Innehåll
- 1 Introduktion
- 2 Dödlaster (DL)
- 3 Livsbelastningar (LL)
- 4 Miljöbelastningar
- 4.1 Vindlast (WL)
- 4.2 Snölast (SL)
- 4.3 Jordbävningslast
- 4.4 Termiska laster
- 4.5 Sättningslaster
- 5 Elektricitet
- 6 Relaterade artiklar på Designing Buildings Wiki
- 7 Externa referenser
Introduktion
Strukturell analys är en mycket viktig del av en utformning av byggnader och andra byggda tillgångar, t.ex. broar och tunnlar, eftersom strukturella laster kan orsaka påfrestningar, deformationer och förskjutningar som kan resultera i strukturella problem eller till och med fel.
Byggnadsbestämmelserna kräver att konstruktioner måste utformas och byggas så att de kan motstå alla typer av belastningar som de sannolikt kommer att utsättas för under sin livscykel.
Det finns ett antal olika typer av belastningar som kan verka på en konstruktion, och arten av dessa varierar beroende på konstruktion, användning, plats och material som används. Konstruktionskraven specificeras i allmänhet i termer av de maximala laster som en konstruktion måste kunna motstå.
Laster klassificeras i allmänhet som antingen döda laster (DL) eller levande laster (LL):
- Döda laster hänvisar till konstruktionens egenvikt och förblir i allmänhet konstanta under konstruktionens livslängd.
- Levande laster, t.ex. trafiklaster, kan variera.
Laster kan också kategoriseras som:
- Koncentrerade laster (eller punktlaster): Enstaka laster som verkar på ett relativt litet område, t.ex. pelarlaster.
- Linjelaster: Laster som utövar en belastning längs en linje, t.ex. en skiljeväggs vikt på golvet.
- Distribuerade (eller ytliga) laster: Laster som utövar en belastning längs en linje, t.ex. en skiljeväggs vikt på golvet: Dessa utövar en belastning över en yta, t.ex. vikten av golv och takmaterial.
Dödlaster (DL)
Dödlaster, även kända som permanenta eller statiska laster, är de som huvudsakligen är förknippade med själva konstruktionens vikt, och som sådana förblir de stationära och relativt konstanta över tiden. Döda laster kan inkludera vikten av alla konstruktionselement, permanenta icke-konstruktionsmässiga skiljeväggar, orörliga inventarier som gipsskivor, inbyggda skåp och så vidare.
Döda laster kan beräknas genom att bedöma vikten av specificerade material och deras volym som visas på ritningar. Detta innebär att det i teorin bör vara möjligt att beräkna döda laster med god noggrannhet. Men konstruktörer är ibland konservativa i sina beräkningar, genom att minimera potentiella nedböjningar, tillåta en felmarginal och ta hänsyn till förändringar över tid, och därför är de konstruktionsmässiga dödlasterna ofta mycket större än de som upplevs i praktiken.
För mer information, se: Dödlaster.
Livsbelastningar (LL)
Livsbelastningar, även kallade påförda belastningar, är vanligtvis tillfälliga, föränderliga och dynamiska. De omfattar belastningar som fordonstrafik, personer, möbler och annan utrustning. Intensiteten av dessa belastningar kan variera beroende på tid på dygnet, till exempel kan en kontorsbyggnad uppleva ökade levande belastningar under veckodagars arbetstid men mycket mindre belastningar under natten eller helgerna.
Livande belastningar kan vara koncentrerade eller fördelade och kan innebära slag, vibrationer eller acceleration.
För mer information se: För mer information se: Livsbelastning
Miljöbelastningar
Miljöbelastningar kan verka på en konstruktion som ett resultat av topografiska och väderleksmässiga förhållanden.
