结构载荷:为什么他们对金属大楼很重要?

发表 April 4, 2018 by 旋风队

钢结构结构载荷

建筑设计师无论建筑材料如何,都需要结构负荷的工作知识,但钢材的载荷不同于木材或其他材料。木框架建筑的最小值和最大负载不同于钢框架。

结构负载物质是因为,虽然它们不驱动所有设计参数,但设计必须满足当地建筑代码所需的负载。所需的最低限度和最大值基于建筑物的类别或使用。

结构载荷的类型

在建筑设计 - 死载,现场负载和环境负荷方面必须考虑三种类型的结构载荷。

  • 死载 (永久性或静态载荷)包括所有建筑材料的重量,包括框架,屋顶和永久性非结构物品,如喷水灭火系统和内置橱柜。
  • 活载 (施加负载)是 制服* 由所有临时或瞬态势力造成的部队代理在包括人,车辆和家具的建筑物上。 (见下面的实时负载。)
  • 环境载荷 是一种由环境因素包括风,雪,地震,热和沉降而引起的一种活载力。

结构载荷以每平方英尺的磅为单位。

死载

死载 通常假定很容易计算。毕竟,计算基于在附图上显示的指定材料的权重和体积。然而,并不总是可以知道诸如HVAC系统,喷水灭火系统或内置的建筑物的永久非结构元件的各种重量和体积。

因此,大多数工程师都非常保守他们的估计。

  • 潜在的偏转(弯曲)最小化。
  • 它们包括错误的余量。
  • 它们允许随时间改变。

您会发现设计负载通常超过现实所经历的负载。

活载

可接受的 活载 显着变化。这些是基于结构或结构元素的预期使用和占用的负载。虽然在整个结构上计算出现场负载,但在结构上均匀,大多数现场负载都根据一天的时间而异 通常不是均匀分布.

*可以集中或分发,均匀或不均匀。它们涉及影响,振动和加速度。任何结构构件或元素都可以体验到包括地板,柱,横梁和屋顶的活载。

环境载荷

地形和天气条件导致环境载荷,可能需要额外的结构元素来承受它们。有关涉及该国特定地区环境载荷的要求,请参阅本地建筑规范至关重要。

  • 风负荷通过空气的运动相对于结构施加。
  • 通过结构的任何部分积累的积雪施加雪荷载。
  • 地震载荷是在地震期间施加的水平载荷。
  • 由于具有温度变化的材料的膨胀和收缩,热负荷发生。
  • 如果建筑物的一部分由于土壤条件,建筑物的一部分落户的一部分,则会发生沉降负荷,从某些多跨度结构中可以看出。

风装 基于气象,空气动力学和结构形状分析。大量的, 风的低级建筑受到风的影响而不是高层建筑 由较轻的重量材料制成。风负荷受到可能影响空气流动的形状,例如屋顶形成。

风装设计应满足地理区域中最极端的负载。

受风量负荷影响最大的结构的领域是空气喷射流的角落。在建筑物之后,涡旋切碎可能发生在建筑物内的通道或两个建筑物之间的段落中发生的流动或通道喷射器。

雪负荷 必须考虑 在北方地区。屋顶的形状是雪载的关键因素。陡峭的屋顶比平坦的屋顶更好。您还必须考虑在屋顶的侧面漂移时施加的负载,同时留下另一部分裸露,产生跷跷板效果。

水的积累是计算的,如雪载,并且主要围绕着大雨的平顶屋顶。

地震载荷 包括垂直和水平颠簸在地震期间的结构体验。地震活动常见的国家地区的结构必须满足严格的建筑要求,以确保建筑物不会灾难性地失败。

在地震活动场所,钢是唯一满足这些要求的材料。 木材和混凝土缺乏所需的强度和灵活性的组合。

热负荷 在温度变化期间施加施加,可以通过在长墙和地板上使用膨胀接头来缓解。关节将使没有结构损坏的扩张。

结算负荷 要求仔细设计一种柔性结构,可以容纳小的应力,但足以承受严重的应力。

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影响负荷响应的因素

已经解决了负载分布的均匀性,但在计算负载时必须牢记牢记。影响对负载结构响应的另一个因素是结构构件的深度。

负载的持续时间也会影响计算。

  • 地板托梁上的全日制装载用作基准。
  • 要计算雪地载荷值,将基准乘以1.15。
  • 要计算7天的加载值,将基准乘以1.25。

电子价值 或单个元素的弹性模量,是与导致材料变形的给定负载的量有关的比率。高电子值表明材料刚度增加。这 FB值 或极端纤维应力,表示在最极端应力下的纤维的设计强度。高FB值表明材料强度增加。

  • FB值是为木材开发的。它考虑了极端弯曲的应力木材成员体验。
  • 最外纤维沿着顶部边缘压缩,而底部边缘上的纤维向外拉伸。
  • 成员顶部和底部的纤维经历比中心的压力更多。

关于木材构件如何压力的知识导致钢I光束的设计,在顶部和底部具有额外的材料以增加强度,并且中心具有最小的材料以减轻重量。

力量和偏转

偏转计算仅基于现场负载。偏转值表示刚度。结构的刚度受最大允许偏转的限制。最大偏转由建筑码设置,表示为分数。英寸(L)的透明跨度由给定数量除以。典型限制是L / 180,L / 240和L / 360。

使用Live Load和Dead Load计算强度的最小设计值。

结构载荷物质到您的金属建筑物 因为在确定其负载要求时,必须考虑刚度和灵活性。

钢坚固,可根据构件的设计提供不同程度的灵活性。熟悉钢特性的设计工程师将能够正确计算负载并分配正确的成员以满足当地的建筑码。

您可以随时设计到最大值,但您将不必要地提高建筑物的成本。另一方面,无论负载极端的载荷,您都必须确保占用者的安全性。

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