Plik martwe ładunki w konstrukcji reprezentują wagę wszystkich elementów, które uczestniczą w jej budowie oraz tych, które są dodawane później i pozostają do niej przymocowane.
Są to elementy stałe, wśród których znajdują się obciążenia ścian, sufitu, szkła, okien, kolumn, kanalizacji, zbiorników, instalacji elektrycznej, klimatyzacji i innych.
Zwróć uwagę, że przechodzący ludzie, meble lub pojazdy nie są uwzględnione, ponieważ są to ładunki, które są wprawiane w ruch i są analizowane oddzielnie. Te ostatnie są znane jako obciążenia na żywo. Jednak rozważane są oba typy obciążeń, zarówno stałe, jak i przejściowe obciążenia strukturalne.
Inżynierowie budowlani zwracają szczególną uwagę na wszystkie obciążenia, które muszą wytrzymać konstrukcje, ponieważ muszą być zbudowane tak, aby były stabilne i utrzymywane w czasie. Dlatego przy projektowaniu należy zacząć od upewnienia się, że konstrukcja wytrzyma własny ciężar..
Następnie musi wytrzymać ciężar, który szacuje się jako ostateczne zastosowanie konstrukcji. Dodatkowo, ponieważ konstrukcja musi być przez cały czas bezpieczna dla użytkowników, stara się opierać elementom, które z czasem będą się pojawiać, czyli przypadkowe obciążenia, takie jak te spowodowane trzęsieniami ziemi, wiatrem, śniegiem i wodą.
Obciążenia martwe są częścią obciążeń grawitacyjnych, które są związane z masą. Każda konstrukcja podlega tym obciążeniom, ponieważ zawsze znajduje się w środku pola grawitacyjnego Ziemi..
Indeks artykułów
-Głównym ciężarem własnym konstrukcji jest jej ciężar własny.
-Są to siły pionowe, ponieważ pochodzą od ciężaru skierowanego pionowo w dół.
-Są to obciążenia stałe, ponieważ działają przez cały czas, w którym konstrukcja stoi..
-Uważa się, że wielkość martwych obciążeń jest stała.
-Jego wartość można dość dokładnie określić, znając wymiary konstrukcji i właściwości materiałów, takie jak ich ciężar właściwy czy gęstość. Wartości te są zestawione w tabeli dla każdego materiału.
Znając wymiary i ciężar właściwy materiału, z którego wykonana jest konstrukcja, bardzo łatwo jest oszacować wartość ciężaru własnego. Jednak dokładne wymiary nie są dokładnie znane na początku projektu..
To jest powód, dla którego projektant musi dokonać wstępnego oszacowania na podstawie swojego doświadczenia. Następnie w razie potrzeby można wprowadzić poprawki i dostosowania..
Należy również zauważyć, że w każdym kraju istnieją przepisy dotyczące wymagań dotyczących materiałów i wymiarów konstrukcji..
Jako wskazówkę dla czytelnika, aby miał pojęcie o obciążeniach stałych w różnych typach budynków, dostępne są następujące ilości, w zależności od dominującego materiału:
-Drewno: 1,9 - 2,4 kN / mdwa (40-50 funtów / stopędwa)
-Stal: 2,9 - 3,6 kN / mdwa (60-75 funtów / stopędwa)
-Żelbet: 5,3 - 6,2 kN / mdwa (110-130 funtów / stopędwa)
Stal, drewno i beton to najczęściej używane materiały w nowoczesnych konstrukcjach.
Należy pamiętać, że jednostki obciążenia to siła na jednostkę powierzchni. W międzynarodowym układzie SI siła podawana jest w niutonach (N), natomiast w systemie brytyjskim w funtach (lb) lub funtach-sile. 1 kN równa się 1000 N..
Aby znaleźć całkowity ciężar własny, w zasadzie dodaje się indywidualne ciężary każdego elementu.
Korzystając z tabeli gęstości lub ciężarów właściwych (patrz przykłady poniżej) można obliczyć ciężar własny konstrukcji według jej wymiarów.
Jeśli konstrukcja jest na przykład belką, obciążenie własne oblicza się mnożąc ciężar właściwy materiału przez pole przekroju poprzecznego.
W przypadku płyty pełnej jej grubość mnoży się przez ciężar właściwy żelbetu.
