Статическая нагрузка — это постоянный вес конструкции, включая саму конструкцию, а также приспособления, предназначенные для постоянного использования. Когда конструкции проектируются, архитектор должен произвести расчет статической нагрузки, чтобы убедиться, что конструкция может поддерживать себя. Кроме того, необходимо также учитывать вес переменных динамических нагрузок, которые изменяются или перемещаются в течение срока службы конструкции. Неспособность правильно учесть нагрузки, которые будет выдерживать конструкция, может привести к обрушению и другим проблемам.
Расчет статической нагрузки может быть затруднен, поскольку окончательный вес конструкции может быть неизвестен до тех пор, пока она не будет завершена. Архитекторы и инженеры используют стандартизированную информацию и оценки известных строительных материалов для максимально точного расчета. Программное обеспечение для проектирования часто включает в себя функции, предназначенные для помощи в оценке статической нагрузки, позволяя людям вводить известные спецификации и возвращаемые значения. Важно знать, что корректировки, сделанные для компенсации статической нагрузки, вызывают ее изменение. Например, если инженер решит, что для моста нужны балки большего размера, это увеличит нагрузку.
Постоянная нагрузка не меняется в течение срока службы конструкции. Он не увеличивается и не уменьшается, не смещается и не перемещается с течением времени. Напротив, динамические нагрузки являются гибкими, и они будут меняться со временем. Они также воздействуют на конструкции по-разному, помимо утяжеления конструкции, они также напрягают ее при перемещении. Автомобили, движущиеся по мосту, являются примером динамической нагрузки.
Все, что постоянно прикреплено к конструкции, является частью статической нагрузки. Например, в такой структуре, как больница, статическая нагрузка будет включать само здание, а также медицинские устройства визуализации, которые закреплены болтами или иным образом, стационарные шкафы и подобные объекты. Напротив, больничные койки, переносное медицинское оборудование и другие подвижные объекты в больнице будут частью живой нагрузки, как и персонал, пациенты и посетители.
Структурный дизайн требует разработки зданий, которые будут достаточно прочными и гибкими, чтобы выдерживать комбинированные постоянные и временные нагрузки. Обычно требуется, чтобы здания превышали предполагаемую вместимость, чтобы снизить риск ошибок. Инженеры также должны учитывать источники напряжения, такие как сильный ветер и землетрясения, которые также могут создавать нагрузку и приводить к нарушениям целостности конструкции. В случае старых конструкций, которые не были спроектированы с учетом этих проблем, может быть выполнена модернизация, чтобы устранить недостатки конструкции и сделать конструкции безопасными для современного использования.
С тех пор, как несколько лет назад она начала работать над сайтом, Мэри приняла захватывающую задачу стать исследователем и писателем AboutMechanics. Мэри получила степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.