Τι είναι ένα διάγραμμα φορτίου;

Ένα διάγραμμα φορτίου είναι μια λεπτομερής αναπαράσταση των φορτίων σε μια κατασκευή, που υπολογίζονται για σκοπούς δομικής μηχανικής. Οι μηχανικοί και οι αρχιτέκτονες δημιουργούν τέτοια διαγράμματα κατά τη διαδικασία ανάπτυξης σχεδίων για ένα νέο κτίριο για να βεβαιωθούν ότι το κτίριο έχει σχεδιαστεί για να αντιμετωπίσει την καταπόνηση στην οποία θα υποβληθεί με το βάρος των εξαρτημάτων και των περιεχομένων. Σε ορισμένες περιοχές, ένα αντίγραφο αυτού του διαγράμματος πρέπει να υποβληθεί μαζί με άλλα υποστηρικτικά στοιχεία στις αιτήσεις αδειών και στην τεκμηρίωση που συνοδεύει το κατασκευαστικό έργο. Το αντίγραφο δείχνει ότι οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν.

Πολλοί τύποι καταπόνησης μπορούν να εμφανιστούν κατά το ύψος, το πλάτος και το πλάτος ενός κτιρίου, συμπεριλαμβανομένων των δυνάμεων κάμψης και διάτμησης. Στο διάγραμμα φορτίου, ο μηχανικός θα πρέπει να μπορεί να δείξει την κατανομή των φορτίων στο κτίριο, χρησιμοποιώντας γνωστές πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή και τον τρόπο χρήσης του κτιρίου. Ο μηχανικός μπορεί να επισημάνει τι είδους φορτία θα υπάρχουν και μπορεί να χαρτογραφήσει την έντασή τους.

Εάν το διάγραμμα φορτίου αποκαλύψει ένα καυτό σημείο όπου οι δυνάμεις είναι ιδιαίτερα υψηλές, το κτίριο μπορεί να χρειαστεί ειδική μηχανική για την αντιμετώπισή του ή μπορεί να χρειαστεί να αλλάξει ελαφρώς ο σχεδιασμός του κτιρίου για να ανακατανεμηθούν τα φορτία πιο κατάλληλα. Με καινοτόμο νέο σχεδιασμό, ιδιαίτερα έργα που έχουν μεγάλες ποσότητες ανοιχτού χώρου και ενδιαφέροντα νέα υλικά, το διάγραμμα φορτίου είναι πολύ σημαντικό, επειδή ο μηχανικός μπορεί να μην έχει ένα παρόμοιο υπάρχον κτίριο για να χρησιμοποιήσει ως μοντέλο.

Αυτό είναι μέρος της δομικής ανάλυσης που πραγματοποιείται για να διασφαλιστεί ότι ένα κτίριο θα παραμείνει σταθερό κατά τη χρήση. Εκτός από το να σκέφτονται τα φορτία που είναι εγγενή στο κτίριο, οι μηχανικοί μπορεί επίσης να πρέπει να λάβουν υπόψη τους σεισμούς, τις καταιγίδες και άλλους παράγοντες που θα μπορούσαν να προσθέσουν άγχος σε ένα κτίριο. Ένα διάγραμμα φορτίου θα πρέπει να μπορεί να δείχνει πώς το κτίριο θα διατηρήσει την ακεραιότητά του σε περίπτωση κατάστασης όπως ένας σεισμός, απορροφώντας και κατανέμοντας την τάση αντί να τσαλακώνεται ή να ραγίζει κάτω από την καταπόνηση.

Τα προγράμματα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) μπορούν να υπολογίσουν ένα διάγραμμα φορτίου χρησιμοποιώντας γνωστές παραμέτρους που εισάγονται από έναν μηχανικό. Υπάρχουν επίσης προγράμματα μηχανικής που μπορούν να εκτελέσουν παρόμοιες εργασίες. Η χρήση υπολογιστή μπορεί να βοηθήσει στη διασφάλιση της ακρίβειας και της λεπτομέρειας των υπολογισμών ή ένας μηχανικός μπορεί να ελέγξει χειροκίνητα μαθηματικά με τη βοήθεια του προγράμματος υπολογιστή. Τα σφάλματα σε ένα διάγραμμα φορτίου μπορεί να είναι ένα σημαντικό ζήτημα, επειδή μπορεί να οδηγήσουν σε καταστάσεις όπως η υπο-μηχανική με την πεποίθηση ότι ένα κτίριο είναι απόλυτα σταθερό και δεν χρειάζεται πρόσθετα δοκάρια στήριξης και άλλα δομικά στοιχεία.