The mrtvá zatížení ve struktuře představují váhu všech prvků, které se podílejí na její konstrukci, a těch, které jsou přidány později a zůstávají k ní připevněny.
Jsou to trvalé prvky, mezi něž patří zatížení stěn, stropu, skla, oken, sloupů, potrubí, nádrží, elektrického systému, klimatizačních zařízení a dalších.
Všimněte si, že projíždějící osoby, nábytek nebo vozidla nejsou zahrnuty, protože se jedná o zatížení, která jsou udržována v pohybu a jsou analyzována samostatně. Ty jsou známé jako živé zatížení. Zvažují se však oba typy zatížení, trvalé i přechodné konstrukční zatížení.
Stavební inženýři věnují zvláštní pozornost všem zatížením, kterým musí konstrukce odolat, protože musí být postaveny tak, aby byly stabilní a udržovaly se v průběhu času. V návrhu tedy musíte začít tím, že se ujistíte, že konstrukce odolává své vlastní váze..
Pak musí odolat hmotnosti, která se odhaduje na konečné použití konstrukce. Kromě toho, protože konstrukce musí být pro uživatele vždy bezpečná, je snaha odolat prvkům, které se v průběhu času objeví, tj. náhodné náklady, jako jsou zemětřesení, vítr, sníh a voda.
Mrtvá zatížení jsou součástí gravitačních zatížení, která se vztahují k hmotnosti. Každá struktura je vystavena těmto zatížením, protože je vždy uprostřed gravitačního pole Země..
Rejstřík článků
-Hlavní mrtvé zatížení konstrukce je její vlastní hmotnost.
-Jedná se o svislé síly, protože jsou odvozeny od hmotnosti, která je směrována svisle dolů.
-Jedná se o trvalé zatížení, protože působí po celou dobu, kdy konstrukce zůstává stát..
-Velikost mrtvých zatížení se považuje za konstantní.
-Jeho hodnotu lze určit docela přesně pomocí znalosti rozměrů konstrukce a vlastností materiálů, jako je jejich měrná hmotnost nebo hustota. Tyto hodnoty jsou uvedeny v tabulce pro každý materiál.
Znalost rozměrů a měrné hmotnosti materiálu, ze kterého je konstrukce vyrobena, je velmi snadné vyhodnotit hodnotu mrtvého zatížení. Přesné rozměry však nejsou na začátku projektu přesně známy..
To je důvod, proč návrhář musí provést předběžný odhad na základě svých zkušeností. Poté lze v případě potřeby provést revize a úpravy..
Je třeba také poznamenat, že v každé zemi existují předpisy s požadavky na materiály a rozměry konstrukcí..
Jako vodítko pro čtenáře k získání představy o mrtvém zatížení v různých typech budov jsou k dispozici následující množství, v závislosti na převládajícím materiálu:
-Dřevo: 1,9 - 2,4 kN / mdva (40-50 lb / ftdva)
-Ocel: 2,9 - 3,6 kN / mdva (60-75 lb / ftdva)
-Železobeton: 5,3 - 6,2 kN / mdva (110 až 130 lb / ftdva)
Ocel, dřevo a beton jsou nejpoužívanějšími materiály v moderních konstrukcích.
Jednotky pro zatížení jsou síla na jednotku plochy. V mezinárodním systému SI je síla udávána v newtonech (N), zatímco v britském systému je udávána v librách (lb) nebo librách. 1 kN se rovná 1000 N.
Pro zjištění celkového mrtvého zatížení se v zásadě sčítají jednotlivé váhy každého prvku.
Pomocí tabulky hustot nebo specifických hmotností (viz příklady níže) je možné vypočítat vlastní zatížení dané konstrukce podle jejích rozměrů.
Pokud je konstrukcí například nosník, vypočítá se mrtvé zatížení vynásobením měrné hmotnosti materiálu plochou průřezu.
V případě plné desky se její tloušťka vynásobí měrnou hmotností železobetonu.
