Gravity Load Distribution
Architects
must consider not only what loading conditions might effect a
structure, but also how those loads are transfered from their point of
origin through the structure to the ground. Architectural design
decisions concerning the structural framing system will dictate this
flow of forces. The most direct path from the point of loading to the
ground will create the most efficient structure. The continuity of this
line of transfer is essential. However, this direct path is not always
possible. As a matter of fact, due to the nature of live loads this
path is constantly changing!
The arrows indicate the load path. >>>Under re-construction<<<
The load at the midspan of the joist of the frame is illustrated as a large arrow pointing down. This load is split into two parts, with a proportional part going to each end of the beam. This in turn becomes a point load at the midspan of the smaller beams. They transfer the load to the earth. The load on each column in this case is only one quarter of the initial load. This is one method of distributing a load.
The second drawing illustrates a wooden floor of thick planks that span between two beams. Each of the four squares of the flat surfaces is the tributary area of the beam below it. A tributary area of a structural element (such as a joist, beam, column, or wall) is the area that contributes to the loading of that specific element. In this case, the plans transfer their loads and pass them on to the two beams. These beams can only transfer their loads equally to the two columns which support them. Thus, the tributary area can be drawn by determining the supporting characteristics of the horizontally spanning members.
This is again illustrated below for a simple frame structure. The loads are gathered by each structural element and passed on to that element's supporting elements. These supports in turn pass their loads to the next supporting element until the original load has been transferred all the way to the earth.
Load Distribution
WIND LOAD DISTRIBUTION
The essence of wind load distribution through a building from one building component to another, and how the building resists this load can be investigated by assuming a uniformly distributed wind load acting on any one face of the building at any one time. Normally a wind load design requires a separate analysis of wind from two perpendicular directions, such as wind from the north or south and then from the east or west.
Consider a one story, flat roofed, rectangular, wood framed building without a parapet. The wall receiving the direct pressure from the wind distributes the top half of its horizontal wind load to the roof and the bottom half to the foundation; it acts as a vertical beam with the roof and foundation acting as simple horizontal supports. The part of the load going to the foundation is distributed from the foundation to the ground. The portion of the load going to the roof tends to cause the roof to move laterally; this lateral movement is resisted by the end walls. The movement of the end walls is prevented by their connection to the foundation.
Since winds of 80 to 110 mph will create pressure on the side walls of buildings in the range of 15 to 30 psf, design forces of the wind will be considered between 20 or 25 psf (static load) in this course.
Distribusi beban
Distribusi Beban gravitasi
Arsitek harus mempertimbangkan tidak hanya memuat apa yang mungkin efek
kondisi struktur, tetapi juga bagaimana mereka beban yang ditransfer
dari titik asal mereka melalui struktur ke tanah. Keputusan desain arsitektur tentang sistem framing struktural akan mendikte ini aliran kekuatan. Jalan paling langsung dari titik pembebanan ke tanah akan menciptakan struktur yang paling efisien. Kontinuitas baris ini transfer adalah penting. Namun, jalan ini langsung tidak selalu mungkin. Sebagai soal fakta, karena sifat beban hidup jalan ini terus berubah!
Tanda panah menunjukkan jalur beban. >>> Dalam pembangunan kembali <<<
Beban pada tengah bentang balok dari frame digambarkan sebagai panah besar menunjuk ke bawah. Beban ini dibagi menjadi dua bagian, dengan bagian proporsional akan masing-masing ujung balok. Hal ini pada gilirannya menjadi beban titik di tengah bentang balok yang lebih kecil dari. Mereka mentransfer beban ke bumi. Beban pada setiap kolom dalam hal ini hanya seperempat dari beban awal. Ini adalah salah satu cara mendistribusikan beban.
