Table of Contents
הבנת עומסי מתים ועומסי חיים: מדריך מקיף להנדסת מכונות
בעולם של בנייה והנדסת מבנים, כמה מושגים הם בסיסיים וביקורתיים כמו הבנה של עומסים מתים ועומסי חיים. שתי קטגוריות העומס הראשוניות הללו מהוות את עמוד השדרה של עיצוב בניין בטוח, יעיל, עמיד, בין אם אתה מעצב בית מגורים, גידול מסחרי, או מתקן תעשייתי, חישוב מדויק וחשבונאות עבור עומסים אלה קובע אם מבנה עומד במבחן הזמן או לפני זמן.
מדריך מקיף זה חוקר את כל מה שאתה צריך לדעת על עומסים מתים ועומסי חיים, מהגדרות בסיסיות ועד שיטות חישוב מתקדמות, יישומים בעולם האמיתי, ואת קודי הבניין ששולטים בשימוש שלהם.עד סוף מאמר זה, תהיה לך הבנה מעמיקה של איך הכוחות האלה מעצבים עיצוב מבני ומדוע הם חיוניים ליצירת מבנים שהם גם בטוח וכלכלי.
מה הם מטענים מתים? / הכוחות הקבועים בבנייה
עומסי מתים הם עומסים מבניים של גודל קבוע לאורך זמן.הם כוללים את המשקל העצמי של חברים מבניים, כגון קירות, טיח, תקרה, רצפות, דבורים, עמודות, גגות. לטעון מת כוללים גם את העומסים של תיקונים כי הם מחוברים לצמיתות למבנה.העומסים המתים מתייחס לעומסים קבועים הפועלים על בניין, כגון משקל העצמי של אלמנטים מבניים (כמו מתכת) וחלונות מתכתיים (כמו פלדה).
עומסי מתים הם העומסים שנחשבים לפעול באופן קבוע; הם "מתים", כורעים, ואינם מסוגלים להסירם.בניגוד לעומסים חיים כי הם מתעדים על דיקור ושימוש, עומסים מתים נשארים קבועים לאורך תוחלת החיים של הבניין, מה שהופך אותם לצפויים יותר וקלים יותר לחשבוייקט.
המונחים: Dead Loads
עומסי מתים כוללים מגוון רחב של אלמנטים מבניים וחומרים.הבנת מה תורם לעומסים מתים חיונית לחישובים מבניים מדויקים:
- (FLT:0) חומרים מבניים:FLT:1, משקל של דבורים, עמודות, קירות, רצפות ומבנים גג יוצר את המרכיב העיקרי של עומסים מתים.חומרים כמו בטון, פלדה ועץ, לכל אחד מהם יש שיניים שונות לתרום אחרת לעומס הכולל.
- (FLT:0) למערכות ה-HVAC: צנרת:1, מערכות חשמל, מעליות וציוד אחר של שירות בנייה, שעדיין קבוע בכל חיי הבניין.
- (ב) ⁇ :0) ,[דרוש מקור]: [ה] [ה], [ה], [ה], [ה]], [התעל] [ה]]]], [התעל] [התעל] [ה], [התחילה], [התת], [התת], [התתת],], [הת],], [הת], [התתת], [הת]]]], [התתתתת], [ההתתת], [הההתת], [הת], [הת], [ה],],]]], [התּב[התתתתתתתתת], [הת], [ה[ה[ה[ה[ה],],],],], [ה[ה],], [ה],],],], [ה[ה[ה[התּב[ה]]]]]]]]]]]]]]]]] [ה[ה
- (FLT:0) פלונישים וקלדינג: ההרחבה: ההרחבה הפנימית מסתיימת כגון אריחים, צבע, קיר יבש, תקרה מושעה וחומרי חיפוי חיצוניים תורמים לעומס המת.
- (ב) ניתן להשתמש בעומסי חלוקת התפוצה:0 חלקיות: 1), במקום משקלי חלוקה בפועל, למעט חלוקת מחיצות או מחיצות באזורי חדר השירותים, במדרגות ובמעליות ובתחומים דומים שבהם מתרכזים מחיצות.
- (ב) ⁇ :0) מערכות: ⁇ 1 , ריצוף עץ, ריצוף, ורצפה מסתיימת כמו אריחי קרמיקה או אבן.
משקל חומרי והכחשה
חומרי בנייה שונים יש משקל יחידות שונה מאוד, אשר משפיע ישירות על חישובי עומס מתים:
- (FLT:0)Concrete: 1 קונסולת 1:1 הוא אחד חומרי הבנייה הכבדים ביותר, ומשקלתו תורמת באופן משמעותי לעומס המת של מבנה.concrete רצפות, קירות, יסודות, ועמודות כולם תורמים לעומס המת.לדוגמה, סליל קונקרטי בבניין גבוה יכול לתרום כמה טונות על הבסיס.
- (FLT:0)Steel:FLT:1 פלדה beams ועמודות, בשימוש נפוץ במבנים מסחריים ותעשייתיים, גם להוסיף לטעון מת.בעוד פלדה היא קלה יותר מאשר בטון, היא עדיין תורמת כמות משמעותית של משקל למבנה הבניין.
- (FLT:0)Wood:001 בבנייה למגורים, עץ משמש לעתים קרובות לרצפות, קירות, קורף גג. Wood הוא בהיר יותר מאשר בטון ופלדה, אבל הוא עדיין תורם לעומס המת הכולל של הבניין.
- (FLT:0) מנדרי: 1FLT:1 Brick וקירות בלוק בטון להוסיף משקל משמעותי למבנים, עם משקולות יחידות החל מ -100 עד 140 PCf בהתאם לסוג והדחיסות.