Zde jsou hlavní mrtvá zatížení konstrukce:
-Dlažby
-Desky
-Stěny
-Vlysy
-Plniva
-Stěny
-Příčky
-Klimatizace a topení.
-Instalatérské a sanitární a plynové instalace.
-Statický tah vody a půdy.
A zde jsou specifické hmotnosti některých běžných materiálů ve stavebnictví. S nimi můžeme vypočítat mrtvé zatížení každé konstrukce:
-Ocel: 77,3 kN / m3 (492 lb / ft3)
-Železobeton: 17,4 kN / m3 (111 lb / ft3)
-Beton (vyztužený kámen): 23,6 kN / m3 (150 lb / ft3)
-Překližka: 5,7 kN / m3 (36 lb / ft3)
-Normální hmotnost zdiva: 21,2 kN / m3 (13,5 lb / ft3)
-Suchý jíl: 9,9 kN / m3 (63 lb / ft3)
T-nosník, jehož rozměry jsou znázorněny na následujícím obrázku, je součástí budovy a je vyroben z betonu se železným kamenem.
Pro výpočet mrtvého zatížení se použije hodnota měrné hmotnosti pro tuto třídu betonu a vynásobí se plochou průřezu, jak je uvedeno výše..
V případě nosníku se zatížení udává v síle na jednotku délky. Upozorňujeme, že je nutné předem převést z palců na stopy. Nezbytný přepočítací koeficient je:
1 stopa = 12 palců
Nosník se skládá ze dvou částí, jedné vodorovné a jedné svislé, jejichž příspěvky jsou přidány k nalezení celkového zatížení, které označíme jako w.
Tyto příspěvky se vypočítají vynásobením měrné hmotnosti plochou průřezu, jak je uvedeno níže:
w = 150 lb / ft3 (40 x 8 palcůdva + 18 x 10 palcůdva) (1 stopa / 12 palců)dva = 520,83 lb / ft
Všimněte si, že transformace jednotek (1 stopa / 12 palců)dva se objeví současně s výpočtem zatížení.
Inženýři a stavitelé provádějí protokoly k zajištění bezpečnosti budov. K nehodám však dochází, když nejsou náklady správně rozloženy.
V roce 2001 se zhroutila festivalová síň v izraelském Jeruzalémě, protože budova prošla zásadními stavebními úpravami. Původně byla jedna část navržena tak, aby měla pouze dva příběhy, a třetí byla přidána později.
Krátce před nehodou byly v jednom ze spodních pater odstraněny zdi, což způsobilo praskliny, které předznamenávaly kolaps budovy, ke kterému nakonec došlo, když se konala svatba. V důsledku toho zemřelo 23 lidí a řada z nich byla vážně zraněna.
Další případ zhroucení konstrukce v důsledku změn mrtvé zátěže nastal několik let před zhroucením v Jeruzalémě..
Jednalo se o nákupní středisko v jihokorejském Soulu, kde zahynulo asi 500 lidí a více než tisíc bylo zraněno, když se budova zhroutila v roce 1995, jedné z největších katastrof v době míru v Koreji..
Budova prošla důležitými úpravami, protože byla původně navržena pro obytné účely: několik podpěrných sloupů bylo zúženo, aby poskytlo prostor eskalátoru.
Po chvíli se majitelé rozhodli přidat další jedno patro určené pro restaurace, pro které byla výrazně změněna topná instalace, pomocí horkovodního potrubí, které vedlo pod podlahou restaurace, a také pomocí velkých klimatizačních jednotek instalovaných na strop.
Tato zařízení jsou součástí mrtvé zátěže budovy, ale původní návrh neuvažoval o tomto 300% nárůstu zátěže, takže budova, již oslabená, se zhroutila.
To naznačuje důležitost správného zvážení zatížení při návrhu budovy a důsledky závažných stavebních úprav..
Zatím žádné komentáře