Vindbelastning (WL)
Vindbelastningar kan uppstå genom luftens rörelser i förhållande till en konstruktion, och analysen bygger på en förståelse för meteorologi och aerodynamik samt strukturer. Vindbelastning är kanske inte ett stort problem för små, massiva, låga byggnader, men det blir viktigare med höjden, användningen av lättare material och användningen av former som kan påverka luftflödet, vanligtvis takformer. Om en strukturs egentyngd inte räcker till för att motstå vindlaster kan det krävas ytterligare struktur och infästningar.
En byggnads konstruktionsvindhastighet bestäms vanligen utifrån historiska uppgifter med hjälp av extremvärdesteori för att förutsäga ovanliga vindhastigheter som kan inträffa i framtiden.
Partikulära effekter som kan behöva beaktas kan vara:
- Hörnströmmar eller jetstrålar som uppstår runt hörnen på byggnader.
- Vortex shedding som uppstår i kölvattnet av en byggnad.
- Genomströmning, eller passagejets, som uppstår i en passage genom en byggnad eller i en liten lucka mellan två byggnader.
I komplexa situationer kan det bli nödvändigt att genomföra vindtunneltestning av byggnadsformer för att bedöma förändringen av luftflöden som orsakas av närvaron av en konstruktion. I allt större utsträckning är det också möjligt att göra analyser med hjälp av programvara för beräkningar av strömningsdynamik.
Snölast (SL)
Detta är den belastning som kan orsakas av snöansamling och är ett större problem i geografiska områden där snöfall kan vara kraftiga och frekventa. Betydande mängder snö kan ackumuleras och ge en betydande belastning på en konstruktion. Takets form är en särskilt viktig faktor för snölastens storlek. Snö som faller på ett platt tak kommer sannolikt att ackumuleras, medan det är mer sannolikt att snö faller av en brantare taklutning
Detta kan vara liknande problem i områden med kraftig nederbörd där dammbildning kan förekomma.
Jordbävningsbelastning
Signifikanta horisontella belastningar kan åläggas en konstruktion under en jordbävning. Byggnader i områden med seismisk aktivitet måste analyseras och konstrueras noggrant för att säkerställa att de inte misslyckas om en jordbävning skulle inträffa.
Termiska belastningar
Alla material expanderar eller krymper vid temperaturförändringar och detta kan utöva betydande belastningar på en konstruktion. Expansionsfogar kan finnas på punkter på långa delar av konstruktioner som väggar och golv så att delar av konstruktionen är fysiskt separerade och kan expandera utan att orsaka strukturella skador.
Sättningslaster
Spänningar kan uppstå i byggnader om en del sätter sig mer än en annan. En flexibel struktur kommer att kunna hantera små spänningar, medan en styv struktur behöver en noggrann utformning för att lindra de allvarligare spänningar som kan uppstå.
Elektricitet
NB: ”Last” är också en allmän term för allt som förbrukar elektricitet.
Relaterade artiklar på Designing Buildings Wiki
- Anpassningsbara konstruktioner.
- Bågar.
- Bärförmåga.
- Böjmoment.
- Biaxial böjning.
- Förstärkt ram.
- Brokonstruktion.
- Koncept strukturell utformning av byggnader.
- Kompositkonstruktioner av betong och stål.
- Dödlaster.
- Brister i konstruktionen.
- Detaljerad konstruktionsutformning.
- Jordbävningsutformning för byggnader.
- Elastisk gräns.
- Konstruktionselement i byggnader.
- Golvbelastning.
- Kraft.
- Sidolaster.
- Gränsvärdeskonstruktion.
- Livsbelastning.
- Bärande vägg.
- Tak med lång spännvidd.
- Moment.
- Kontraflexionspunkt.
- Racking.
- Säker arbetsbelastning.
- Sättning.
- Skjuvkrafter.
- Skarvvägg.
- Styffness.
- Structural engineer.
- Structural steelwork.
- Subsidence.
- The design of temporary structures and wind adjacent to tall buildings.
- Utveckling av strukturella membran.
- Rörkonstruktionssystem.
- Uniformt fördelad last.
- Upplyftningskraft.
- Vibrationer.
- Voussoir.