Hvad er en strukturel belastning?

Strukturel belastning er den samlede vægt af en bygning, bro eller andet objekt.Denne værdi inkluderer vægten af objektet, ethvert udstyr, der er installeret i det, og de potentielle effekter af vejr og mennesker.Belastninger oprettet ved vægten af strukturen kaldes normalt statiske belastninger, og belastninger fra beboere eller vejreffekter kaldes levende belastninger.Arkitekter og ingeniører skal omfatte alle mulige belastninger og tilstrækkelige sikkerhedsfaktorer i strukturelt design for at forhindre belastningsfejl.

Ved hjælp af en bygning som eksempel kan bygningens statiske belastning omfatte stålarbejde, gulve og indvendige vægge.Ethvert udstyr, der er installeret til understøttelse af bygningsoperationer, såsom opvarmning og airconditionudstyr, belysning og VVS skal tilføjes til statiske belastningsberegninger.Disse faktorer svarer kun til den strukturelle belastning af en tom bygning og er langt mindre end de minimale sikre designkrav.

Yderligere belastninger forekommer fra møbler, bærbart kontorudstyr og personlige effekter bragt til bygningen.De mennesker, der arbejder i bygningen og eventuelle besøgende, er en konstant skiftende levende belastning, der skal understøttes strukturelt af bygningen.Vind, sne eller kraftige regn kan tilføje betydelig vægt på bygningsstrukturen og skal inkluderes i strukturelle belastningsberegninger.

Mange regeringer udsteder minimumsbelastningskrav for forskellige typer bygningsoperationer.En kontorbygning kan have forskellige belastningskrav end en fremstillingsoperation med stort udstyr placeret på gulve.En anden overvejelse for industribygninger er effekten af vibrationer på bygningen, og vibrationsstrukturelle belastningsberegninger skal udføres med yderligere styrkelse af bygningen og fundamenterne.

Flytningsudstyr har også strukturelle belastningsovervejelser på grund af vibrationer og chokvirkninger.Fly har store belastninger skabt af virkningerne af luft på vingerne og den ydre overflade.Passagerer og bagage tilføjer yderligere belastninger, der skal understøttes af flykroppen eller flyets krop, og vingerne, der løfter hele strukturen.Turbulens, start og landinger er levende stødbelastninger, der kan tilføje betydelige belastninger i korte perioder og skal overvejes i flykesign.Lignende stødbelastning forekommer på lastbiler og biler, når de rejser over ru veje, og køretøjets ramme og ophæng er nødt til at absorbere disse spændinger.

Broer har forskellige strukturelle belastningsovervejelser, fordi de ofte kun understøttes i hver ende eller med regelmæssige supportmolereller kolonner.Bevægelse af trafik skaber bøjningsspændinger i kørebanesektionerne, der ikke understøttes, og kan resultere i vibrationsspændinger kaldet Harmonics, der kan skade strukturen.Broer, der kræver længere ikke -understøttede sektioner, bruger ofte kabler eller andre understøttelser til at overføre belastninger til Foundation Piers eller Main Bridge Support -kolonner.Kabelstøtter tillader, at brostrukturen er lavere i vægt, da selve strukturen ikke behøver at understøtte hele broen og alle levende belastninger.

Vejret kan skabe betydelige belastninger på strukturer og kan være en vigtig designovervejelse i dele afVerden, hvor vinde er stærke eller snefald, er tunge.Vindhastighederne stiger med højden over jorden, som i orkanutsatte områder kan skabe betydelig belastning mod en udvendig bygning og den indvendige struktur.Tungt regn, der ofte forekommer under tropiske storme, kan tilføje endnu mere belastning, der skal absorberes af bygningen.Siden det tidlige 20. århundrede har mange regeringer strukturelle belastningsdesignkrav til orkanområder og revideres fra tid til anden, da test og undersøgelse af stormskader resulterer i en bedre forståelse af vindstress.