Det døde belastninger i en struktur repræsenterer de vægten af alle de elementer, der deltager i dens konstruktion, og dem, der tilføjes senere og forbliver faste til den.
De er de permanente elementer, blandt hvilke vægge, loft, glas, vinduer, søjler, VVS, tanke, det elektriske system, klimaanlæg og andre er inkluderet.
Bemærk, at forbipasserende mennesker, møbler eller køretøjer ikke er inkluderet, da dette er belastninger, der holdes i bevægelse og analyseres separat. Sidstnævnte er kendt som levende belastninger. Imidlertid overvejes begge typer belastninger, både permanente og midlertidige strukturelle belastninger.
Bygningsingeniører holder øje med alle belastninger, som strukturer skal modstå, da de skal bygges for at være stabile og vedligeholde over tid. Derfor skal du i designet starte med at sikre, at strukturen modstår sin egen vægt..
Derefter skal den modstå den vægt, der anslås at være den endelige anvendelse af strukturen. Da konstruktionen til enhver tid skal være sikker for brugerne, søges det at modstå de elementer, der vises over tid, dvs. utilsigtet belastning, som dem, der er forårsaget af jordskælv, vind, sne og vand.
Døde belastninger er en del af tyngdekraften, som er relateret til vægten. Enhver struktur er underlagt disse belastninger, da den altid er midt i Jordens tyngdefelt..
Artikelindeks
-Den vigtigste dødbelastning for en struktur er dens egen vægt.
-Disse er lodrette kræfter, da de stammer fra vægten, som er rettet lodret nedad.
-De er permanente belastninger, fordi de handler i hele den tid, konstruktionen forbliver stående..
-Størrelsen af de døde belastninger anses for at være konstant.
-Dens værdi kan bestemmes ganske nøjagtigt ved at kende dimensionerne af strukturen og materialernes egenskaber, såsom deres specifikke vægt eller densitet. Disse værdier er opstillet for hvert materiale.
Ved at kende dimensionerne og den specifikke vægt af det materiale, som strukturen er fremstillet med, er det meget let at evaluere værdien af dødbelastningen. Imidlertid er de nøjagtige dimensioner ikke nøjagtigt kendte i starten af projektet..
Dette er grunden til, at designeren skal foretage et foreløbigt skøn baseret på sin erfaring. Derefter kan ændringer og justeringer foretages, hvis det er nødvendigt..
Det skal også bemærkes, at der er regler, der er etableret i hvert land med kravene til strukturernes materialer og dimensioner..
Som vejledning for læseren til at få en idé om de døde belastninger i forskellige typer bygninger er følgende mængder tilgængelige afhængigt af det dominerende materiale:
-Træ: 1,9 - 2,4 kN / mto (40-50 lb / ftto)
-Stål: 2,9 - 3,6 kN / mto (60-75 lb / ftto)
-Armeret beton: 5,3 - 6,2 kN / mto (110-130 lb / ftto)
Stål, træ og beton er de mest anvendte materialer i moderne konstruktioner.
Bemærk, at enhederne til belastning er kraft pr. Arealenhed. I SI International System styrken er givet i newton (N), mens det i det britiske system er givet i pund (lb) eller pund-kraft. 1 kN er lig med 1000 N.
For at finde den samlede dødbelastning tilføjes i princippet de enkelte vægte af hvert element.
Ved at bruge en tabel over densiteter eller specifikke vægte (se eksempler nedenfor) er det muligt at beregne dødbelastningen for en given struktur i henhold til dens dimensioner.
Hvis strukturen for eksempel er en bjælke, beregnes dødbelastningen ved at multiplicere materialets specifikke vægt med tværsnitsarealet.
I tilfælde af en solid plade ganges dens tykkelse med den specifikke vægt af armeret beton.
Her er de vigtigste døde belastninger af en konstruktion:
-Fortove
-Plader
-Vægge
-Friser
-Fyldstoffer
-Vægge
-Skillevægge
-Klimaanlæg og varmelegemer.
-VVS- og sanitets- og gasinstallationer.
-Statisk fremdrift af vand og jord.
Og her er den specifikke tyngdekraft for nogle almindelige materialer i konstruktionen. Med dem kan vi beregne den døde belastning for hver struktur:
-Stål: 77,3 kN / m3 (492 lb / ft3)
-Armeret beton: 17,4 kN / m3 (111 lb / ft3)
-Beton (armeret sten): 23,6 kN / m3 (150 lb / ft3)
-Krydsfiner: 5,7 kN / m3 (36 lb / ft3)
-Murværk med normal vægt: 21,2 kN / m3 (13,5 lb / ft3)
-Tør ler: 9,9 kN / m3 (63 lb / ft3)
T-bjælken, hvis dimensioner er vist i følgende figur, er en del af en bygning og er lavet af beton med armeret sten.
Til beregning af dødbelastning anvendes værdien af den specifikke vægt for denne betonklasse og ganget med tværsnitsarealet som angivet ovenfor..
For bjælken angives belastningen i kraft pr. Længdeenhed. Bemærk, at det tidligere er nødvendigt at konvertere fra tommer til fødder. Den nødvendige konverteringsfaktor er:
1 fod = 12 tommer
Bjælken består af to dele, en vandret og en lodret, hvis bidrag tilføjes for at finde den samlede belastning, som vi vil betegne som w.
Disse bidrag beregnes ved at multiplicere den specifikke tyngdekraft med tværsnitsarealet, som vist nedenfor:
w = 150 lb / ft3 (40 x 8 tommerto + 18 x 10 tommerto) (1 fod / 12 tommer)to = 520,83 lb / ft
Bemærk, at transformation af enheder (1 fod / 12 tommer)to vises samtidig med belastningsberegningen.
Ingeniører og bygherrer udfører protokoller for at sikre bygningers sikkerhed. Ulykker opstår dog, når belastningen ikke fordeles ordentligt.
I 2001 kollapsede en festivalhal i Jerusalem, Israel, fordi bygningen havde gennemgået store strukturændringer. Oprindeligt var en del designet til kun at have to historier, og en tredje blev tilføjet senere.
Kort før ulykken var der fjernet vægge på en af de nederste etager og forårsaget revner, der varslede bygningens sammenbrud, som til sidst opstod, da et bryllup fandt sted. Som et resultat døde 23 mennesker, og der blev adskillige alvorligt såret.
Et andet tilfælde af sammenbrud af en struktur på grund af ændringer i død belastning havde fundet sted nogle år før sammenbruddet i Jerusalem..
Det var et indkøbscenter i Seoul, Sydkorea, hvor ca. 500 mennesker døde, og mere end tusind blev såret, da bygningen kollapsede i 1995, en af de største katastrofer i Korea i fredstid..
Bygningen gennemgik vigtige ændringer, da den oprindeligt var designet til privat brug: flere støttesøjler blev indsnævret for at give plads til en rulletrappe.
Efter et stykke tid besluttede ejerne at tilføje endnu en etage beregnet til restauranter, hvor opvarmningsanlægget blev kraftigt modificeret, gennem varmt vandrør, der løb under restaurantens gulv, såvel som de enorme klimaanlæg, der var installeret på loft.
Disse faciliteter er en del af en bygges dødbelastning, men det oprindelige design overvejede ikke denne 300% stigning i belastning, så bygningen, der allerede var svækket, endte med at kollapse.
Dette indikerer vigtigheden af korrekt overvejelse af belastninger i bygningens design og konsekvenserne af at foretage alvorlige strukturændringer..
Endnu ingen kommentarer