Stephen Endersby, Senior Product Manager på SolidWorks skrev tidigare i år ett intressant blogginlägg som kan vara värt att ta del av.
Den här vintern har det varit mycket om snö och is, eller snarare undanröjandet av dessa två irriterande typer av vatten. Men har du någonsin undrat hur snö bryta ner en byggnad?
Varje gång jag röjer snö påminner det mig om när jag genomförde en analys av snö på tak och samtidigt lärde mig konsten med strukturell analys för många år sedan. Snö är ungefär 1/10-del vattnets densitet vid 100 kg kubikmeter och i helgen jag skottat minst 50 cm snö från mitt tak, vilket innebär att jag flyttade ca 5,5 ton! Inte undra på att snön kan få ner en hel byggnad. Nu är jag en ingenjör och jag kan inte låta bli att försöka förstå vad som händer med ett tak under dessa typer av laster. Med dagens teknik som Computer Aided Design (CAD) och Finite Element Analysis (FEA) kan du testa utformningen av ditt tak för att säkerställa att den är stark nog att hålla emot massor av snö. Med mitt CAD-verktyg, SolidWorks, fixade jag snabbt ett enkelt trätak och packad snö.
En av de trevliga sakerna med SolidWorks är att den har inbyggt strukturellt analyspaket som tillåter mig att ställa frågan "vad som händer med ett tak täckt av snö". Det var enkelt att tillämpa snölast och ordna taket som om det var kopplad till några stödjande väggar. Jag hade svar på mina frågor fortare än det skulle ha tagit mig att sätta på mig min jacka för att gå ut och ta reda på det.
Om jag skulle bygga taket som jag konstruerat och det hade kommit i vägen av stormen Nemo skulle takpanelerna ha böjts med högst 0,45 tum. Vilket inte låter så mycket, men hur säkert skulle det ha varit?
Den strukturella säkerheten eller säkerhetsfaktorn mäts genom förhållandet av den beräknade lokala belastningen till den maximala belastningen av vad materialet kan ta. Vi kan se att taket är åtminstone fem gånger så stark som den behöver vara. Denna information kan avgöra om du behöver sätta fler takstolar eller är du nöjd med din konstruktion.
Denna typ av analys är inte begränsad endast till trätak utan kan också användas på tak av stål. Nästa gång du går runt i en galleria, titta upp. Se hur alla dessa balkar är sammanfogade, vissa är svetsade, andra är bultade men alla måste upprätthålla byggnadens strukturella integritet. Simulering kan se problem på en stor skala, hela byggnaden, eller på en liten skala, hur en grupp av balkar är ihopskruvade.
Datornanalysen visar om taket är starkt nog att hålla nästan 1,5 meter snö, men i verkligheten skulle det förmodligen misslyckas långt innan den mängden av snö. Så snart stödväggen började bångna eller om en takstol inte var korrekt monterad, skulle taket ramla ihop. Det är därför vi har säkerhetsfaktorer.
Så nästa gång du tänker genomföra ett litet byggprojekt, gör dig själv en tjänst och se till att du använder verktygen som kan berätta hur säker din byggnad är för att förhindra problem med snö, vind eller jordbävningar. Att gissa hur en byggnad klarar moder natur har visat sig vara kostsamt och t o m livshotande.
Recent Comments