Τι είναι το φορτίο σχεδιασμού;

Στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική, το φορτίο σχεδιασμού είναι το μέγιστο ποσό πίεσης που μπορεί να ασκηθεί σε μια κατασκευή. Το βάρος είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για τον υπολογισμό, αλλά δεν είναι ο μόνος. Εκτός από το βάρος, οι υπολογισμοί του φορτίου σχεδιασμού πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη και άλλα είδη δυνάμεων που θα αντιμετωπίσουν τη δομή. Για παράδειγμα, οι γέφυρες και τα ψηλά κτίρια πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν στους ισχυρούς ανέμους, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζουν το δικό τους βάρος και το βάρος των ανθρώπων και των αντικειμένων που βρίσκονται πάνω τους ή μέσα τους.

Ο σωστός υπολογισμός του φορτίου σχεδιασμού είναι ζωτικής σημασίας για να βεβαιωθείτε ότι μια κατασκευή είναι ασφαλής. Χωρίς τον υπολογισμό του φορτίου σχεδιασμού, οι κατασκευές, ή ακόμη και τα τμήματα των κατασκευών, μπορεί να γίνουν ασταθείς. Η αστάθεια μπορεί να οδηγήσει σε κατάρρευση, η οποία μπορεί να είναι θανατηφόρα. Υπήρξαν πολλές τραγικές περιπτώσεις στις οποίες το φορτίο σχεδιασμού δεν υπολογίστηκε σωστά, γεγονός που οδήγησε σε σοβαρό τραυματισμό και ακόμη και θάνατο ανθρώπων εντός της κατασκευής.

Το φορτίο σχεδιασμού χρησιμοποιείται επίσης για τον καθορισμό της μέγιστης πληρότητας των χώρων. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε μεγάλους χώρους όπου συγκεντρώνονται άνθρωποι για εκδηλώσεις. Για παράδειγμα, μια αίθουσα χορού ή ένας χώρος συναυλιών θα έχει μέγιστη χωρητικότητα. Αυτό το όριο δεν έχει να κάνει μόνο με θέματα ασφάλειας, όπως η εκκένωση σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλης καταστροφής, αλλά και το βάρος και το άγχος που μπορεί να δεχτεί ο χώρος, ειδικά εάν ο χώρος είναι υπερυψωμένος πάνω από έναν άλλο χώρο, όπως υπόγειο ή κάτω ορόφους.

Ένα από τα πιο κοινά όρια μέγιστης πληρότητας που αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι σε καθημερινή βάση είναι αυτά που αναρτώνται στους ανελκυστήρες. Εάν φορτωθεί πάρα πολύ βάρος σε έναν ανελκυστήρα, το οποίο υπερβαίνει το μέγιστο φορτίο σχεδιασμού, ο ανελκυστήρας ενδέχεται να μην μπορεί να λειτουργήσει σωστά. Ακόμη και αν ο ανελκυστήρας επρόκειτο να μεταφέρει με επιτυχία περισσότερο από το προβλεπόμενο μέγιστο σχεδιαστικό φορτίο, η πίεση που ασκείται στα μηχανικά στοιχεία θα μπορούσε να καταστρέψει το μηχάνημα με τρόπο που θα μπορούσε να οδηγήσει σε προβλήματα, δυνητικά σοβαρά προβλήματα αργότερα.

Τα είδη τάσεων που υπολογίζονται για το φορτίο σχεδιασμού είναι τόσο εξωτερικές δυνάμεις, όπως ο άνεμος όπως περιγράφεται παραπάνω, όσο και δυνάμεις που εμφανίζονται εντός της κατασκευής. Για παράδειγμα, ένα μπαλκόνι σε μια αθλητική αρένα θα πρέπει να μπορεί να υποστηρίξει όχι μόνο έναν γεμάτο οπαδούς, αλλά και το άγχος που ασκείται εάν αυτοί οι οπαδοί αρχίσουν να πηδούν πάνω-κάτω κατά τη διάρκεια συναρπαστικών στιγμών του παιχνιδιού.