集中負荷とは何ですか？

集中荷重とは、梁または構造物の1点にかかる力です。 梁は、一般に、住宅、商業ビル、橋の構造的支持に使用されます。 梁は、重量、スペース要件、材料費を最小限に抑えながら、力と応力に耐えるように設計する必要があります。 誤って設計されたビームは時期尚早に故障し、壊滅的な影響を与える可能性があります。

荷重または力は集中または分散できます。 分散負荷は広い領域に分散されます。 それは均一に分布することができ、力の量はそれが適用される領域全体で同じです。 または不均一、つまり均等に分散されていないことを意味します。 分布荷重は、集中荷重とは異なる方法で梁の設計に影響します。 集中荷重は梁の複数の場所に適用でき、単一の梁に複数の荷重点が存在する場合があります。

実際には、すべての荷重は、単一のポイントに対してではなく、ある限られた領域に適用されます。 面積が小さい場合、エンジニアリング設計の計算を簡素化するために、通常は集中荷重であると想定されます。 たとえば、ダイビングボードの端にいる人の体重は、その人の体重が足の底で覆われている領域にのみ実際に分散されている場合でも、集中荷重と見なされます。

ビーム設計における集中荷重の2つの最も重要な特性は、力の大きさとそれが適用される場所です。 梁または構造がどのようにサポートされるかは、このタイプの負荷をサポートする能力において重要な役割を果たします。 両端で支えられている長いビームの中央に集中荷重がかかった場合、片持ち梁の端に同じ荷重がかかった場合とは動作が大きく異なります。

集中荷重は、力が加えられたときにビームがたわむ、または曲がる可能性があります。 ビームの設計と構造は、そのような重量にさらされたときに曲げに抵抗する能力に影響します。 ビームのたわみは、その断面、サポート方法、ビームの材料、および力が作用する場所の関数です。 鉄骨梁は、強度と曲げ抵抗のために商業ビルで最も一般的に使用されますが、木材やアルミニウムなどの他の材料を使用して製造されています。

集中荷重は、機械工学および設計において重要な考慮事項です。 梁と構造は、通常、設計で予測できない荷重またはその他の力に耐えることができる安全係数を使用して設計されています。 工学ソフトウェアは、荷重やその他の設計基準に基づいて梁やその他の構造を分析し、性能要件を満たしていることを確認するために容易に入手できます。