Bepalen van de structurele belastingen waarmee we rekening moeten houden bij het uitvoeren van structurele analyse en ontwerp van constructies
In dit artikel, we zullen dieper ingaan op de soorten belastingen waarmee we rekening moeten houden bij de analyse en het ontwerp van constructies zoals::
- Dode lading;
- Live laden;
- Sneeuwbelasting;
- Windbelasting;
- Seismische belasting;
- IJslading;
- Bodembelasting;
- Overstromingsbelasting;
- Regenbelasting;
- Temperatuurbelasting:; en
- Differentiële afwikkeling.
Dode lading
Dode lasten bestaan uit het gewicht van het bouwmateriaal dat in het gebouw is verwerkt, maar niet gelimiteerd tot, structuur, muren, vloeren, daken, plafonds, trappen, hellingen, eindigt, bekleding, en andere ingebouwde architecturale en structurele systemen, en vaste serviceapparatuur (ASCE 7-16). Deze permanente belastingen hebben een grote invloed op het gedrag van de constructie, vooral wanneer de constructie dynamische belastingen ondervindt, zoals de wind en aardbevingen in combinatie met de eigen belasting.
De waarden voor deze belasting worden meestal weergegeven op de referentiecode die wordt gebruikt in termen van hun overeenkomstige eenheidsgewicht vermenigvuldigd met de dikte of het volume van het materiaal zoals gespecificeerd in de constructietekeningen.
Figuur 1. Eenheidsgewicht van gebruikelijke bouwmaterialen (NSCP 2010).
Live laden
Een andere belasting die altijd moet worden overwogen, is de live belasting. Levende belastingen zijn belastingen die worden veroorzaakt door het gebruik en de bezetting van het gebouw of een andere constructie die geen constructie- of omgevingsbelastingen omvat, zoals windbelasting:, sneeuwbelasting, regenbelasting, aardbevingsbelasting, en oodlading (ASCE 7-16). Levende belastingen omvatten de inzittenden van de constructie, autoverkeer, meubilair, apparatuur, verplaatsbare partities, en enkele tijdelijke constructies die slechts voor een korte periode zullen worden gebruikt.
Sneeuwbelasting
de windbelastingen op grondgemonteerde zonnepanelen wanneer toegepast, structuren moeten worden ontworpen om weerstand te bieden aan gebalanceerd of ongebalanceerd en ongebalanceerd of drijvend sneeuw ladingen. De gebalanceerde of onverstoorde sneeuwbelastingen zijn de belastingen die worden gegenereerd door de ophoping van sneeuw zonder invloed van wind. Anderzijds, de ongebalanceerde of drijvende sneeuwbelasting wordt beïnvloed door de windrichting en de configuratie van de constructie – waar sneeuw zich kan ophopen op obstakels boven het dak, zoals firewalls, schoorstenen, en borstweringen ten opzichte van de windbron.
SkyCiv automatiseert de sneeuwbelastingberekeningen met een paar parameters op geselecteerde gebieden. Probeer onze SkyCiv Load Generator
Windbelasting
Ingenieurs moeten rekening houden met windkrachten tijdens tyfoons of orkanen in de structurele analyse en ontwerp van constructies. Deze winddrukken genereren krachten die het hele structurele frame kunnen vernietigen of sommige bouwcomponenten zoals bekleding kunnen beschadigen, gordingen, spanten, enzovoort.
SkyCiv automatiseert de windbelastingberekeningen met een paar parameters. Probeer onze SkyCiv Load Generator
Seismische belasting
Ingenieurs moeten ook zorgvuldig de aardbevingsbelasting berekenen voor landen in seismisch actieve regio's om een veilige en solide structuur te hebben. De gelijktijdige horizontale en verticale krachten die op de structurele elementen inwerken, kunnen schade en, het slechtste geval, vernietig de gebouwen, wat uiteindelijk zal leiden tot verlies van levens. Speciale vereisten voor het ontwerp, detaillering, en constructie moet worden voldaan volgens de lokale bouwvoorschriften om dit effect tegen te gaan.
IJslading
In tegenstelling tot sneeuwbelastingen, ijsbelastingen worden veroorzaakt door aanvriezende regen, sneeuw, en in-cloud ijsvorming op ijsgevoelige structuren zoals kabels, roosterstructuren, vlaggenmasten, tekens, enzovoort. Het bevroren ijs op de structuur, indien niet goed overwogen, kan aanzienlijke spanningen veroorzaken op de structurele elementen en, in werkelijkheid, zal leiden tot beschadiging of vernietiging van het systeem.
Bodembelasting
Constructies zoals keldervloeren, stichtingen, en keerwanden ervaren zijdelingse belastingen die worden gegenereerd door de aangrenzende grond. Water aan de grondwaterspiegel en extra belasting boven de grond genereren opwaartse druk die inwerkt op deze ondergrondse structurele elementen.
SkyCiv biedt een gratis Keermuurcalculator die de zijdelingse gronddruk op de muur zal berekenen, en voer een stabiliteitsanalyse uit op uw keerwanden. De betaalde versie toont ook de volledige berekeningen, zodat je stap voor stap kunt zien, hoe bereken je de stabiliteit van een keermuur tegen? kantelen, glijden, en lager!
Overstromingsbelasting
Overstromingsbelastingen zijn hydrostatische belastingen die worden veroorzaakt door een waterdiepte tot het niveau van de ontwerpvloedhoogte, zowel boven als onder het maaiveld, inclusief de dynamische effecten van bewegend water.
Regenbelasting
Regenbelasting verwijst naar de druk die ontstaat als gevolg van het ophopen van water als gevolg van verstopte afvoer, specifiek op dakterrassen of balkons.
Temperatuurbelasting:
Structurele materialen zoals beton en staal zetten uit of krimpen in bij temperatuurveranderingen en dit kan initiële spanningen veroorzaken die de capaciteit en levensduur van het materiaal verminderen. Daarom worden dilatatievoegen toegevoegd om het effect van temperatuur op het materiaal te verminderen.
Meer informatie over hoe u SkyCiv S3D kunt gebruiken om analyseer temperatuurbelastingen met behulp van Voorspanningsbelastingen.
Differentiële afwikkeling
Belastingen die op de fundering worden overgedragen, kunnen het bezinken van grond veroorzaken als gevolg van verdichting of uitzetting van bodemmateriaal onder het contactgebied. De zetting van funderingen in deze gebieden verschilt door verschillen in toegepaste belastingen. Daarom, de verschillen in de verplaatsing, bekend als differentiële afwikkeling, kan aanzienlijke spanning op de structurele elementen veroorzaken en kan leiden tot beschadiging en vernietiging van de hele structuur.
In SkyCiv S3D, u kunt de afrekening op uw constructiemodel specificeren via Ondersteunt -> Nederzettingen. Uitchecken deze S3D-documentatie voor meer details.
Bouwkundig ingenieur, Product ontwikkeling
MS Civiele Techniek
Referenties
- Vereniging van structurele ingenieurs van de Filippijnen. (2010). Nationale structurele code van de Filippijnen: Gebouwen, Torens en andere verticale constructies. Vereniging van structurele ingenieurs van de Filippijnen.
- American Society of Civil Engineers. (2017, juni). Minimale ontwerpbelastingen en bijbehorende criteria voor gebouwen en andere constructies. American Society of Civil Engineers.
- Soorten structurele belasting:. (z.d.). Ontvangen mei 10, 2022, van https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Types_of_structural_load.
