Το Αμερικανικό Ινστιτούτο Κατασκευών Χάλυβα (AISC) παρέχει πρότυπα και κατευθυντήριες γραμμές για να βοηθήσει τους μηχανικούς να καθορίσουν αυτά τα φορτία με ακρίβεια. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει παραδείγματα για να απεικονίσει τη διαδικασία υπολογισμού με βάση τα πρότυπα AISC.

Υπολογισμός φορτίου ανέμου

Τα φορτία ανέμου καθορίζονται με βάση παράγοντες όπως η ταχύτητα ανέμου, η κατηγορία έκθεσης και η γεωμετρία του κτιρίου. Η βασική ταχύτητα ανέμου λαμβάνεται από τοπικούς κώδικες ή ιστορικά δεδομένα.

Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα κτίριο με ύψος 20 μέτρα που βρίσκεται σε μια περιοχή με βασική ταχύτητα ανέμου 90 mph. Χρησιμοποιώντας τον τύπο AISC, η πίεση του ανέμου (q) μπορεί να υπολογιστεί ως:

q = 0.00256 Kz K[r K]g V2

Όπου Kz είναι ο συντελεστής έκθεσης, Kr είναι ο συντελεστής κινδύνου, Kg] είναι ο συντελεστής ⁇ πής και V είναι η βασική ταχύτητα ανέμου.

Υπολογισμός σεισμικού φορτίου

Τα σεισμικά φορτία υπολογίζονται με βάση τη θέση, τη μάζα και το δομικό σύστημα του κτιρίου. Τα πρότυπα AISC αναφέρουν τη χρήση των κατηγοριών σεισμικού σχεδιασμού και των φασμάτων απόκρισης για τον προσδιορισμό των πλευρικών δυνάμεων κατά τη διάρκεια ενός σεισμού.

Για παράδειγμα, μια δομή στην κατηγορία Σεισμικού Σχεδίου D με θεμελιώδη περίοδο 0,5 δευτερολέπτων και φασματική επιτάχυνση 1,5g απαιτεί υπολογισμό της σεισμικής δύναμης ως:

Fσεισμικό[ = Cs W]

Όπου Cs είναι ο σεισμικός συντελεστής που προκύπτει από το φάσμα απόκρισης, και W είναι το βάρος της δομής. Χρησιμοποιώντας τη φασματική επιτάχυνση, η σεισμική δύναμη μπορεί να εκτιμηθεί με ακρίβεια ώστε να εξασφαλιστεί δομική ανθεκτικότητα.

Περίληψη των Βημάτων υπολογισμού

  • Καθορίστε τη βασική ταχύτητα του ανέμου και τις σεισμικές παραμέτρους με βάση την τοποθεσία.
  • Υπολογίστε την πίεση του ανέμου χρησιμοποιώντας τύπους AISC.
  • Αξιολογεί τις σεισμικές δυνάμεις χρησιμοποιώντας φάσματα απόκρισης και βάρος δόμησης.
  • Εφαρμόστε συνδυασμούς φορτίου σύμφωνα με τα πρότυπα AISC για το σχεδιασμό.