Döda laddar egenskaper, beräkning, exempel

De dödavgifter I en struktur representerar de vikten av alla element som deltar i dess konstruktion, och de som läggs till senare och är fixerade på den.

De är de permanenta elementen, inklusive väggarnas massor, taket, glaset, fönstren, kolumnerna, VVS, tankarna, det elektriska systemet, luftkonditioneringsapparaterna och andra.

Figur 1. Bestämningen av döda belastningar är avgörande för stabiliteten i en konstruktion

Observera att människor, möbler eller fordon som transit inte ingår, eftersom det är massor som hålls i rörelse och analyserar separat. De senare är kända som Levande massor. Båda typerna av avgifter, både permanenta och övergående, anses emellertid Strukturbelastning.

Civilingenjörer är uppmärksam på alla belastningar som strukturer måste stödja, eftersom dessa måste byggas för att vara stabila och stanna över tiden. Därför måste du i designen börja med att se till att strukturen motstår sin egen vikt.

Då måste du motstå vikten som uppskattas är den slutliga användningen av strukturen. Eftersom konstruktionen måste vara säker för användare hela tiden, försöker det dessutom motstå elementen som kommer att visas över tid, det vill säga oavsiktliga laster, som de som härstammar från jordbävningar, vind, snö och vatten.

Döda belastningar är en del av gravitationsbelastningar, som är relaterade till vikt. Varje struktur är föremål för dessa laster, som alltid är i mitten av landets gravitationsfält.

[TOC]

Egenskaper hos döda belastningar

-Den huvudsakliga döda belastningen på en struktur är sin egen vikt.

-Dessa är vertikala krafter, eftersom de härstammar från vikt, vilket riktas vertikalt ner.

-De är permanenta avgifter, eftersom de agerar under hela tiden som konstruktionen hålls stående.

-Det anses att storleken på döda belastningar är konstant.

Kan tjäna dig: aerostatisk ballong: historia, egenskaper, delar, hur det fungerar

-Dess värde kan bestämmas ganska exakt att känna till dimensionerna på strukturen och egenskaperna hos material som den specifika vikten eller deras densitet. Dessa värden tabelleras för varje material.

Hur man bestämmer värdet på döda belastningar?

Att känna till dimensionerna och den specifika vikten av materialet som strukturen görs är det mycket lätt att utvärdera värdet på den döda belastningen. De exakta dimensionerna är emellertid inte kända exakt i början av projektet.

Detta är anledningen till att designern måste göra en tidigare uppskattning, enligt hans erfarenhet. Efter detta kan recensioner och justeringar göras vid behov.

Det bör också noteras att det finns förordningar i varje land, med kraven om strukturerna och dimensioner av strukturerna.

Som en guide för läsaren att ha en idé om döda belastningar i olika typer av byggnader har följande mängder, enligt det dominerande materialet:

-Trä: 1.9 - 2.4 kN/m² (40-50 pund/fot²)

-Stål: 2.9 - 3.6 kN/m² (60-75 lb/fot²)

-Armerad betong: 5.3 - 6.2 kN/m² (110-130 lb/fot²)

Stål, trä och betong är de mest använda materialen i moderna konstruktioner.

Observera att enheterna för belastning är av kraft per enhetsenhet. I det internationella systemet om styrkan ges i Newton (N), medan det i det brittiska systemet förekommer i Vågen (LB) eller Vågkraft. 1KN är lika med 1000 n.

För att hitta den totala döda belastningen, tillsätts i princip de enskilda vikterna för varje element.

Genom att använda en densitet eller en specifik vikterstabell (se exempel senare) kan den döda belastningen för en given struktur beräknas, enligt dess dimensioner.

Om strukturen till exempel är en stråle beräknas den döda belastningen genom att multiplicera materialets specifika vikt vid tvärsnittet.

När det gäller en fast platta multipliceras dess tjocklek med den specifika vikten av armerad betong.

Kan tjäna dig: kontinuitetsekvation

Exempel på döda avgifter

Nedan citerar vi de viktigaste döda massorna av en konstruktion:

-Trottoar

-Plattor

-Väggar

-Frisos

-Fyllningar

-Väggar

-Partitioner

-Luftkonditioneringsapparater och värmare.

-Hälso- och gas- och gasanläggningar.

-Statiska vatten och landstörning.