Superimposed Dead Loads (SDL)
עומסים מתים מצופים הם נוספים, קבועים שהוצגו לאחר הבנייה, כולל מערכות MEP וקירות נעים.בטיחות ויושרה מובטחים על ידי חישוב מדויק והפצת משקלם לאורך המבנה. SDLs הם עומסים קבועים מוסף למבנה, אך לא חלק מהמבנה עצמו.דוגמאות כוללות מחיצות, תיבות מטעים, ציוד משרדי קבוע, ומערכות בסיס כגון עומסים מכניים ומערכות בזמן שהם בדרך כלל יכולים להיות משוחררים.
DL ו- SDL הם בדרך כלל משולבים וממכונים עומס מת הכולל, או לפעמים מתייחסים ל- G בקודים הנדסיים מבניים וחישובים. הבחנה זו חשובה משום שהיא מאפשרת למעצבים להסביר שינויים עתידיים אפשריים למבנה תוך שמירה על חישובים מדויקים.
מה הם עומסי חיים? – הכוחות הדינמיים של ה-Occupancy
עומסי חיים מייצגים את אחת הקטגוריות הדינמיות והלא בטוחות ביותר של טעינה מבנית.העומסים חיים נובעים מהתושבים, ריהוט, כלי רכב, מכונות, פריטים אחרים, בניגוד לעומסים מתים, אשר נשארים קבועים וצפויים לאורך זמן. עומסי Live מיוצרים מהשימוש והתפוסה של בניין.
עומסי חיים הם אלה עומסים שהם transient ויכולים להשתנות בגודלם.הם כוללים את כל הפריטים שנמצאו בתוך בניין במהלך חייו (אנשים, ספות, פסנתרים, בטיחות, ספרים, מכוניות, מחשבים או חומרים מאוחסנים) כמו גם השפעות סביבתיות חיצוניות כגון עומסים עקב השמש, האדמה או מזג האוויר.
קטגוריות של עומסי חיים
ניתן לסווג עומסי חיים על בסיס מקורם וטבעם:
- (ב) [ה]ההתערות: [ה]: [ה]] [ה]] משקלם של אנשים המשתמשים במבנה, אשר משתנה באופן משמעותי על בסיס סוג המרחב והשימוש בו נועד.
- (FLT:0) ציוד וציוד: FLT:1 פריטים שניתן להחליף כגון שולחנות, כיסאות, הגשת ארונות, מכשירי חשמל, מכונות שניתן להחליף או להחליף אותם לאורך זמן.
- (FLT:0) מטענים:0 (Storage Loads: 1) אחסון כבד: 250 psf או יותר.אחסון לעתים קרובות מזלזלים, המוביל לכישלונות היסטוריים. Libraries, מחסנים ומתקני ארכיון חווים עומסים חיים גבוהים במיוחד מחומרים מאוחסנים.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1 במבנים חניה, מוסך וכבישים, משקל מכוניות, משאיות וכלי רכב אחרים מהווה עומס חי משמעותי.
- (ב) ⁇ :0) ראוב: "כוח תחזוקה, ציוד ואחסון זמני על גגות, נפרדים מעומס סביבתי כמו שלג.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (בעוד שלפעמים מסווג בנפרד, שלג, גשם וקרח על גגות הם צורות של עומסי חיים שונים עם תנאי מזג אוויר.
דרישות טעינה מינימליות על ידי Occupancy
ערכי עומס חי עבור כל סוג של בניין מוגדרים בדרך כלל על ידי קודים של תרגול, ולכן יש להגדיר את השימוש בכל מבנה לפני תחילת העיצוב. תקן ASCE 7, אשר שולט על עומסי עיצוב מינימליים בארצות הברית, קובע בסיס חיים ערכי עומס עבור דיקור שונה פונקציות פונקציות.
הנה ערכים מינימליים של עומס חי עבור דיקור משותף:
- (FLT:0) Residential: 1FLT חדרים ישנים: 30 psf (1.44 kN/m2), ערכים אלה מניחים ריהוט מתון ופעילות מגורים טיפוסית.
- (FLT:0)משרד מבנים: שטח משרדי סטנדרטי של 1FLT דורש בדרך כלל 50 psf לאזורים כלליים, בעוד lobbies: 100 psf (4.8 kN / m2), לובות Office דורשות עומס גבוה יותר עקב צפי הקהל בשעות השיא.
- (FLT:0) חללי אשמברלי: FLT:1 Theaters, אודיטוריום, ואצטדיון ישיבה: 100 אולמות ריקוד והתעמלות: 100 psf. צפיפות קהל גבוהה דורש עיצוב שמרני.
- (FLT:0) Retail and Commercial:FLT:1 קמעונאים בדרך כלל דורשים 75-100 psf בהתאם לסוג של סחורה וצפיפות לקוח הצפויה.
- (FLT:0) מוסדות חינוך: 10FLT:1 מעלות בדרך כלל דורש 40 psf, ואילו מסדרונות ומסדרונות זקוקים ל 80-100 psf כדי לקחת בחשבון את התנועה ברגל מרוכזת.
- (FLT:0)Industrial and Storage:Fal Reduction: מתקני ייצור ומחסנים יכולים לדרוש 125p עד 250 psf או יותר, בהתאם לדרישות השימוש והאחסון הספציפיות.
הטבע המשתנה של עומסי חיים
עומסי חיים שונים באופן יסודי מעומסים מתים בכמה דרכים: וריאציות בזמן: הרצפה עשויה להיות ריקה רגע אחד וצפופה את ההשפעה הדינמית הבאה: בניגוד לעומסים מתים סטטיים, עומסי חיים יכולים לעורר תנודות ועייפות לאורך זמן, דאגה ברורה במיוחד בגשרים הולכי רגל ומערכות רצפה רחבות עם עיגולים ארוכים.
