Как се изчисляват външните натоварвания на сградите

Освен че осигуряват подслон на живущите в тях, сградите трябва да могат да издържат собствената си тежест в продължение на десетилетия и при сурови метеорологични условия. Способността на един дом да понася външни натоварвания включва сложни инженерни изчисления, които гарантират, че построените конструкции са здрави, устойчиви и безопасни.

Фактори при изчисленията

Изчисленията на външните носещи натоварвания приемат различни форми и разчитат на редица фактори. По принцип строителите трябва да знаят каква тежест може да понесе даден материал или конструкция. Към това се добавя оценка на теглото на горните части на сградата, на бъдещото ѝ обзавеждане и съдържание, както и налягането от атмосферните явления, които натоварват долните конструкции. Целта е да се определи дали конструкцията е достатъчна за конкретното приложение.

Например основата на дом трябва да е достатъчно здрава, за да понесе товар, включващ теглото на самата сграда, тежестта на belongings на семейството, уредите и инсталациите, както и натиска, който снягът, дъждът и вятърът оказват върху външната част на дома.

Разпределени и точкови натоварвания

Инженерите измерват външното натоварване на сграда по няколко начина. Двете основни категории са разпределени и точкови натоварвания. Разпределеното натоварване представлява тежестта, действаща върху голяма повърхност — например монолитна бетонна основа или цялата площ на покрива. Точковото натоварване се отнася до специфичния товар, концентриран върху отделен елемент, например колоната на предна веранда.

И двата типа натоварвания изискват прецизни изчисления, отчитащи якостта и гъвкавостта на материала, който ги поема.

Пренос на натоварването

Преносът на външното натоварване описва начина, по който конструкцията на дома предава тежестта към по-долните структурни елементи. В крайна сметка цялото тегло се стича към основата на сградата. По-високите части от конструкцията, като покривните ферми и таванските греди, трябва да носят по-малка тежест от долните нива. Те обаче трябва да бъдат проектирани така, че да прехвърлят натоварването надолу чрез внимателно подбрани и подсилени точки на контакт.

Отвори и наклон на покрива

Покривът е най-високият носещ елемент на дома. Покривните ферми, които осигуряват опора за покривната конструкция и поемат допълнителни натоварвания от сняг, вятър и дори сеизмична активност, подлежат на специални изчисления. Строителите използват таблици с натоварвания, за да определят кой тип ферми да монтират и колко броя са необходими за стабилна подкрепа на покрива.

При индивидуални проекти или жилища, изложени на специфични рискове от околната среда, компютърни модели създават прецизни конструкции на ферми, отговарящи на конкретните изисквания за натоварване.