Specifika vikter för vissa byggmaterial

Och här är de specifika vikterna för vissa frekventa material i konstruktionen. Med dem kan vi beräkna den döda belastningen för varje struktur:

-Stål: 77.3 kN/m³ (492 lb/fot³)

-Armerad betong: 17.4 kN/m³ (111 lb/fot³)

-Betong (armerad sten): 23.6 kN/m³ (150 lb/fot³)

-Plywood: 5.7 kN/m³ (36 pund/fot³)

-Normal vikt Murverk: 21.2 kN/m³ (13.5 pund/fot³)

-Torr lera: 9.9 kN/m³ (63 lb/fot³)

Exempel på beräkning: Död belastning av en stråle

Strålen i T, vars dimensioner visas i följande figur, är en del av en byggnad och är gjord av betong med armerad sten.

figur 2. En stråle i t utövar en död belastning. Källa: f. Modifierad hibbeler zapata, r. Strukturanalys.

För att beräkna den döda belastningen används det specifika viktvärdet för denna typ av betong och multipliceras med tvärsnittet, som anges ovan.

När det gäller strålen ges lasten i kraft per enhetslängd. Observera att det är nödvändigt att tidigare konvertering i fötterna. Den nödvändiga konverteringsfaktorn är:

1 fot = 12 tum

Strålen består av två delar, en horisontell och en vertikal, vars bidrag läggs till för att hitta den totala belastningen, som vi kommer att beteckna som W.

Dessa bidrag beräknas genom att multiplicera den specifika vikten med tvärsnittet, som visas nedan:

W = 150 lb/fot³ (40 x 8 tum² + 18 x 10 tum²) (1 fot/12 tum)² = 520.83 lb /fot

Observera att omvandlingen av enheter (1 fot/12 tum)² visas samtidigt med beräkningen av lasten.

Betydelsen av döda säkerhetsavgifter

Ingenjörer och byggare utför protokoll för att garantera byggnadens säkerhet. Olyckor uppstår dock när belastningar inte är korrekt fördelade.

Kan tjäna dig: Divergent Lens: Egenskaper, element, typer, applikationer

Versailles Hall i Jerusalem                         

2001 kollapsade ett firande rum i Jerusalem, Israel, eftersom byggnaden hade drabbats av viktiga strukturella modifieringar. Ursprungligen hade en del utformats för att ha bara två våningar, och en tredje lades till senare.

Strax före olyckan hade vissa väggar tagits bort på en av de nedre våningarna, vilket orsakade sprickor som förutsåg byggnadens kollaps, vilket äntligen inträffade när ett bröllop firades. Som en konsekvens dog 23 personer och det var många allvarligt skadade.

Sampoong -butiker i Seoul, Sydkorea

Ett annat fall av kollaps av en struktur på grund av förändringar i död belastning hade inträffat några år innan kollapsen i Jerusalem.

Det var ett köpcentrum i Seoul, Sydkorea, där cirka 500 personer dog och mer än tusen skadades, när byggnaden kollapsade 1995, en av de största katastroferna i Korea i fredstider.

Byggnaden genomgick viktiga modifieringar, eftersom den ursprungligen var utformad för bostadsbruk: flera supportkolonner minskades för att ge utrymme till mekaniska trappor.

Efter ett tag beslutade ägarna att lägga till ytterligare en våning, avsedd för restauranger, så uppvärmningsinstallationen var allvarligt modifierad, av varmvattenrör som gick under restaurangens mark, liksom den för den enorma luftkonditionerade installerade på tak.

Dessa anläggningar är en del av den döda belastningen i en byggnad, men den ursprungliga designen tänkte inte på denna ökning med 300 % i lasten, så byggnaden, redan försvagad, hamnade kollapsande.

Detta indikerar vikten av korrekt avgifter vid utformningen av en byggnad och konsekvenserna av att göra allvarliga strukturella modifieringar.

Referenser

1. Hibbeler, R. 2012. Strukturanalys. 8th. Utgåva. Pearson.
2. Venezuelansk standard. Minsta kriterier och åtgärder för Buildings Project. Återhämtat sig från: fau.Ucv.gå.
3. Venezuelansk standard 17-53-2006. Projekt och konstruktion av strukturella betongverk. Återställt från: Saavedraonline.Filer.WordPress.com.
4. Wikipedia. Versailles rumskatastrof. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Drapple of the Sampoong Store Building. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.