Arsitek harus mempertimbangkan tidak hanya memuat apa yang mungkin efek
kondisi struktur, tetapi juga bagaimana mereka beban yang ditransfer
dari titik asal mereka melalui struktur ke tanah. Keputusan desain arsitektur tentang sistem framing struktural akan mendikte ini aliran kekuatan. Jalan paling langsung dari titik pembebanan ke tanah akan menciptakan struktur yang paling efisien. Kontinuitas baris ini transfer adalah penting. Namun, jalan ini langsung tidak selalu mungkin. Sebagai soal fakta, karena sifat beban hidup jalan ini terus berubah! Tanda panah menunjukkan jalur beban. >>> Dalam pembangunan kembali <<<
Beban pada tengah bentang balok dari frame digambarkan sebagai panah besar menunjuk ke bawah. Beban ini dibagi menjadi dua bagian, dengan bagian proporsional akan masing-masing ujung balok. Hal ini pada gilirannya menjadi beban titik di tengah bentang balok yang lebih kecil dari. Mereka mentransfer beban ke bumi. Beban pada setiap kolom dalam hal ini hanya seperempat dari beban awal. Ini adalah salah satu cara mendistribusikan beban.
Gambar kedua mengilustrasikan lantai dari papan kayu tebal yang rentang antara dua balok. Masing-masing dari empat kotak dari permukaan datar adalah daerah pembebanan dari berkas di bawahnya. Sebuah daerah pembebanan
dari sebuah elemen struktur (seperti balok anak, balok, kolom, atau
dinding) adalah daerah yang memberikan kontribusi untuk pemuatan elemen
tertentu. Dalam hal ini, rencana pengalihan beban mereka dan meneruskannya pada dua balok. Balok ini hanya dapat mentransfer beban mereka sama dengan dua kolom yang mendukung mereka. Jadi, daerah pembebanan dapat ditarik dengan menentukan karakteristik pendukung anggota horizontal mencakup.
Ini lagi diilustrasikan di bawah ini untuk struktur rangka sederhana. Beban dikumpulkan oleh setiap elemen struktural dan diteruskan ke elemen elemen pendukung.
Dukungan ini pada gilirannya lulus beban mereka untuk mendukung elemen
berikutnya sampai beban asli telah ditransfer semua jalan ke bumi.
Distribusi beban pola dan penjumlahan eksplisit dari beban dapat memiliki efek langsung pada ukuran elemen. Distribusi beban sering menyebabkan pemuatan tidak merata anggota pendukung vertikal. Hal ini mungkin atau mungkin tidak ditunjukkan oleh bentuk elemen yang dirancang.
DISTRIBUSI BEBAN ANGIN
Inti dari distribusi beban angin melalui sebuah bangunan dari satu komponen bangunan yang lain, dan bagaimana bangunan menolak beban ini dapat diselidiki dengan asumsi beban angin merata bertindak pada setiap menghadapi salah satu bangunan pada satu waktu. Biasanya desain beban angin memerlukan analisis terpisah angin dari dua arah tegak lurus, seperti angin dari utara atau selatan dan kemudian dari timur atau barat.
Inti dari distribusi beban angin melalui sebuah bangunan dari satu komponen bangunan yang lain, dan bagaimana bangunan menolak beban ini dapat diselidiki dengan asumsi beban angin merata bertindak pada setiap menghadapi salah satu bangunan pada satu waktu. Biasanya desain beban angin memerlukan analisis terpisah angin dari dua arah tegak lurus, seperti angin dari utara atau selatan dan kemudian dari timur atau barat.
Pertimbangkan cerita satu, beratap datar, persegi panjang, kayu bangunan tanpa dinding yang dibingkai.
Dinding menerima tekanan langsung dari angin mendistribusikan bagian
atas beban angin horisontal ke atap dan bagian bawah untuk yayasan, itu
bertindak sebagai balok vertikal dengan atap dan pondasi bertindak
sebagai mendukung horisontal sederhana. Bagian dari beban pergi ke yayasan dari yayasan didistribusikan ke tanah. Bagian dari beban atap akan cenderung menyebabkan atap bergerak lateral, ini gerakan lateral ditolak oleh dinding akhir. Gerakan dinding akhir dicegah oleh koneksi mereka ke yayasan.
Karena angin 80 sampai 110 mph akan menciptakan tekanan pada dinding
samping bangunan di kisaran 15 sampai 30 psf, desain kekuatan angin akan
dipertimbangkan antara 20 atau 25 psf (beban statis) dalam kursus ini.
Sumber :
http://darkwing.uoregon.edu/~struct/courseware/461/461_lectures/461_lecture19/461_lecture19.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar