Ποιες δυνάμεις δρουν σε ελεύθερη δομή;
Εξωτερικές δυνάμεις:
* βαρύτητα: Αυτή είναι η πιο θεμελιώδη δύναμη που ενεργεί σε οποιαδήποτε δομή. Τραβήξει τη δομή προς τα κάτω, τοποθετώντας συμπιεστική τάση στη βάση και τα εσωτερικά του συστατικά.
* άνεμος: Ο άνεμος ασκεί μια δύναμη σε οποιαδήποτε εκτεθειμένη επιφάνεια της δομής, ενδεχομένως προκαλώντας διατμητική τάση και στιγμές κάμψης. Η δύναμη εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέμου, την κατεύθυνση και το σχήμα της δομής.
* βροχή και χιόνι: Αν και δεν είναι τόσο ισχυρή όσο ο άνεμος, η βροχή και το χιόνι μπορούν ακόμα να ασκήσουν δύναμη στη δομή, ειδικά αν συσσωρεύεται στην οροφή ή σε άλλες οριζόντιες επιφάνειες. Αυτή η δύναμη μπορεί να οδηγήσει σε πρόσθετη πίεση και πιθανή κατάρρευση εάν δεν λογοδοτείται στο σχεδιασμό.
* Σεισμική δραστηριότητα: Οι σεισμοί μπορούν να δημιουργήσουν ισχυρές οριζόντιες και κατακόρυφες δυνάμεις στις δομές. Το μέγεθος και η κατεύθυνση αυτών των δυνάμεων εξαρτώνται από την ένταση του σεισμού και τη θέση της δομής σε σχέση με το επίκεντρο.
* Αλλαγές θερμοκρασίας: Οι μεταβολές της θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν επέκταση και συστολή δομικών υλικών, δημιουργώντας τάσεις και δυνατότητες κίνησης ή βλάβης.
* Κίνηση εδάφους: Η μετατόπιση του εδάφους ή του βράχου μπορεί να ασκήσει δυνάμεις στην ίδρυση μιας ανεξάρτητης δομής, που ενδεχομένως οδηγεί σε αστάθεια και κατάρρευση.
* Ζωντανά φορτία: Αυτές είναι οι δυνάμεις που προκαλούνται από το βάρος των ανθρώπων, των επίπλων, του εξοπλισμού ή άλλων κινητών αντικειμένων μέσα στη δομή.
* νεκρά φορτία: Αυτές είναι οι δυνάμεις που προκαλούνται από το βάρος της ίδιας της δομής, συμπεριλαμβανομένων των υλικών και των εξαρτημάτων της.
Εσωτερικές δυνάμεις:
* Στ. Συμπίεση: Αυτό συμβαίνει όταν οι δυνάμεις πιέζουν ένα υλικό, προκαλώντας τη συμπίεση ή τη συντόμευση.
* Τάση εφελκυσμού: Αυτό συμβαίνει όταν οι δυνάμεις τραβούν ένα υλικό, προκαλώντας το να τεντώσει ή να επιμηκύνεται.
* Διατμητική τάση: Αυτό συμβαίνει όταν οι δυνάμεις ενεργούν παράλληλα με μια επιφάνεια, προκαλώντας την ολίσθηση ή την παραμόρφωση.
* στρεπτική πίεση: Αυτό συμβαίνει όταν οι δυνάμεις προκαλούν στρίψιμο ενός υλικού.
* ροπή κάμψης: Αυτή είναι μια δύναμη που προκαλεί μια δομή να λυγίσει ή να ευκαταστήσει.
Ο συνδυασμός αυτών των δυνάμεων καθορίζει τη συνολική σταθερότητα και ασφάλεια μιας ανεξάρτητης δομής. Οι δομικοί μηχανικοί αναλύουν προσεκτικά αυτές τις δυνάμεις και σχεδιάζουν τη δομή για να αντέχουν με ασφάλεια.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πρόκειται για μια γενική επισκόπηση και οι συγκεκριμένες δυνάμεις που δρουν σε μια ανεξάρτητη δομή θα διαφέρουν ανάλογα με το μέγεθος, το σχήμα, τη θέση και την προοριζόμενη χρήση.
