Co je to strukturální zatížení?

Strukturální zatížení je celková hmotnost budovy, mostu nebo jiného objektu. Tato hodnota zahrnuje hmotnost objektu, jakékoli zařízení nainstalované v něm a potenciální účinky počasí a lidí. Zátěže vytvořená hmotností struktury se obvykle nazývá statická zatížení a zatížení od obyvatel nebo efektů počasí se nazývá živá zatížení. Architekti a inženýři musí zahrnovat všechna možná zatížení a odpovídající bezpečnostní faktory do strukturálního návrhu, aby se zabránilo selhání zátěže.

Jako příklad pomocí budovy může statické zatížení budovy zahrnovat ocelovou práci, podlahy a vnitřní stěny. K výpočtům statického zatížení musí být přidáno jakékoli zařízení nainstalované pro podporu stavebních operací, jako je vytápění a klimatizační zařízení, osvětlení a instalatérství. Tyto faktory se rovnají strukturálnímu zatížení prázdné budovy a jsou mnohem menší než minimální požadavky na bezpečný návrh.

Z nábytku, přenosného kancelářského vybavení a osobního EF se vyskytují další zatíženíFects přinesl do budovy. Lidé, kteří pracují v budově a všichni návštěvníci, jsou neustále se měnící živou zátěží, které musí budova strukturálně podporovat. Větry, sníh nebo silné deště mohou do struktury budovy přidat významnou hmotnost a musí být zahrnuty do výpočtů strukturálního zatížení.

Mnoho vlád vydává minimální požadavky na zatížení pro různé typy stavebních operací. Kancelářská budova může mít odlišné požadavky na zatížení než výrobní operace s velkým vybavením umístěným na podlahách. Dalším hlediskem průmyslových budov je vliv vibrací na budovu a výpočty vibrací strukturálního zatížení musí být provedeny s dalším posilováním budovy a nadací.

Pohybující se zařízení má také úvahy o strukturálním zatížení v důsledku efektů vibrací a nárazů. Letadla mají velká zatížení vytvořená účinky AIr na křídlech a vnějším povrchu. Cestující a zavazadla přidávají další zatížení, která musí být podporována trupovým nebo letadlem, a křídla, která zvedají celou strukturu. Turbulence, vzlety a přistání jsou živá šoková zatížení, která mohou v krátké době přidat významná napětí a musí být zvážena v designu letadla. Podobné nárazové zatížení se vyskytuje na nákladních vozech a autech, když cestují přes drsné silnice, a rám vozidla a zavěšení musí tyto napětí absorbovat.

Bridges mají různé úvahy o strukturálním zatížení, protože jsou často podporovány pouze na každém konci nebo pravidelnými podpůrnými molami nebo sloupci. Pohybující se provoz vytváří ohybová napětí v sekcích vozovek, které nejsou podporovány, a může vést k vibračním napětím nazývaným harmonickými, které mohou poškodit strukturu. Bridges vyžadující delší nepodporované sekce často používají kabely nebo jiné podpěry k přenosu zátěže do nadačních mola nebo sloupců podpůrné podpěry hlavního mostu. Podpory kabelů umožňují strukturu můstkuAby měla být nižší hmotnost, protože samotná struktura nemusí podporovat celý most a všechna živá zatížení.

Počasí může vytvářet významné zatížení struktur a může být hlavním designem v částech světa, kde jsou větry silné nebo sněžení jsou těžké. Rychlost větru se zvyšuje s výškou nad zemí, která v oblastech náchylných k hurikánu může vytvořit významné zatížení proti vnějšímu a vnitřní struktuře budovy. Silný déšť, který se často vyskytuje během tropických bouří, může přidat ještě větší zatížení, které musí budovu absorbovat. Od počátku 20. století má mnoho vlád požadavky na konstrukční zátěž pro oblasti hurikánu a čas od času jsou revidovány, protože testování a zkoumání poškození bouří vede k lepšímu pochopení větrného stresu.