זה ריקנות טבועה עושה עומס חי מאתגר יותר לחזות ודורש מהנדסים לתכנן עם שולי בטיחות מתאימים. מודרני ASCE 7 עומסי חיים נגזר מחקרים סטטיסטיים של דפוסי דיקור, סקרים של רהיטים ומשקלים ציוד, ושילובים פרוביביליסטיים. גישה זו תוקפת איזון זהה בין בטיחות מבנית ויעילות כלכלית, ומבטיחה כי מבנים נשארים מסוגלים עם פסגות נדירות ללא תנאים שגרתיים לשימוש יומיומי.
הבדלים מרכזיים בין עומסי מתים ועומסי חיים
הבנת ההבדלים היסודיים בין עומסי מתים לבין עומסי חיים חיונית לתכנון מבני תקין.הבחנות אלה משפיעות על האופן שבו מהנדסים ניגשים ל חישובים, ליישם גורמי בטיחות, ועיצוב אלמנטים מבניים.
הטבע והפרסמנטנס
ההבדל הבסיסי ביותר הוא במתינות שלהם.עומסי מת הם סטטיים וקבועים, נשארים ללא שינוי לאורך כל החיים של המבנה אלא אם כן שינויים או תוספות מתרחשים.עומסי חי, לעומת זאת, הם דינמיים ומשתנים, משתנים בהתבסס על דיקור, דפוסי שימוש, ותנאים סביבתיים.
חיזוי ודיוקנות
גודלו של עומסי הבנייה המתים יכול בדרך כלל להיות נקבע עם רק 5% שולי שגיאה. זה רמה גבוהה של דיוק נובע מהעובדה כי תכונות חומריות וממדים ידועים ועקביות יחסית. כי אלמנטים אלה קבועים, מהנדסים יכולים לחשב עומס מת עם דיוק על ידי מכפילה את המשקל של כל חומר על ידי השטח הוא מכסה (בדרך כלל ב פאונד רגל מרובע, או pf).
עם זאת, עומסי חיים אינם בטוחים מטבעם, בניגוד לעומסים מתים, עומסי חיים הם משתנים מאוד ואינם יכולים להימדד בדיוק.זו הסיבה שהמהנדסים משתמשים בטבלאות קוד בנייה (כמו ASCE 7 ו- NYC Building Code 16) כדי להעריך את העומסים המחוונים ביותר עבור חללים שונים.
המונחים: noise and Safety
גודלו של גורם העומס מבוסס על ההסתברות של מעל כל עומס עיצוב מוגדר.עומסי מת יש גורמי עומס קטנים, כגון 1.2, כי משקל ידוע בעיקר ונחשב עבור, כגון חברים מבניים, אלמנטים אדריכליים וסוסים, חתיכות גדולות של ציוד מכני, חשמל וצנרת (MEP).
עומסי חיים, לעומת זאת, יכולים להיות רהיטים, ציוד נעים, או האנשים עצמם, ועלולים להגדיל את הסכומים הרגילים או הצפויים במצבים מסוימים, כך גורם גדול יותר של 1.6 ניסיונות לכמת את יכולת ההנעה הנוספת הזו. Snow ישתמש גם בגורם מקסימלי של 1.6, בעוד עומסים מאוחרים יותר (המכונים קווי מים ורוח) מוגדרים כך שגורם של 1.0 הוא מעשי.
השפעה על עיצוב סטריקט
עומסי מתים משפיעים על משקל המבנה הכולל ועל עיצוב הבסיס, בעוד עומסי חיים קובעים את יכולת העומס הנדרשת לבטיחות במהלך הכיבוש, כי עומסי חיים תלויים בחוזק מבני, ידע של השימוש המתוכנן המדויק של הבניין הוא קריטי.העוצמה של העומס המת, או חוסר שם, מגדיר לעתים קרובות כמה חי הוא יכול להתמודד.
כיצד לחשב עומסי מתים: שיטות ונוהל
חישוב עומסים מתים באופן מדויק הוא יסוד לתכנון מבני.התהליך כרוך בזיהוי כל הרכיבים הקבועים, קביעת המשקלים שלהם, וליישם אותם כראוי למערכת המבנית.
שיטת מתודולוגיה של Calculation
כיצד העומס המת מחושב בדרך כלל כעומס שטח (kN/m2) כי ה- 2D סטטי אלמנט - צריך לשאת את העומס. מצד שני, העומס המת מיושם על יסודות סטטיים 1D כגון דבורים, עמודות, מוטות וכו ') בדרך כלל צריך לשאת את העומס.
הנוסחה הבסיסית לחישוב עומסי שטח מתים היא:
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
שלב אחר-שלב תהליך קלקלציה
- (ב) [ה]כל החומרים: [ה] [ה] [ה]] כל מרכיב חומרי שתורם למשקל הקבוע של המבנה, כולל אלמנטים מבניים, סימורים וציוד קבוע.
- (FLT:0) נכסים חומריים של חומרים:FLT:1eur אלה משקעים או משקל יחידה של חומרים ניתן מקורם בקודים וסטנדרטים הרלוונטיים, גליונות נתונים חומריים, או שהושג באמצעות בדיקות מעבדה.
- (ב) ⁇ כרך או שטח: FLT:1 Measure או חישוב נפח (לטעני נקודה) או אזור (לטענות מבוזרות) של כל רכיב חומרי.
- (ב) על ידי משקל יחידה: 1 (FalveLT) לכל רכיב, להכפיל את נפחו או האזור על ידי משקל יחידת החומר כדי לקבוע את תרומתו לעומס המת.
- (ב) ,0) , [13] כל החולקים: "הוסיף את כל התרומות הבודדות לעונש מוות כדי למצוא את העומס המת הכולל פועל על היסוד המבני.
