Che cos'è un diagramma di carico?
Un diagramma di carico è una rappresentazione dettagliata dei carichi su una struttura, calcolata per scopi di ingegneria strutturale. Ingegneri e architetti creano tali diagrammi nel processo di sviluppo di piani per un nuovo edificio per assicurarsi che l'edificio sia stato progettato per affrontare lo sforzo a cui sarà sottoposto con il peso dei componenti e dei contenuti. In alcune regioni, è necessario presentare una copia di questo diagramma insieme ad altri dettagli di supporto nelle domande di autorizzazione e la documentazione che accompagna il progetto di costruzione. La copia dimostra che i calcoli sono stati eseguiti.
Molti tipi di tensione possono verificarsi lungo l'altezza, la larghezza e l'ampiezza di un edificio, comprese le forze di flessione e taglio. Nel diagramma del carico, l'ingegnere dovrebbe essere in grado di mostrare la distribuzione dei carichi nell'edificio, utilizzando le informazioni note sulla costruzione e su come verrà utilizzato l'edificio. L'ingegnere può indicare quali tipi di carichi saranno presenti e potrebbe mapparne l'intensità.
Se il diagramma di carico rivela un punto caldo in cui le forze sono particolarmente elevate, l'edificio potrebbe richiedere un'ingegneria speciale per affrontarlo, oppure potrebbe essere necessario modificare leggermente il design dell'edificio per ridistribuire i carichi in modo più appropriato. Con un nuovo design innovativo, in particolare progetti con grandi spazi aperti e nuovi materiali interessanti, il diagramma di carico è molto importante, perché l'ingegnere potrebbe non avere un edificio simile esistente da utilizzare come modello.
Questo fa parte dell'analisi strutturale eseguita per assicurarsi che un edificio rimanga stabile durante l'uso. Oltre a pensare ai carichi intrinseci all'edificio, gli ingegneri potrebbero anche prendere in considerazione terremoti, tempeste e altri fattori che potrebbero aggiungere stress a un edificio. Un diagramma di carico dovrebbe essere in grado di mostrare come l'edificio manterrà la sua integrità in caso di una situazione come un terremoto, assorbendo e distribuendo lo stress anziché accartocciarsi o incrinarsi sotto lo sforzo.
I programmi di progettazione assistita da computer (CAD) possono calcolare un diagramma di carico utilizzando parametri noti che vengono inseriti da un ingegnere. Esistono anche programmi di ingegneria in grado di eseguire attività simili. L'uso di un computer può aiutare a garantire l'accuratezza e i dettagli dei calcoli, oppure un ingegnere può controllare la matematica manuale con l'assistenza del programma per computer. Gli errori in un diagramma di carico possono essere un problema significativo, perché potrebbero portare a situazioni come l'ingegneria insufficiente nella convinzione che un edificio sia perfettamente stabile e non abbia bisogno di ulteriori capriate di supporto e altri elementi strutturali.