Oto główne martwe obciążenia konstrukcji:
-Chodniki
-Płyty
-Ściany
-Fryzy
-Wypełniacze
-Ściany
-Partycje
-Klimatyzatory i grzejniki.
-Instalacje wodno-kanalizacyjne i gazowe.
-Ciąg statyczny wody i lądu.
A oto ciężar właściwy niektórych typowych materiałów stosowanych w budownictwie. Dzięki nim możemy obliczyć ciężar własny każdej konstrukcji:
-Stal: 77,3 kN / m3 (492 funtów / stopę3)
-Żelbet: 17,4 kN / m3 (111 funtów / stopę3)
-Beton (kamień zbrojony): 23,6 kN / m3 (150 funtów / stopę3)
-Sklejka: 5,7 kN / m3 (36 funtów / stopę3)
-Normalna masa muru: 21,2 kN / m3 (13,5 funta / stopę3)
-Sucha glina: 9,9 kN / m3 (63 funty / stopę3)
Belka teowa, której wymiary pokazano na poniższym rysunku, jest częścią budynku i jest wykonana z betonu zbrojonego kamienia.
Aby obliczyć ciężar własny, stosuje się wartość ciężaru właściwego dla tej klasy betonu i pomnożono przez pole przekroju poprzecznego, jak wskazano powyżej..
W przypadku belki obciążenie podaje się na jednostkę długości. Zwróć uwagę, że konieczne jest wcześniejsze przeliczenie z cali na stopy. Niezbędny współczynnik przeliczeniowy to:
1 stopa = 12 cali
Belka składa się z dwóch części, jednej poziomej i jednej pionowej, których wkłady są dodawane w celu znalezienia całkowitego obciążenia, które oznaczymy jako w.
Udziały te są obliczane poprzez pomnożenie ciężaru właściwego przez pole przekroju poprzecznego, jak pokazano poniżej:
w = 150 funtów / stopę3 (40 x 8 calidwa + 18 x 10 calidwa) (1 stopa / 12 cali)dwa = 520,83 funta / stopę
Zauważ, że transformacja jednostek (1 stopa / 12 cali)dwa pojawia się w tym samym czasie z obliczeniem obciążenia.
Inżynierowie i budowniczowie opracowują protokoły zapewniające bezpieczeństwo budynków. Jednak wypadki zdarzają się, gdy ładunki nie są odpowiednio rozmieszczone.
W 2001 roku zawaliła się sala festiwalowa w Jerozolimie w Izraelu, ponieważ budynek przeszedł poważne zmiany konstrukcyjne. Pierwotnie jedna część miała mieć tylko dwie kondygnacje, a trzecia została dodana później.
Na krótko przed wypadkiem ściany jednej z niższych kondygnacji zostały usunięte, powodując pęknięcia, które zwiastowały zawalenie się budynku, do czego ostatecznie doszło podczas wesela. W rezultacie zginęły 23 osoby, a wielu zostało ciężko rannych.
Inny przypadek zawalenia się konstrukcji z powodu zmian obciążenia własnego miał miejsce kilka lat przed zawaleniem się w Jerozolimie..
Było to centrum handlowe w Seulu w Korei Południowej, w którym zginęło około 500 osób, a ponad tysiąc zostało rannych, gdy budynek zawalił się w 1995 roku, co było jedną z największych katastrof w Korei w czasie pokoju..
Budynek przeszedł ważne modyfikacje, ponieważ pierwotnie był przeznaczony do użytku mieszkalnego: kilka kolumn wsporczych zostało zwężonych, aby zapewnić miejsce dla ruchomych schodów.
Po pewnym czasie właściciele zdecydowali się na dobudowanie jeszcze jednej kondygnacji, przeznaczonej pod restauracje, dla których instalacja grzewcza została poważnie zmodyfikowana, poprzez rury ciepłej wody biegnące pod podłogą restauracji, a także ogromnych klimatyzatorów zainstalowanych na sufit.
Obiekty te są częścią obciążenia własnego budynku, ale pierwotny projekt nie uwzględniał tego 300% wzrostu obciążenia, więc budynek, już osłabiony, zawalił się.
Wskazuje to na znaczenie prawidłowego uwzględnienia obciążeń w projekcie budynku i konsekwencji wprowadzenia poważnych zmian konstrukcyjnych..
Jeszcze bez komentarzy