ASCE başına çatı kar yüklerinin nasıl hesaplanacağına dair bir gözden geçirme 7-10
Kar yüklerinin bir yapı üzerindeki etkisi, tasarım döneminde hesaba katılmazsa, ciddi sonuçlar doğurabilir.. ASCE tarafından ASCE'de belirlenen prosedürler ve yönergeler 7-10 Amerika Birleşik Devletleri'ndeki konumunuza bağlı olarak yapısal mühendise bu yüklerin ne olduğuna dair talimat verin, ve nasıl uygulanacağı.
Gösterilen veya atıfta bulunulan tüm bölümler ve şekiller ASCE'den alınmıştır. 7-10.
SkyCiv Yapısal 3D (S3D) kullanıcılara tasarım gereksinimlerini karşılamak için yapılarını kolay ve verimli bir şekilde yükleme gücü verir. Bu bölümde, kar yüklerini nasıl hesaplayacağımızı ve bunları yapınıza nasıl uygulayacağımızı ana hatlarıyla açıklayacağız, ASCE tarafından yönlendirildiği gibi 7-10.
Kullanacağız Madison, Wisconsin hesaplamaların gözden geçirilmesine yardımcı olmak için Amerika Birleşik Devletleri'ndeki örnek konumumuz olarak.
Yapımıza herhangi bir kar yükü uygulamadan önce, konumumuzdaki zemin kar yükünü bilmemiz gerekiyor, Şekil kullanılarak bulunabilir 7.1 ASCE'den 7-10. Bizim durumumuzda, yer kar yükü 30 psf.
Figür 1: Madison'daki örnek projenin konumu, Şekil için Wisconsin 7.1 ASCE'de 7-10
Bazı özel durumlarda, Yer kar yüklerini belirlemek için sahaya özgü vaka çalışmalarına ihtiyaç vardır ve bu nedenle sağlanan haritada doğrudan bulunamaz.. Bölüme Bakın 7.2 daha fazla bilgi için.
Ayrıca, Bulunduğunuz yerin zemin kar yükünü çevrimiçi olarak doğrudan bulabilirsiniz. Konuma Göre Tehlikeler araç, ATC tarafından sağlanmıştır.
Düz Çatı Kar Yükleri, \({p}_{f}\)
Yapımıza uygulanan kar yükü zemin kar yükü değildir., ama çoğu durumda, düz çatı kar yükü. Eğimli çatılar için diğer hususlar Bölüm boyunca bulunabilir. 7 ASCE'nin 7-10. Bizim durumumuzda, yapımızın düz bir çatısı olduğunu varsayalım (çatı eğimi ≤ 5 °).
Düz çatı kar yükü formül kullanılarak hesaplanır 7.3-1:
\({p}_{f} = 0.7{C}_{e}{C}_{t}{ben}_{s}{p}_{g}\)
Nerede:
\({C}_{e}\) = Pozlama Faktörü
\({C}_{t}\) = Termal Faktör
\({ben}_{s}\) = Önem Faktörü
\({p}_{g}\) = Zemin Kar Yükü
Maruziyet Faktörü, \({C}_{e}\)
Maruz kalma faktörü Tablo kullanılarak belirlenir 7-2 ASCE'de 7-10. Bizim durumumuzda, Madison'ın çoğunluğu için maruziyet / arazi kategorisi, Wisconsin Kategori B'dir; çatının kısmen açıkta olduğunu varsayacağız. Bu nedenle, bizim maruziyet faktörümüz 0.9.
Figür 2: Tablo 7-2 ASCE'den 7-10 örnek durumumuz vurgulanmış olarak
Sıcaklık Faktörü, \({C}_{t}\)
Sıcaklık faktörü Tablodan belirlenir 7-3 ASCE'de 7-10. Çoğu durumda, sıcaklık faktörü eşittir 1.0, bizim durumumuz için varsayacağımız şey bu. Diğer durumlar aşağıda bulunabilir:
Figür 3: Tablo 7-3 ASCE'den 7-10 örnek durumumuz vurgulanmış olarak
Kar Önem Faktörü, \({ben}_{s}\)
Önem faktörü, sadece kar yükü hesaplamalarına özel olmayan bir şeydir., ayrıca buz ve sismik önem faktörleri de var. Yapınız için kar önem faktörünü bulmak için, önce Tablodan Risk Kategorisini bulun 1.5-1. Bizim durumumuzda, Risk Kategorisinin Risk Kategorisi II olduğunu varsayacağız, en genel. Sonraki, masaya git 1.5-2 Önem Faktörünü bulmak için. Bu egzersiz için, kar önemi faktörü 1.00.
Figür 4: Tablo 1.5-2 ASCE'den 7-10 örnek durumumuz vurgulanmış olarak
Denklemi kullanma 7.3-1, şimdi örnek konumumuz için düz çatı kar yükünü hesaplayabiliriz:
\({p}_{f} = 0.7{C}_{e}{C}_{t}{ben}_{s}{p}_{g}\)
\({p}_{f} = 0.7*(1.0)*(1.0)*(1.0)*(30 lb / ft ^ 2)\)
\({p}_{f} = 21 lb / ft ^ 2 )
Bizim durumumuzda, bu bizim yetkisiz, dengeli Yapıya uygulanacak tasarım kar yükü. Dengeli kar yükü, çatı yapısının bulunduğu her yere uygulanır.. Bu, çıkıntıları ve çoklu çatı seviyelerini içerir.