- (FLT:0) Apply to Structural Model:cioFLT:1) להעביר את העומסים המחושבים לאלמנטים מבניים המתאימים במודל הניתוח שלך, הבטחת הפצה נאותה של עומס.
דוגמה: מערכת רצפה מתה
קח בחשבון מערכת רצפת מגורים טיפוסית עם הרכיבים הבאים:
- 5 אינץ' מחזק את ה-Pab: 150 PCf × (5/12) רגל = 62.5 psf
- אריח צוואר הרחם (1/2 אינץ'): 10 psf
- תקרה קפואה עם תיקונים: 5 psf
- קצבה: 3 psf
- קצבת חלוקת: 15 psf
(ב) ,0) ,4 ,62.5 + 10 + 5 + 3 + 15 = 95.5 psfcioFLT 1
עומס מת זה יושם אז על הרצפה סלאב ומשמש לחישוב העומסים המועברים לתמיכה בדבורים ובעמודות.
שיטת Tributary Area Method
החלק של הזחל נתמך על ידי קרן יש רוחב ואורך.שטח זה נתמך על ידי קרן (השטח המלבני המנורה) נקרא האזור המשולש עבור קרן.השיטה האזור המשולש חיוני לקביעת האופן שבו העומסים מחולקים מזחלות כדי להיותמסים ומדבורים ועד עמודות.
כדי לחשב עומסים באמצעות שיטת שטח טריאבלארי:
- לזהות את האזור של הזחל או הרצפה הנתמך על ידי האלמנט המבני המדובר
- שטח טריאבלי על ידי עומס מת לכל יחידה
- עבור דבורים, להמיר את העומס הכולל לעומס מבוזר אחיד על ידי חלוקת אורך beam
- עבור עמודות, לסכם את כל העומסים מדבורים תומכות וסדקים מעל
כיצד לחשב עומסי חיים: דרישות קוד ונוהלים
בניגוד לעומסים מתים, אשר מחושבים מעקרונות ראשונים באמצעות תכונות חומריות, עומסי חיים נקבעים בעיקר על ידי התייעצות עם קודי בנייה וסטנדרטים המציינים ערכים מינימליים המבוססים על סוג הדיקור.
קביעת עומסי חיים מבניין
הנחות עומס חי תלויות בשימוש של הבניין או סוג של דיקור.יש ברור כי יש לו עומסים גדולים יותר בתחנות הרכב או אזורי חדר הכושר בהשוואה לאזורי המגורים.המינימום דורש עומס חי ניתן בקודים וסטנדרטים שאנחנו משתמשים בהם.פריט ל- ASCE 7-16 לדוגמה, טבלה-1 ייתן לך את כל העומסים החיים המומלצים של המבנה המיועד.
המונחים: Calculation Steps
- (ב) ,0) ,התאמת סוג: קיד 1 (ה) ,הסבר לשימוש הספציפי בכל מקום בבניין (שטח, המשרד, הרכבה, אחסון וכו ').
- (FLT:0)Consult Building Code:FLT:1hil Reference the Apply Building Code (ASCE 7, IBC, או קודים מקומיים) כדי למצוא את העומס המינימלי הנדרש לצורך דיקור זה.
- (ב) ,0) תנאים מיוחדים: FLT:1rea חשבון עבור כל שימושים יוצאי דופן, ציוד כבד או עומס מרוכז שעשוי לעלות על מינימום קוד.
- (FLT:0) דיסטריוט אחידה של מטען: ⁇ FLT ( 1 Live לטעון על רצפות של מבנים מוגדרים על ידי עומס מבוזר אחיד, עומס קו, ועומס מרוכז, עם זאת, לא צריך להיות מיושם בו זמנית.
- (FLT:0)Check for Concentrated Loads: ההרחבה של 1 (FLT:1) גם מציין עומסים מרוכזים שיש לקחת בחשבון עבור אפקטים מקומיים, כגון עומס 300-pound על שטח של 2.5 אינץ' על ידי 2.5 אינץ ' עבור קומות מגורים.
- (FLT:0) ,Calculate Total Live Load:FLT:1 , Multiply the Living לטעון לכל יחידה על ידי אזור הטריאבלי כדי לקבוע את העומס הכולל על אלמנטים מבניים.
תגית: Reduction
שיקול חשוב בחישובי עומס חיים הוא כי קודי בנייה מאפשרים הפחתה בעומסי חיים עבור אלמנטים מבניים מסוימים התומכים באזורים גדולים של טריאבלי.הרציונלית היא כי אין זה סביר סטטיסטית כי האזור כולו יהיה טעון ליכולת המקסימלית שלו בו זמנית.
הפחתה של עומס חי מותרת בדרך כלל:
- העמודים תומכים במספר קומות
- דבורים עם אזורים גדולים
- ארגונים תומכים באזורים גדולים
עם זאת, הפחתה של עומס חי אינה מותרת בדרך כלל:
- דיקור
- מוסך החניה
- גגות עם עומס חי גדול מ -100 psf
- אזורים עם עומסים מרוכזים או מיוחדים
הנוסחאות והמגבלות הספציפיים להפחתה של עומס חי מסופקים בקודי בנייה ומשתנים בהתאם לאזור ההשפעה ולסוג התפוסה.
עומס סביבתי: שלג, רוח, וכוחות סיסמית
בעוד עומסים מתים ועומסי חיים מהדיקור הם עומסי הכבידה העיקריים, מבנים חייבים גם להתנגד לעומס סביבתי שיכול לפעול הן אנכיות והן אופקיות.
