構造解析および構造設計を行う際に考慮する必要のある構造荷重の決定
記事上で, 次のような構造の解析と設計で考慮する必要のある荷重の種類について詳しく説明します。:
- デッドロード;
- 活荷重;
- 積雪荷重;
- 風荷重;
- 地震荷重;
- 氷の負荷;
- 土の負荷;
- 洪水負荷;
- 雨量;
- 温度負荷; そして
- 差額決済.
デッドロード
デッドロードは、建物に組み込まれた建設資材の重量で構成されます, ただし、これに限定されません, 構造, 壁, 床, 屋根, 天井, 階段, ランプ, 終了します, クラッディング, およびその他の組み込まれた建築および構造システム, および固定サービス機器 (ASCE 7-16). これらの永久荷重は、構造物の動作に大きく影響します, 特に、構造物が風や地震などの動的荷重と死荷重の組み合わせを経験している場合.
これらの荷重の値は、ほとんどの場合、対応する単位重量に構造図で指定されている材料の厚さまたは体積を掛けたものとして使用されている参照コードに示されています。.
図 1. 一般的な建築材料の単位重量 (NSCP 2010).
活荷重
常に考慮すべきもう1つの負荷は、ライブ負荷です。. 活荷重とは、建物またはその他の構造物の使用および占有によって生成される荷重であり、建設または環境荷重は含まれません。, 風荷重など, 積雪量, 雨量, 地震荷重, と洪水の負荷 (ASCE 7-16). 活荷重には、構造物の居住者が含まれます, 車両交通, 家具, 装置, 可動パーティション, 短期間しか使用されない一時的な構造物.
積雪荷重
雪が降る地域向け, 構造は、バランスの取れた、またはドリフトしていない、およびバランスの取れていない、またはドリフトした状態に耐えるように設計する必要があります 積雪荷重. バランスの取れた、またはドリフトしていない積雪荷重は、風の影響を受けずに積雪によって生成される荷重です。. 一方, 不均衡または漂流した積雪荷重は、風向と構造物の構成の影響を受けます – ファイアウォールなどの屋根の上の障害物に雪が積もる可能性がある場所, このケースは、以下に示すように、デュオピッチ/切妻屋根の漂流雪荷重を計算するために使用されます, 風源に関連する欄干.
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風荷重
エンジニアは、台風やハリケーンの際の風力を考慮する必要があります。 構造解析と構造設計. これらの風圧は、構造フレーム全体を破壊したり、クラッディングなどの一部の建築コンポーネントを損傷したりする可能性のある力を生成します, 母屋, トラス, 等.
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地震荷重
エンジニアはまた、安全で健全な構造を持つために、地震活動地域に位置する国の地震荷重を注意深く計算する必要があります. 構造要素に同時に作用する水平方向と垂直方向の力は、損傷を引き起こす可能性があり、, 最悪の場合, 建物を破壊する, 最終的には人命の損失を引き起こします. 設計のための特別な要件, 詳細, そして、この影響に対抗するために、地元の建築基準法に従って建設が満たされなければなりません.
氷の負荷
積雪とは対照的に, 氷の負荷は、着氷性の雨によって引き起こされます, 雪, ケーブルなどの氷に敏感な構造物の雲内着氷, 格子構造, 旗竿, 兆候, 等. 構造物の凍った氷, 適切に考慮されていない場合, 構造部材に重大な応力を引き起こす可能性があり、, 事実上, システムの損傷または破壊につながります.
土の負荷
地下階などの構造物, 基礎, 擁壁は、隣接する土から発生する横方向の荷重を受けます. 地下水位の水と地上の追加負荷により、これらの地下構造要素に作用する隆起圧力が発生します.
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洪水負荷
洪水荷重は、設計洪水標高のレベルまでの水深によって引き起こされる静水圧荷重です。, 地上と地下の両方, 移動する水の動的効果を含む.
雨量
雨荷重とは、排水管の詰まりによる水の滞留によって発生する圧力を指します。, 特にルーフデッキやバルコニーで.
温度負荷
コンクリートや鋼などの構造材料は、温度の変化に応じて膨張または収縮します。これにより、初期応力が発生し、材料の容量と寿命が低下する可能性があります。. したがって、材料への温度の影響を軽減するために伸縮継手が追加されます.
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差額決済
基礎に伝達された荷重は、接触領域の下の土壌材料の圧縮または膨張により土壌の沈下を引き起こす可能性があります。. これらの地域の基礎の沈下は、加えられる荷重の違いにより異なります. したがって, 変位の違い, 差額決済として知られています, 構造部材に重大なストレスを与える可能性があり、構造全体の損傷や破壊につながる可能性があります.
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構造エンジニア, 製品開発
MS土木工学
参考文献
- フィリピンの構造技術者協会. (2010). フィリピンの国家構造コード: 建物, 塔およびその他の垂直構造物. フィリピンの構造技術者協会.
- アメリカ土木学会. (2017, 六月). 建物やその他の構造物の最小設計荷重と関連基準. アメリカ土木学会.
- 構造荷重の種類. (n.d.). 5月に取得 10, 2022, httpsから://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Types_of_structural_load.
