Diferentes tipos de cargas atuam nas estruturas, as quais devem ser levadas em consideração no planejamento estrutural dependendo de sua aplicabilidade. Eles podem ser divididos em cargas verticais e horizontais. Além disso, podem ser divididos em cargas estáticas e variáveis.
Cargas que não são função do tempo podem ser consideradas cargas estáticas, e cargas que mudam ao longo do tempo podem ser consideradas cargas variáveis.
Vamos discutir os diferentes tipos de cargas, um por um.
cargas mortas
Todos os elementos estruturais são projetados para cargas permanentes e existem diferentes tipos de cargas, tais como: B. Supercargas permanentes, etc. Além disso, cargas permanentes são as cargas permanentes que atuam na estrutura.
O peso próprio do componente e as cargas constantes na estrutura são chamados de cargas permanentes.
O peso dos elementos estruturais, cargas de parede, estruturas fixas em uma laje, etc. são considerados cargas permanentes.
BS 6399 Parte 1 1996 Para obter informações sobre cargas permanentes, consulte esta página.
cargas úteis
As cargas variáveis que atuam nos elementos estruturais são consideradas cargas dinâmicas.
As cargas mínimas nos pisos em função da utilização da estrutura podem ser de BS 6399 Parte 1 1996.
Cargas de vento
Além das cargas permanentes e móveis, o vento é o tipo de carga mais frequentemente considerado que atua nas estruturas. À medida que a altura da estrutura aumenta, a pressão do vento sobre a estrutura aumenta.
O impacto do vento em edifícios mais pequenos normalmente não é considerado porque as cargas nominais tornam-se críticas em pressões de vento mais baixas. No entanto, à medida que o edifício fica mais alto, a pressão do vento torna-se crítica.
Existem diferentes padrões para calcular a pressão do vento nas estruturas. CP3 Capítulo V e BS 6399 Parte 2 1997 podem ser usados para calcular a pressão do vento na estrutura. Além disso, o Capítulo V do CP3 foi retirado. Nós podemos o BS 6399 Parte 2 1997.
Diferentes padrões são baseados em diferentes velocidades médias do vento. Portanto, precisamos ter cuidado ao escolher a velocidade base do vento.
CP 3 Capítulo V usa o valor de rajada de 3 segundos e BS 6399 Parte 2 usa a velocidade média horária do vento. Portanto, ao selecionar a velocidade do vento, o valor correspondente deve ser selecionado com base no código relevante.
Cargas sísmicas
Os movimentos das placas causam terremotos. Existem áreas com maior risco de terremotos. Quanto maior a distância aos limites da placa, menor será o impacto do terremoto.
O impacto das cargas sísmicas numa estrutura não é comum em comparação com outros tipos de cargas.
Dependendo da área propensa a terremotos, a aceleração do solo é levada em consideração no projeto. Os padrões de projeto fornecem aos planejadores coeficientes de aceleração para aceleração vertical e aceleração horizontal. Esses valores são baseados na provável magnitude do terremoto.
A duração de um terremoto é geralmente de 30 a 40 segundos. Há casos em que a duração é muito maior.
UBC é um dos padrões de engenharia estrutural mais comumente usados para calcular os efeitos de um terremoto nas estruturas.
Análise estrutural e projeto
Existem vários métodos para calcular as cargas laterais em estruturas e para realizar análises e projetos estruturais.
O método mais simples é calcular as forças sísmicas como cargas estáticas e aplicá-las à estrutura para determinar as forças que atuam no edifício. Neste método, a força cortante de base é calculada com base nos coeficientes de aceleração considerados. Esta força é então transferida para a estrutura com base na altura e massa de cada piso. Neste método, assumimos que a massa da estrutura é combinada para determinar as reações.
Além disso, o método do espectro de resposta e o método do histórico temporal estão disponíveis na maioria dos programas de análise estrutural. Após alterar as funções correspondentes, a análise pode ser realizada manualmente.