שלג
עומס השלג נובע מהמשקל של שלג על גג שטוח או מדרדר.עומסי שלג משתנים עם מיקום גיאוגרפי, מצב רוח, גיאומטריה ומדרונות של הגג, הבניין וחשיפה לאתר. לדוגמה, מינימום של 54 כוסות שלג צריך להיחשב עבור מבנים שנבנו ב Montréal, QC, בעוד 10 psf שלג מומלץ לתכנון מבנים בפורטלנד, או.
עומס שלג הוא העומס כי הצטברות השלג יכולה לכפות.זהו נושא נפוץ יותר באזורים גיאוגרפיים נוטה שלג כבד תכוף. כמות ניכרת של שלג יכול לצבור באזורים אלה, הוספת עומס ניכר למבנה.כאשר חישוב עומס השלג הכולל על גג, הצורה של הגג היא אחד הגורמים המשמעותיים ביותר לשקול.
תגית: Wind Loads
עומסי הרוח הם לחצים על מבנים על ידי זרימת הרוח.כוחות הרוח הם הגורם לכשלים מבניים רבים בהיסטוריה, במיוחד באזורים החוף. עומס הרוח הוא ההשפעה של הרוח על מבנים, מבנים ואובייקטים אחרים.זה נגרם על ידי לחץ רוח, מהירות אוויר ומהירות רוח.
עומס הרוח על מבנה תלוי במספר גורמים כולל מהירות רוח, שטח סביב, גודל, צורה ותגובה דינמית של המבנה.תאוריה מסורתית מניחה כי לחץ רוח אופקי עומס פועל בדרך כלל על פני המבנה.
עומסי הרוח יוצרים שלושה סוגים עיקריים של כוחות על מבנים:
- (ב) לחץ על ההוריסטל (FLT:1: Horizontal) שיכול לגרום למבנים להתפלות או להחליק את יסודותיהם.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- [ה]הכוח [ה] של משה: [ה], אשר גורם לחלקים שונים של המבנה לנוע ביחס אחד לשני.
המונחים:
התנועה הקרקעית הנגרמת על ידי כוחות סיסמיים באזורים גאוגרפיים רבים של העולם יכולה להיות משמעותית מאוד ולעתים קרובות פוגעת במבנים.זה בולט במיוחד באזורים הסמוכים לאפסות גיאולוגיות פעילות.לכן, רוב קודי הבנייה והסטנדרטים דורשים כי מבנים נועדו לכוחות הסיסמיים באזורים כאלה שבהם רעידות אדמה צפויים להתרחש. תקן ASCE 7-16 מספק שיטות אנליטיות רבות לייעל את הכוחות הסיסמית'ים כאשר מעצבים מבנים.
למרות שרטטים רעידת אדמה הם תלת-ממדיים, מרכיביהם האופקיים הם קריטיים יותר בעיצוב מערכות מבניות.בדרך כלל, אנו רואים עומס רעידת אדמה ככוח מאוחר יותר הפועל על בניין.עומס רעידת האדמה תלוי באיזו קרוב הבניין הוא לקווי תקלות.
שיקולים עיצוביים סיסמית כוללים:
- קטגוריה עיצוב סיסמית המבוססת על מיקום ותנאי קרקע
- בניית ערך
- סוג מערכת מערכת מערכת ודוכסות
- בניית גובה וחלוקת המונים
- סוג הקרן ואינטראקציה של מבנה הקרקע
שילובים: עיצוב של Real-World Scenarios
כבניינים ומבנים חייבים לעמוד בסערות הכבדות ביותר, באירועים מקריים ובתרחישים של טעינה משולבת, מהנדסים מתרבים עם גורמי בטיחות ומשלבים עומסים שונים בצירוףי העומס כביכול כדי לוודא שהמבנה אינו קורס.שילובים של עומס משלבים עומסים שונים כמו שלג, רוח, עומס מת, סיסמי וחי כדי לייצג "תר אמיתי" הוא דוגמה לכוח המוביל לסופה כבדה.
המונחים: aSD Load Measureations
מבנים נועדו לספק את דרישות הכוח והשירותיות כאחד. הדרישה לחוזק להבטיח את בטיחות החיים והרכוש, בעוד הדרישה לזמינות מבטיחה את הנוחות של דיקור (אנשים) ואת האסתטיקה של המבנה. כדי לעמוד בדרישות האמורות, מבנים נועדו עבור העומס הקריטי או הגדול ביותר שיפעלו עליהם.
ישנם שני שיטות עיקריות של עומס בשימוש בהנדסה מבנית: עיצוב מתח אפשרי (ASD) וטעינה ו-Desense Factor Design (LRFD) עיצוב מתח אפשרי (ASD): ASD כרוך חישוב הלחץ המקסימלי על מבנה בשל עומסים שונים והשוואה אותו ללחץ האפשרי של החומר. לטעון ו- Resistance Factor Design (LRFD): LRFD כרוך בקביעת גורמים שונים כדי לקבוע את העומסים המקסימליים על המבנה המשמש את המשתנים עבור הגורמים.
המונחים: LRFD Load Measures
שילובי עומס LRFD טיפוסי כוללים:
- 1.4D (Dead לטעון רק)
- 1.2D +1.6L + 0.5(Lr או S או R)
- 1.2D +1.6(Lr או S או R) + (L או 0.5W)
- 1.2D + 1.0W + L + 0.5(Lr או S או R)
- 1.2D + 1.0E + L + 0.2S
- 0.9D + 1.0W
- 0.9D + 1.0E
איפה: D=עומס מת, L= עומס חי, Lr= קורת גג חיה, S=גב שלג, R= עומס גשם, W= עומס רוח, E= רעידת אדמה
למה לטענות משנה
שילובי טעינה חשובים כי הם מסייעים להבטיח את השלמות המבנית והבטיחות של בניין או מבנה.לדוגמה, ללא התחשבות בשילובי עומס, מבנה עשוי להיות מתוכנן לעמוד רק סוג אחד של עומס (למשל שלג) אבל יכול להיכשל תחת סוג אחר של עומס.