Yapımızın çatısı eğimli olsaydı, tasarım kar yükünü bulmak için ek hükümler vardır. Bunları aşağıda inceleyeceğiz:
Eğimli Çatı Kar Yükleri, \({ben}_{s}\)
Çatı eğimi 5 ° 'den fazla olduğunda, çatı eğimli kabul edilir. Eğimli çatı kar yüklerinin yüzeyin yatay izdüşümüne etki ettiği varsayılır..
Eğimli çatı kar yükü, denklem kullanılarak hesaplanır 7.4-1:
\({p}_{s} = {C}_{s}{p}_{f}\)
Nerede:
\({C}_{s}\) = Çatı Eğim Faktörü
\({p}_{f}\) = Düz Çatı Kar Yükü
Çatı Eğim Faktörü, \({C}_{s}\)
Çatı eğim faktörü, sıcaklık dahil olmak üzere çeşitli çatı özelliklerine bağlıdır., şekil ve malzeme. Çatı eğim faktörü Bölümler aracılığıyla belirlenebilir 7.4.1 vasıtasıyla 7.4.4 ASCE'nin 7-10 ve şu şekilde bilinebilir:
Sıcak Çatı Eğimi Faktörü
Soğuk Çatı Eğim Faktörü
Eğimli Çatılar için Çatı Eğim Faktörü
Çoklu Katlanmış Levha için Çatı Eğim Faktörü, Testere dişi, ve Namlu Tonoz Çatıları.
Düz Çatı Kar Yükü, \({p}_{f}\)
Bu, önceki bölümde hesaplanan kar yüküdür. Yapınızın eğimli veya düz çatısı varsa, hala düz çatı kar yükünü hesaplamanız gerekiyor.
ASCE'deki bu bölümlerden çatı eğim faktörünü elde ettikten sonra 7-10, NS dengeli Eğimli çatı için tasarım kar yükü, denklem kullanılarak kolayca hesaplanabilir 7.4-1. Dengeli kar yükü, çatı yapısının bulunduğu her yere uygulanır.. Bu, çıkıntıları ve çoklu çatı seviyelerini içerir.
Kısmi, Dengesiz ve Sürüklenme Yükleme
Dengeli kar yüküne ek olarak, Bir yapı üzerindeki kar yükleri için tasarım yapılırken de dikkate alınması gereken belirli yükleme senaryoları geçerlidir..
Bir yapı için olası tüm yük durumlarının ve kombinasyonlarının doğru bir şekilde uygulanmasını ve analiz edilmesini sağlamak yapı mühendisinin sorumluluğunda mı?. Bölümün sonraki kısımlarını dikkatlice okuduğunuzdan emin olun. 7 – Bölümler 7.5 – 7.12 – ASCE'nin 7-10 Dengeli kar yükleme durumuna ek olarak herhangi bir uygulanabilir yükleme ilavesini veya koşulunu bulmak için.
Kısmi Yükleme
Kesintisiz kiriş sistemleri için Bölüme göre kısmi yükleme uygulanmalıdır. 7.5-1. Üç ayrı durum uygulanmalıdır, bu durumlar Şekil'de gösterilmektedir 7-4. Bazı durumlarda, bir üye üzerindeki en büyük etkiler, dengeli kar yükünün yalnızca yarısının uygulandığı yerde bulunur. Bölüme Bakın 7.5 daha fazla bilgi için.
Dengesiz Kar Yükleri
Çatıların şekil ve geometrilerinin değişkenliği nedeniyle, ve farklı rüzgar yönleriyle etkileşimleri, dengesiz kar yükleri biraz farklılık gösterebilir. Kalça ve üçgen çatılar için farklı dengesiz yükleme koşulları mevcuttur, kavisli çatılar, testere dişli çatılar, ve kubbe çatılar.
Bu dengesiz kar yükleri, dengeli kar yükü durumundan ayrı olarak analiz edilir., ve bu nedenle, katkı maddesi değil. Bölüme Bakın 7.6 daha fazla bilgi için.
Kar Drifts
Çatı tasarımları genellikle çok sayıda çatı yüksekliği sunar ve nadiren tek bir çatı yüksekliği sunar.. Bu nedenle, birbirinden daha yüksek ve alçak çatı alanları var ve kar birikintilerine maruz kalıyor. Kar, çatının alçak tarafından yüksek tarafa doğru uçabilir, veya çatının daha yüksek bölgesinden, öngörülen alt tarafa doğru savrulur. Ek kar yükü miktarı, veya ek ücret, bitişik iki çatının yükseklik farkına ve yükseklikteki düşüşe dik çatı uzunluklarına bağlıdır.. Bölüme Bakın 7.7 ve 7.8 daha fazla bilgi için.
Referanslar:
- Binalar ve Diğer Yapılar için Minimum Tasarım Yükleri. (2013). EKSENLER / ALTI 7-10. Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği.