Cargas explosivas
Cargas explosivas não são um tipo de carregamento comumente aplicado a estruturas. As cargas de impacto aplicadas a uma estrutura em um período de tempo mais curto são o efeito das cargas de explosão. A queima de explosivos libera uma energia enorme. Essa energia é convertida em energia térmica e cinemática.
Isso cria ondas de pressão que viajam pelo ar e atingem a estrutura, danificando-a.
A formação e flutuação da pressão de explosão em um ponto são mostradas na figura a seguir.
Conforme mostrado na figura acima, existem fases positivas e negativas para pressão de explosão. Além disso, quando as explosões ocorreram perto do solo, a pressão da explosão aumentou significativamente devido às reflexões do solo. Essa onda é chamada de pressão refletida, que é formada pela distância g entre a onda incidente e a onda refletida.
Além disso, esta fusão cria bastões de marcha que geram pressão uniforme em um ponto em um determinado momento.
A intensidade da pressão de explosão gerada durante uma explosão é uma função da distância da explosão. A distância de detonação depende da distância (distância entre a estrutura e o local de detonação) e do peso do material de detonação.
Z = R/W1/3
Onde Z é a distância escalonada (m/kg1/3 ou pés/lb1/3)
R é a distância (m ou pés)
W é o peso do material de detonação (kg ou lb)
A mudança de pressão no projeto é simplificada porque a mudança de pressão mostrada na figura acima é difícil de usar. Os parâmetros relevantes podem ser obtidos do UFC 3-340-2 para fases positivas e negativas.
As fachadas são construídas em estruturas para protegê-las, cortando as ondas de pressão que entram no edifício. A falha do membro interno de suporte de carga vertical pode resultar na falha das estruturas. Mais e além colapso progressivo pode ocorrer dependendo das causas dos danos aos elementos críticos da estrutura.
Cargas térmicas
As flutuações na temperatura da atmosfera externa afetam as estruturas. Aumentam a temperatura das estruturas e levam ao aumento das tensões internas dos elementos estruturais.
As mudanças na temperatura ambiente não têm influência significativa sobre o concreto Estrutura levando a falhas estruturais. No entanto, afeta a durabilidade das estruturas. Artigo Requisitos de durabilidade para projeto de concreto armado E Fatores que afetam a durabilidade do concreto Discuta este tópico em detalhes.
Articulações de movimento são erguidos quando o comprimento da estrutura é muito longo para reduzir as tensões internas. Um aumento nas tensões internas poderia levar a Rachaduras estruturais.
As cargas térmicas podem ter efeitos significativos nas estruturas de aço. O aço é sensível aos aumentos de temperatura. Contudo, o elemento estrutural de aço não pode falhar devido a alterações na temperatura ambiente. Parafusos ou conexões podem ser projetados levando em consideração esses fatores.
Cargas de liquidação
Os assentamentos estruturais irão colocar cargas adicionais nas estruturas durante o planeamento da construção. Variações nas condições do solo podem levar a recalques diferenciais, o que provoca tensões adicionais nos elementos estruturais.
Por exemplo, considere construir uma fundação de laje num subleito onde parte da fundação repousa sobre rocha e outra parte repousa sobre solo. Se não houver junta de movimento quando as condições do terreno mudam, diferentes assentamentos serão inevitáveis.
A parte da fundação construída no solo pode assentar, e a parte da fundação construída na rocha não descerá. Esta informação deve ser cuidadosamente considerada durante o planejamento da construção em consulta com o engenheiro geotécnico. Ao planejar a fundação, o… Reação subterrânea poderia ser considerado na modelagem estrutural para representar as diferentes rigidez do solo. A rigidez relevante deve ser utilizada no modelo estrutural para representar as condições reais no local.
Normalmente, a fundação e a superestrutura são modeladas separadamente na análise estrutural. Porém, ao projetar uma estrutura deste tipo, o piso, a superestrutura e a fundação devem ser modelados em conjunto para obter os efeitos reais em outros elementos estruturais além das fundações. Além disso, considerar a interação solo-estrutura é uma boa opção, conforme discutido anteriormente.