בניית קודים וסטנדרטים של טעינה
חישובי עומס מבניים נשלטים על ידי קודים שונים של בנייה וסטנדרטים המספקים דרישות מרשם, מתודולוגיות וערכים מינימליים על מנת להבטיח בטיחות הציבור.
ASCE 7: מינימום עיצוב נטען
תקן ASCE 7 מייצג תרגול מקובל עבור עומסי בנייה בארצות הברית והוא מוכר כמעט בכל קודי בניין בארה"ב. ASCE 7 הוא תקן מוכר נרחב שפורסם על ידי האגודה האמריקאית של מהנדסים אזרחיים (ASCE) הוא משמש התייחסות מקיפה לחישובים עומס ולעתים קרובות הוא מתייחס על ידי בניית קודים, כולל IBC.
ASCE 7 מספק הדרכה מפורטת על:
- רזולוציה של עומס מתים ומשקלי משקל של יחידת החומר
- מינימום עומסי חיים עבור דיקור שונים
- חישובי עומס שלג המבוססים על מיקום גיאוגרפי
- Wind לטעון נחישות באמצעות לחץ מהיר וקטגוריות חשיפה
- פרמטרים עיצוביים וסיכוחונות כוח
- שילובים של כוח ושירות
- עומס מיוחד כולל גשם, קרח, ולחצים קרקעיים
קוד בנייה בינלאומי (IBC)
IBC הוא קוד מודל שפותח על ידי מועצת הקוד הבינלאומית (ICC) ואומץ על ידי רוב תחומי השיפוט בארצות הברית.זה מספק דרישות לקביעת הרוגים, חיים, רוח, ועומסים סיסמיים, בין היתר, ASCE 7 עבור נהלי חישוב מפורטים תוך מתן דרישות נוספות ספציפיות לבניית עיצוב ובנייה.
תקני עיצוב חומרים-Specific Design Standards
בנוסף לסטנדרטים של עומס כללי, קודים ספציפיים בחומר מספקים הדרכה נוספת:
- (ב) [15] דרישות בניית קוד מקור:
- מדריך בנייה פלדה:0 (AISC: FLT:1) המכון האמריקאי לבנייה פלדה (AISC) מפרסם את מדריך בנייה פלדה, הכולל הנחיות חישוב עומס ומתודולוגיות עיצוב עבור מבני פלדה.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0)TMS 402/602:FLT:1 Building Code דרישות לבניית מבנה מנדרי
קודי הבינלאומי והאזורי
למדינות ואזורים שונים יש קודים משלהם בבנייתם ותקני עומס:
- (FLT:0)Eurocode (EN 1990, EN 1991): סטנדרטים אירופיים לעיצוב מבני ועומסים
- קוד הבניין הלאומי של קנדה (NBC): ההרחבה 1 של דרישות הבנייה הקנדית
- קודים (אינדיה): 0IS (India): 1FLT:1havs for designעומסי עיצוב ועיצוב מבני
- (FLT:0)AS/NZS Standards: FLT:1 אוסטרלים וניו זילנד
חיוני שהמהנדסים מבניים יכירו את המהדורות האחרונות של קודים וסטנדרטים אלה, כמו גם כל תיקונים מקומיים או ספציפיים למדינה שעשויים להגיש את הפרויקטים שלהם.
נושאים מתקדמים בניתוח עומס
השפעות על מטענים ואפקטים דינמיים
עומס השפעה הוא אחד שזמן היישום על חומר הוא פחות משליש מהזמן הטבעי של רטט של חומר זה.עומסים הם עומסים פתאומיים החל מבנה לתקופה קצרה של זמן בהשוואה לעומסים אחרים על מבנה.אפקטים נגרמים על ידי הפחתת חפצים / משקולות של עומסי חיים, כמו העברת עריקים, כלי רכב, או שחיקה הם מייצרים בהדרגה מתחים גדולים יותר מאשר אלה מוחלים על ידי אותם גודל מוחל בהדרגה של אותם.
מטען Cyclic ו Fatigue
עומסי Cyclic על מבנה יכולים להוביל לנזק עייפות, נזק מצטבר, או כישלון.עומסים אלה יכולים לחזור על טעינה על מבנה או יכול להיות עקב רטט.מבנהים בכפוף מחזורי טעינה חוזרים, כגון גשרים עם תנועה או מבנים עם מכונות רוטינג, דורש שיקול מיוחד לאפקטי עייפות.
המונחים:
שינויים בטמפרטורות יכולים לגרום להתרחבות ולצמצום של חומרים מבניים, יצירת לחצים פנימיים.עומסים אלה נגרמים על ידי הרחבה או התכווצות של החומרים כתוצאה משינויים בטמפרטורה, ויש להם את הפוטנציאל ליישם לחצים ניכרים למבנה.העומסים הירומאליים חשובים במיוחד במבנים ארוכים, מבנים חשופים, מבנים עם טמפרטורות שונות משמעותית.
לחץ סויל ו- Hydrostatic
לחץי הידרוסטטי וכדור הארץ: אלה הם עומסים על שימור מבנים בשל לחצים שפותחו על ידי החומרים שנשמרו.הם משתנים לינארי עם גובה הקירות. חומות הבסיס, שמירה על קירות, מבנים מתחת לדרגה יש לתכנן כדי לעמוד בפני כדור הארץ ולחץ מים מאוחר יותר, בנוסף לעומסים אנכיים.
