구조 하중

Structural load

구조 하중 또는 구조 작용은 구조 요소에 [1][2]가해지는 힘, 변형 또는 가속입니다.하중은 구조물에 응력, 변형, 변위를 일으킨다.구조 분석은 공학 분야로 구조 및 구조 요소에 대한 하중의 영향을 분석합니다.과도한 하중은 구조적 고장을 일으킬 수 있으므로 구조물 설계 시 이를 고려하고 제어해야 한다.항공기, 위성, 로켓, 우주정거장, 선박 및 잠수함과 같은 특정 기계 구조물은 자체적인 구조적 하중과 [3]작용의 영향을 받는다.엔지니어는 종종 공개된 규정, 계약 또는 사양을 바탕으로 구조 하중을 평가합니다.승인된 기술 표준은 인수 테스트 및 검사에 사용됩니다.

종류들

데드 로드는 장시간 비교적 일정한 정적 힘입니다.긴장 상태이거나 압축 상태일 수 있습니다.이 용어는 실험실 테스트 방법 또는 재료 또는 구조물의 정상적인 사용을 나타낼 수 있습니다.

활하중은 보통 가변 부하 또는 이동 부하입니다.이러한 요소에는 상당한 동적 요소가 있을 수 있으며 충격, 운동량, 진동, 유체의 슬로시 다이내믹스 등의 고려사항이 포함될 수 있습니다.

충격하중은 재료에 가해지는 시간이 해당 재료의 고유진동주기의 3분의 1 미만인 것을 말한다.

구조물의 주기적 하중은 피로 손상, 누적 손상 또는 기능 상실을 초래할 수 있습니다.이러한 하중은 구조물에 반복적으로 하중을 가하거나 진동으로 인해 발생할 수 있습니다.

건축 및 토목 구조물에 대한 하중

구조 하중은 건물 설계에서 중요한 고려 사항이다.건축 법규에 따르면 구조물은 사용 [4]수명 동안 발생할 가능성이 높은 모든 작업에 안전하게 저항하면서 사용하기에 적합한 상태로 설계 및 건설되어야 합니다.구조물 유형, 지리적 위치, 용도 및 건축 [5]자재에 대한 최소 하중 또는 작용이 이 건물 코드에 명시되어 있습니다.구조적 하중은 그 원인에 따라 범주로 분류된다.구조물의 실제 하중에 대해서는 데드 하중과 라이브 하중의 차이는 없지만, 분할은 안전성 계산이나 복잡한 모델의 분석 용이성을 위해 발생합니다.

설계 강도가 최대 하중보다 높다는 요구 조건을 충족하기 위해 건물 법규는 구조 설계의 경우 하중 계수에 의해 하중이 증가하도록 규정하고 있습니다.이들 부하계수는 대략 서비스 시 예상되는 최대 부하에 대한 이론설계 강도의 비율입니다.이들은 하중의 발생 원인, 재발, 분포 및 정적 또는 [7]동적 특성을 고려한 확률론적 연구에 기초한 구조물의[6] 원하는 신뢰성 수준을 달성하는 데 도움이 되도록 개발된다.

데드 로드

데드 로드
가해진 부하(활하중)
실설 부하

데드 하중은 구조물 자체의 중량과 벽, 석고 보드 또는 카펫과 같은 움직이지 않는 고정 장치를 포함하여 시간이 지남에 따라 비교적 일정한 하중을 포함합니다.지붕도 쓸모없는 짐이다.정지하중은 고정하중 또는 정적하중이라고도 합니다.건축 자재는 영구적인 [8][9][10]위치에 건설될 때까지 정지 하중이 아닙니다.IS875(파트 1)-1987은 건축 자재, 부품, 구성요소의 단위 중량을 제공합니다.

활하중

활하중 또는 가해지는 하중은 일시적이며, 짧은 지속시간 또는 이동하중입니다.이러한 동적 하중에는 충격, 운동량, 진동, 유체의 슬로시 역학 및 재료 피로와 같은 고려 사항이 포함될 수 있습니다.

때때로 확률적 하중이라고도 하는 활하중은 건설 또는 환경 하중을 포함하지 않는 물체의 정상 작동 주기 내에서 가변적인 모든 힘을 포함한다.

지붕 및 바닥의 활하중은 작업자, 장비 및 자재가 유지관리하는 동안, 그리고 플랜터 및 사람과 같은 이동 가능한 물체에 의해 구조물의 수명 동안 생성됩니다.

