciążenia wywierają obciążenie wzdłuż linii, takie jak ciężar przegrody na podłogę.
• Obciążenia rozłożone (lub powierzchniowe): Wywierają one obciążenie na powierzchni, takie jak ciężar podłóg i materiałów dachowych.

Obciążenia martwe (DL)

Obciążenia martwe, znane również jako obciążenia stałe lub statyczne, to obciążenia związane głównie z ciężarem samej konstrukcji i jako takie pozostają nieruchome i względnie stałe w czasie. Obciążenia martwe mogą obejmować ciężar wszelkich elementów konstrukcyjnych, stałych przegród niekonstrukcyjnych, nieruchome elementy wyposażenia, takie jak płyty gipsowo-kartonowe, szafy wnękowe i tak dalej.

Obciążenia martwe można obliczyć, oceniając ciężar określonych materiałów i ich objętość podaną na rysunkach. Oznacza to, że teoretycznie powinno być możliwe obliczenie obciążeń własnych z dobrym stopniem dokładności. Jednakże inżynierowie budowlani są czasami konserwatywni w swoich szacunkach, minimalizując potencjalne ugięcia, dopuszczając margines błędu i dopuszczając zmiany w czasie, i dlatego projektowe obciążenia własne często znacznie przekraczają te doświadczane w praktyce.

Więcej informacji zobacz: Obciążenia martwe.

Obciążenia żywe (LL)

Obciążenia żywe, znane również jako obciążenia użytkowe, są zwykle tymczasowe, zmienne i dynamiczne. Obejmują one obciążenia takie jak ruch pojazdów, osoby przebywające w budynku, meble i inne urządzenia. Intensywność tych obciążeń może się różnić w zależności od pory dnia, na przykład budynek biurowy może doświadczać zwiększonych obciążeń użytkowych w godzinach pracy w ciągu dnia, ale znacznie mniejszych obciążeń w nocy lub w weekendy.

Obciążenia użytkowe mogą być skupione lub rozłożone i mogą obejmować uderzenia, wibracje lub przyspieszenia.

Więcej informacji zobacz: Obciążenie żywe

Obciążenia środowiskowe

Obciążenia środowiskowe mogą oddziaływać na konstrukcję w wyniku warunków topograficznych i pogodowych.

Obciążenie wiatrem (WL)

Obciążenia wiatrem mogą być przyłożone przez ruch powietrza względem konstrukcji, a analiza wymaga zrozumienia meteorologii i aerodynamiki oraz konstrukcji. Obciążenie wiatrem może nie stanowić istotnego problemu w przypadku małych, masywnych, nisko położonych budynków, ale zyskuje na znaczeniu wraz z wysokością, zastosowaniem lżejszych materiałów oraz wykorzystaniem kształtów, które mają wpływ na przepływ powietrza, zazwyczaj form dachowych. Jeśli ciężar własny konstrukcji jest niewystarczający, aby wytrzymać obciążenia wiatrem, może być wymagana dodatkowa konstrukcja i mocowania.

Projektowa prędkość wiatru dla budynku jest zwykle określana na podstawie zapisów historycznych przy użyciu teorii wartości ekstremalnych w celu przewidzenia nietypowych prędkości wiatru, które mogą wystąpić w przyszłości.

Szczególne efekty, które mogą wymagać rozważenia, mogą obejmować:

• Strumienie narożne lub strumienie występujące wokół narożników budynków.
• Zrzucanie wirów, które występuje w śladzie budynku.
• Przepływy przelotowe, lub strumienie przelotowe, które występują w przejściu przez budynek lub małą szczelinę pomiędzy dwoma budynkami.

W złożonych sytuacjach może być konieczne przeprowadzenie badań form budynków w tunelu aerodynamicznym w celu oceny zmian w przepływach powietrza spowodowanych obecnością konstrukcji. Coraz częściej analiza jest również możliwa przy użyciu oprogramowania do obliczeniowej dynamiki płynów.

Obciążenie śniegiem (SL)

Jest to obciążenie, które może być nałożone przez nagromadzenie śniegu i jest bardziej istotne w regionach geograficznych, gdzie opady śniegu mogą być obfite i częste. Znaczne ilości śniegu mogą się gromadzić, dodając do konstrukcji znaczne obciążenie. Kształt dachu jest szczególnie ważnym czynnikiem wpływającym na wielkość obciążenia śniegiem. Śnieg spadający na płaski dach prawdopodobnie będzie się gromadził, natomiast bardziej prawdopodobne jest, że śnieg spadnie na dach o większym nachyleniu

Podobne problemy mogą występować na obszarach o dużych opadach, gdzie mogą występować zastoiska wody.

Obciążenie spowodowane trzęsieniem ziemi

Na konstrukcję mogą być nałożone znaczne obciążenia poziome podczas trzęsienia ziemi. Budynki w obszarach aktywności sejsmicznej muszą być dokładnie przeanalizowane i zaprojektowane, aby zapewnić, że nie zawiodą w przypadku wystąpienia trzęsienia ziemi.

Obciążenia termiczne

Wszystkie materiały rozszerzają się lub kurczą wraz ze zmianą temperatury, co może powodować znaczne obciążenia konstrukcji. W punktach długich odcinków konstrukcji, takich jak ściany i stropy, można zastosować złącza kompensacyjne, aby elementy konstrukcji były fizycznie oddzielone i mogły się rozszerzać bez powodowania uszkodzeń konstrukcji.

Obciążenia związane z osiadaniem

W budynkach mogą wystąpić naprężenia, jeśli jedna część osiada bardziej niż inne. Elastyczna struktura będzie w stanie przyjąć małe naprężenia, podczas gdy sztywna struktura będzie wymagała starannego projektu, aby złagodzić poważniejsze naprężenia, które mogą być wywierane.

Elektryczność

NB: „Obciążenie” jest również ogólnym terminem dla wszystkiego, co zużywa energię elektryczną.

Powiązane artykuły na Designing Buildings Wiki

• Konstrukcje adaptacyjne.
• Łuki.
• Nośność.
• Moment zginający.
• Zginanie dwuosiowe.
• Rama stężona.
• Konstrukcja mostu.
• Koncepcyjne projektowanie konstrukcji budynków.
• Konstrukcje zespolone betonowo-stalowe.
• Obciążenia martwe.
• Wady konstrukcji.
• Szczegółowe projektowanie konstrukcji.
• Praktyka projektowania budynków w warunkach trzęsienia ziemi.
• Granica sprężystości.
• Elementy konstrukcji w budynkach.
• Obciążenie stropu.
• Siła.
• Obciążenia boczne.
• Projektowanie w stanie granicznym.
• Obciążenia żywe.
• Ściana nośna.
• Dach o dużej rozpiętości.
• Moment.
• Punkt przegięcia.
• Regały.
• Bezpieczne obciążenie robocze.
• Osiadanie.
• Siła ścinająca.
• Ściana ścinana.
• Sztywność.
• Inżynier konstrukcyjny.
• Konstrukcja stalowa.
• Osiadanie.
• Projektowanie konstrukcji tymczasowych i wiatru przylegającego do budynków wysokich.
• Rozwój membran konstrukcyjnych.
• System konstrukcyjny rur.
• Obciążenie równomiernie rozłożone.
• Siła wznosząca.
• Wibracje.
• Voussoir.

.