כלי תוכנה לעומס קלוריות וניתוח סטריקט
חישובים יכולים להיות מורכבים וזמניים, במיוחד עבור מבנים גדולים או מורכבים. למרבה המזל, מהנדסים מבניים יש גישה לכלים שונים של תוכנה ומשאבים שיכולים לייעל את תהליך החישוב ולשפר דיוק. חבילות ניתוח סטרקטיטורי, כגון ETABS, SAP2000, ו- RISA-3D, לספק כלים חזקים לחישובים וניתוח מבני.תוכנות אלה יכולות להתמודד עם שילובים מורכבים, חומרים לא מתקדמים, כגון טכניקות מתקדמות, כגון FEA-3D.
תוכנת ניתוח מבנית משותפת כוללת:
- (FLT:0 ETABS:FLT:1 Integrated Building Analysis and Design Software)
- (FLT:0SAP2000:03:03) תוכנית ניתוח מבנית תכליתי
- (ב) [15] [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0) ,AAD.Pro:FLT:1ved Analysis and Design Software
- מערכת ההפעלה:0 (RAM Structural System: FLT:1 Complete Building design Solution)
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
כדי להעריך את גודלם של אלמנטים מבניים, מהנדסים משתמשים בכלים תוכנה כגון SAP2000, בטוח, ETABS, MBS, RISA ו- STAAD-Pro בנוסף חישובים ידניים.מכשירים אלה מצמידים את העומס האקסקלי על כל עמודה על ידי הפצת עומסים מזחלות ודבורים לטורות.
טעויות נפוצות ועיסוקים טובים ביותר בעומס קלקליציות
שגיאות נפוצות להימנע
- (ב) התעלמות מעומסי מתים: 1FIRLT: נכשלים בחשבונות עבור כל האלמנטים הקבועים, המסתיימים והציוד יכול להוביל לחברים מבניים גדולים.
- (FLT:0) שימוש בטענות של שימור חיים לא נכונות: אנדרל 1 (IrLT:1) החלת עומסי מגורים לחללים מסחריים או להיפך, יכול לגרום לעיצובים לא בטוחים או לא כלכליים.
- (ב) ,0) ,Negting Loadשלבים: FIRLT:1 , עיצוב עומסים בודדים מבלי להתחשב איך הם משלבים יכול להחמיץ תרחישי טעינה קריטיים.
- (ב) תיקון קוד מקומי: 1 (FeloLT:1) תחומי שיפוט רבים לשנות קודים סטנדרטיים; תמיד לאמת דרישות מקומיות.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (הופנה מהדף FLT:0) העלאת שינויים עתידיים: לא חשבונאית לשיפוץ עתידי פוטנציאלי או תוספות ציוד.
הפרקטיקה הטובה ביותר ל Accurate Load Calculations
- (ב) ,0) ,התחייבויות: "הרש"ל: 1" (ב) ירשום בבירור את כל הנחות, תכונות חומריות, ואת אזכורי קוד המשמשים בחישובים.
- (ב) [ה]: [ה], [ה], כאשר אין ספק לגבי משקל חומרי או דפוסים של דיקור, טעות בצד זהירות.
- (ב) ,0) ,התחבר עם שיטות מרובות:FIRLT:1 , בדיקה חישובים קריטיים באמצעות גישות או תוכנה שונים.
- (FLT:0) הישארו קיימים עם קודים: קודים של בניין 1FLT מעודכנים באופן קבוע; ודאו שאתם משתמשים בגרסה העדכנית ביותר.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ בנייה: 1FLT:1 מטענים זמניים במהלך הבנייה יכולים לעתים לעלות על עומסי עיצוב.
- (FLT:0) לתאם עם דיסקוויטים אחרים: ראט'ר 1) לבדוק משקלי ציוד ומקומות עם צוותים מכניים, חשמליים ואדריכלים.
- (FLT:0)Perform Sרגישות ניתוח: 1FLT) לבדוק כיצד וריאציות בעומסים משפיעים על העיצוב לזהות פרמטרים קריטיים.
יישומים אמיתיים ומקריות
בנייה למגורים
במבנים למגורים, עומסי מתים מורכבים בדרך כלל מעץ או פלדה קלה, יבש, קירור, חומרי גג, וסיום. עומסי חי הם בדרך כלל 40 psf לאזורים חיים ו -30 psf לאזורי שינה. העומס הקל יחסית מאפשר בנייה כלכלית באמצעות כריתת עץ, אשר מספק כוח הולם תוך צמצום עומס מת.
בניין משרדים מסחריים
בנייני משרדים משתמשים בדרך כלל בפלדה או במזיקים קונקרטיים כדי לתמוך בעומסי חיים גבוהים יותר (50 psf לאזורים במשרד, 100 psf עבור לובות) ולאפשר לכיסוי רחב יותר עבור תוכניות קומה גמישות.העומס המת המוגבר מזחלות בטון ועמידות אש חייב להיות מחושב בקפידה ומופץ באמצעות המערכת המבנית.
מתקני תעשייה ומחסנית
מבנים תעשייתיים עומדים בפני כמה מהעומסים הגבוהים ביותר, לעתים קרובות 125-250 pf או יותר עבור אזורי אחסון. ציוד כבד, אחסון חומרי ותנועת Vehicular יוצרת עומסים מרוכזים הדורשים מערכות מבניות חזקות.העיצוב חייב גם לשקול עומסים דינמיים מהובלת ציוד ועומסי השפעה אפשריים.
מבנה חניה
מוסיפי החניה חייבים לתמוך בעומסי חיים של 40-50 דולר למכוניות נוסעים ועומסים גבוהים יותר עבור חניה משאית.העיצוב חייב לקחת בחשבון את העומסים של כלי רכב, עומסי גלגלים מרוכזים, ואת ההשפעות של מלחים דה-הפחתת תשומת לב מיוחדת מבנית נדרש עבור רמפות ואזורים עם הפעלת כלי רכב.
