構造設計は荷重の計算がすべてです。 エンジニアリング会社である西希庵は、簡潔な説明を提供しています。 「荷重は一般に、応力、変形、または加速を引き起こす力として理解されています。 これらの荷重は、応力や変位を引き起こす構造物やその構成要素に加えられます。” この「荷重」という一般的な概念から、「死荷重」と「活荷重」という2つの大きなカテゴリーが生まれます。
DEAD LOADS
要するに、構造物の死荷重は、使用開始前の完成重量で、通常は1平方フィートあたりのポンドで測定されます。 床、壁、屋根、柱、階段、常設機器、および固定された装飾は、通常、建物の寿命が尽きるまで変化しない静的荷重を構成します。 再びNishkianの言葉を引用します。 「死荷重は、構造物に継続的かつ永続的な力を加える非動力的な力を説明する。」
したがって、建物が居住または使用による追加荷重、構成要素の重量、地面に下向きに加わる圧力を受ける前の死荷重の計算には、基礎システムのコンクリートと計画建材に加えて、エレベーター、HVACユニットとダクト、配管、固定製造設備などのサービス設備が含まれなければならない。
LIVE LOADS
活荷重とは、居住および使用目的による動的な力を指す。 これは、建物内を移動したり、特定の構造要素に作用したりする過渡的な力を表している。
米国土木学会（ASCE）は、設計における最小活荷重は、荷重が実際に超過した場合に備えて、建物の寿命期間にわたって常に最大予測活荷重を上回るようにすることを要求している。 ASCE のガイドラインでは、建物の種類ごとに意図された居住と使用のカテゴリに従って活荷重を規定しています。
活荷重は構造強度に依存するので、建物の正確な計画使用に関する知識が非常に重要です。 死荷重の大きさ、またはその欠如によって、どれだけの活荷重を処理できるかが決まることが多い。 鉄筋コンクリートは最も重い死荷重を発生させるが、同時にその驚異的な圧縮強度で最も多くの重量を支える。 構造用鋼は、死荷重がはるかに少なく、多層階の建物で活荷重を支えるのに優れています。 天然木やエンジニアードウッドは、基礎に比較的軽く載りますが、鋼鉄やコンクリートよりも少ない活荷重しか支えられません。
死荷重と活荷重の合計は、構造体の「重力荷重」に相当します。
ENVIRONMENTAL LOADS
建築物が法規制に合格する前に、構造設計は横方向に作用する他の動的荷重も含める必要がある。 これらの環境負荷は、雪、風、土壌の動き、および地震活動から生じる可能性があります。 当然ながら、コロラド州フロント レンジのコードは、地震制御については軽微ですが、極端な雪、風、土壌の条件は確実に考慮します。
Safety vs. Economy
一戸建ておよび多世帯住宅、商業、小売、オフィス、駐車場、農業または工業用ビルを設計すると、設計者は過剰建築せずにコードを満たして超過するという挑戦に直面します。 安全性は常に優先されるべきですが、過剰な構造強度（死荷重）は不必要にプロジェクトの最終的なコストを増加させます。 そのため、木造、鉄骨造、コンクリート造、またはその組み合わせで支持し、フレーム化するかどうかが、設計の重要な要素になります。 駐車場のように、構造体に大きな圧力や動きが加わるような活荷重は、コンクリートが必要かもしれません。 しかし、2階建てのオフィスビルのように、重量や内部の動きが少ないものは、スチールや木造で十分な場合があります。 建築の承認を得る前に、設計ですべての荷重を考慮しなければなりません。
幸いにも、構造設計を始めるときに、建築材料の重量、平均的な居住荷重、一般的な環境力を判断しようとゼロから始める必要はありません。 蓄積された工学と建築の知識は、Barton Supply が使用しているような簡単にアクセスできるコンピューター プログラムで集約されます。 あなたのプロジェクトは、ぜひ私たちにご相談ください。 見積もり、店舗図面、プロジェクト管理でお手伝いします！
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