Palkkien ja sarakkeiden suunnittelussa on varmistettava rakenteellinen turvallisuus ja tehokkuus käyttämällä asianmukaisia kuormitusyhdistelmiä. American Institute of Steel Construction (AISC) antaa ohjeet erilaisten kuormitusten yhdistämiseksi erilaisten stressiskenaarioiden huomioon ottamiseksi reaalimaailman rakenteissa. Tässä artikkelissa käsitellään ASC-kuormayhdistelmien soveltamista sekä käytännön laskelmia palkeille ja sarakkeille.

Kuormitusyhdistelmien ymmärtäminen

Kuormayhdistelmät ovat kaavoja, joissa yhdistyvät erilaisia kuormia, kuten kuolleet kuormat, elävät kuormat, tuuli ja seismiset voimat, jotta voidaan arvioida suurimmat odotetut kuormitukset. ASC määrittelee useita standardiyhdistelmiä turvallisuuden varmistamiseksi eri olosuhteissa.

Yleiset ASC-kuormayhdistelmät

Joitakin tyypillisiä kuormitusyhdistelmiä ovat:

  • 1.4D
  • 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr tai S)
  • 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr tai S) + (0,5W tai 0,7E)

Kuormitusyhdistelmien soveltaminen laskelmissa

Laskelmien tekemiseksi voidaan tunnistaa rakenteeseen vaikuttavat kuormitukset ja kertoa ne kuormitusyhdistelmissä määritellyillä tekijöillä. Esimerkiksi kuolleen kuormituksen (D), elävän kuormituksen (L) ja tuulen (W) kohteena olevalle säteelle yhdistetty kuormitus voidaan laskea seuraavasti:

Yhdistetty kuorma = 1,2D + 1,6L + 0,5W

Reaalimaailman laskenta Esimerkki

Oletetaan, että valokeilan kuollut kuormitus on 10 kN/m, elävä kuorma 8 kN/m ja tuulikuorma 3 kN/m. Kuormitusyhdistelmän avulla 1,2D + 1.6L + 0,5W lasketaan seuraavasti:

Load = (1,2 × 10) + (1,6 × 8) + (0,5 × 3) = 12 + 12,8 + 1,5 = 26,3 kN/m

Tätä yhdistettyä kuormitusarvoa käytetään palkin kapasiteetin tarkistamiseen ja sen turvallisen kestävyyden varmistamiseen.