החשיבות של הבנת עומסים בבנייה המודרנית
הבנת עומסים מתים ועומסי חיים אינה רק פעילות אקדמית – היא היסוד ליצירת מבנים בטוחים, יעילים וכלכליים.השלכות חישובים לא נכונים של עומס יכול לנוע מנושאים קלים של שירות לכשלים מבניים קטסטרופליים.
בטיחות מבנית
המטרה העיקרית של חישובי העומס היא להבטיח בטיחות מבנית.בניות חייבות לעמוד בכל העומסים הצפויים לאורך חיי השירות שלהם ללא קריסת או עיוות יתר של מבנה.מבנה נועדו לספק הן את דרישות הכוח והן את דרישות השירות. הדרישה לחוזק מבטיח את בטיחות החיים והרכוש, בעוד הדרישה לכדאיות השירות מבטיחה את הנוחות של דיקור (אנשים) ואת האסתטיקה של המבנה.
תכנון יעילות וכלכלה
חישובי עומס מדויקים מאפשרים למהנדסים לעצב מבנים שאינם מעוצבים יתר (כזויים של חומרים ועלות) ולא תחת תכנון (לא בטוח) הבנה של גודל אמיתי וחלוקת העומסים מאפשרת אופטימיזציה של מערכות מבניות, בחירה חומרית וחברה המתפתלת.
דרישות קוד ודרישות משפטיות
עומסים מבניים הם שיקול חשוב בעיצוב של מבנים.קודי בניין דורשים כי מבנים מעוצבים ונבנה כדי לעמוד בבטחה בכל הפעולות שהם צפויים להתמודד במהלך חיי השירות שלהם, בעוד שהם נשארים מתאימים לשימוש.עומסים מינימליים או פעולות מפורטים בקודי בניין אלה עבור סוגים של מבנים, מיקומים גיאוגרפיים, שימוש וחומרי בניין.
ארוכות ודלות
עיצוב עומס נכון תורם לעמידות ארוכת הטווח של מבנים על ידי מניעת עומס יתר, סטיות יתר, והידרדרות מוקדמת.בניינים שעוצבו עם שיקולי עומס מתאימים יכולים לשרת את מטרתם במשך עשרות שנים או אפילו מאות שנים עם תחזוקה נאותה.
הסתגלות ושימוש עתידי
הבנה של עומסים גם מאפשרת שינויים עתידיים ושינויים בשימוש בבנייה.כאשר יכולות העומס מתועדות כראוי, בעלי בניין ומהנדסים יכולים לקבל החלטות מושכלות לגבי שיפוץ, תוספות ציוד, או שינויים בדיקור ללא שילוב של יושרה מבנית.
מסקנה: Mastering Load Calculations for Successful Structural design
עומסי מתים ועומסי חיים מהווים את הבסיס של תרגול הנדסי מבני. Dead העומסים – הכוחות הקבועים וה סטטיים מהמבנה עצמו והאלמנטים הקבועים – מספקים קו בסיס צפוי שניתן לחשבו עם דיוק גבוה.
יחד עם עומס סביבתי כגון רוח, שלג וכוחות סיסמיים, העומסים האלה חייבים להיות משולבים באמצעות גורמי עומס מתאימים ושילובים לייצג תרחישים בעולם האמיתי.התהליך דורש לא רק ידע טכני של שיטות חישוב אלא גם היכרות עם קודי בנייה, תכונות חומריות והתנהגות מבנית.
בעוד תעשיית הבנייה ממשיכה להתפתח עם חומרים חדשים, בניית סוגים, אתגרים עיצוב, עקרונות היסוד של ניתוח עומס נשארים קבועים.אם אתה סטודנט למידה הנדסה מבנית, מהנדס בפועל תכנון מבנים מורכבים, או בניין מקצועי המבקשים להבין את הכוחות הפועלים על מבנים, לשלוט עומסים מתים עומסים חי הוא חיוני.
על ידי יישום העקרונות, השיטות והשיטות הטובות ביותר המתוארים במדריך זה, אתה יכול להבטיח כי העיצובים המבניים שלך בטוחים, יעילים, קוד-קוד-מופקדים, ונבנה עד אחרון.השיקול הזה של עומסים בכל שלב של עיצוב - מהרעיון הראשוני באמצעות חישובים מפורטים לבנייה ומעבר - הוא מה שמפריד מבנים נאותים מאלה יוצאי דופן המשרתים את הקהילות שלהם בבטחה ובאופן אמין לדורות הבאים.
משאבים נוספים למהנדסי ה-Structural
עבור אלה המבקשים להעמיק את ההבנה שלהם של עומסים מבניים ועיצוב, לשקול לחקור את המשאבים החשובים האלה:
- (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (הופנה מהדף הקוד הבינלאומי:0) המועצה לקוד הבניין הבינלאומי ומשאבים קשורים (ראה FLT:2 https: www.iccSafe.orgear.orgearFLT 3)
- המכון להנדסה של כוח (SEI): אנדרל 1 (EveFLT:1) פיתוח מקצועי ומשאבים טכניים עבור מהנדסים מבניים
- המכון הלאומי של מדעי בניין:0 (National Institute of Building Sciences:FLT:1Build Science Research and Best Practices)
- (FLT:0) American Concrete Institute (ACI): ההרחבה של 1 (Concrete design Standards and Education Materials (FLT:2https: www.concrete.orgearFLT 3)
על ידי שמירה על הקודים האחרונים, הסטנדרטים והשיטות הטובות ביותר, מהנדסים מבניים יכולים להמשיך לקדם את הבטיחות, היעילות והחדשנות של הסביבה הבנויה.