브릿지 활하중은 브릿지 데크 위를 이동하는 차량에 의해 생성됩니다.

환경 부하

환경부하는 바람, 비, 눈, 지진 또는 극한 온도와 같은 자연력에 의해 발생하는 구조부하이다.

기타 부하

엔지니어는 구조물에 영향을 미칠 수 있는 다음과 같은 다른 액션도 알고 있어야 합니다.

로드 조합

부하 조합은 복수의 부하 타입이 구조물에 작용하면 발생합니다.건물 법규는 일반적으로 다양한 하중 조합을 각 하중 유형에 대한 하중 계수(가중치)와 함께 명시하여 다양한 최대 예상 하중 시나리오에서 구조물의 안전을 보장한다.예를 들어 계단을 설계할 때 데드하중계수는 구조물의 무게의 1.2배, 활하중계수는 최대 예상 활하중의 1.6배일 수 있다.계단의 "요구 강도"를 결정하기 위해 이 두 개의 "요소 하중"이 결합(추가)됩니다.

데드하중과 활하중의 요인이 다른 이유는 하중이 데드하중과 활하중으로 분류되는 것은 많은 사람이 동시에 계단을 오를 것으로 예상하는 것은 무리가 없지만 구조물의 영구하중에 큰 변화가 없을 가능성이 낮기 때문이다.

항공기 구조 하중

항공기의 경우, 하중은 한계 하중과 최종 [11]하중이라는 두 가지 주요 범주로 구분된다.한계 하중은 구성 요소 또는 구조물이 안전하게 운반할 수 있는 최대 하중입니다.극한 하중은 한계 하중에 1.5의 계수를 곱한 값 또는 구성 요소 또는 구조물이 [11]고장나는 지점입니다.돌풍 하중은 통계적으로 결정되며 연방항공청(Federal Aviation Administration)과 같은 기관이 제공한다.충돌 하중은 지반 [12]충격의 감속을 견뎌낼 수 있는 구조물의 능력에 의해 느슨하게 제한된다.중요할 수 있는 다른 하중은 압력 하중(가압된, 고공 항공기의 경우)과 지상 하중이다.지상 주행 중 역제동 또는 조종으로 인해 지면에 가해지는 하중이 발생할 수 있습니다.항공기는 지속적으로 주기적 하중을 받는다.이러한 주기적인 하중은 금속 [13]피로를 유발할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers. 2006. p. 1. ISBN 0-7844-0809-2.
  2. ^ "1.5.3.1". Eurocode 0: Basis of structural design EN 1990. Bruxelles: European Committee for Standardization. 2002.
  3. ^ Avallone, E.A.; Baumeister, T. (eds.). Mark's Standard Handbook for Mechanical Engineers (10th ed.). McGraw-Hill. pp. 11–42. ISBN 0-07-004997-1.
  4. ^ "2.2.1(1)". Eurocode 0: Basis of structural design EN 1990. Bruxelles: European Committee for Standardization. 2002.
  5. ^ "1604.2". International Building Code. USA: International Code Council. 2000. p. 295. ISBN 1-892395-26-6.
  6. ^ "2.2.5(b)". Eurocode 0: Basis of structural design EN 1990. Bruxelles: European Committee for Standardization. 2002.
  7. ^ Rao, Singiresu S. (1992). Reliability Based Design. USA: McGraw-Hill. pp. 214–227. ISBN 0-07-051192-6.
  8. ^ 2006년 국제 건축 코드 섹션 1602.1.
  9. ^ EN 1990 유로 코드 – 구조 설계의 기초 섹션 4.1.1
  10. ^ EN 1991-1-1 유로 코드 1: 구조물에 대한 조치 – Part 1-1: 일반 조치 – 밀도, 자가 중량, 건물에 부과된 하중 섹션 3.2
  11. ^ a b 브루스 K.도널드슨, 항공기 구조 분석: 개요 (Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2008), 페이지 126
  12. ^ 실험 메커니즘: 설계, 테스트 및 분석의 진보, 제1권, 편집I.M. 앨리슨(네덜란드, Rotterdam: A.A. Balkema Publishers, 1998), 페이지 379
  13. ^ 브루스 K.도널드슨, 항공기 구조 분석: 개요 (Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2008), 페이지 129

외부 링크

  • Luebkeman, Chris H. 및 Donald Petting "강의 17: 1차 부하"1996년 오리건 대학교[1]
  • 피셰트, 폴, 그리고 미국 삼림 위원회."하중의 이해 및 스팬 테이블의 사용", 1997.[2]