Wat is een geconcentreerde belasting?
Een geconcentreerde belasting is een kracht die wordt uitgeoefend op een enkel punt op een balk of structuur. Bundels worden vaak gebruikt voor structurele ondersteuning in huizen, commerciële gebouwen en bruggen. Een balk moet worden ontworpen om krachten en stress te weerstaan, terwijl gewicht, ruimtevereisten en materiële kosten worden geminimaliseerd. Onjuist ontworpen balken kunnen voortijdig falen en catastrofale effecten hebben.
Een belasting of kracht kan worden geconcentreerd of verdeeld. Een gedistribueerde belasting is verspreid over een groot gebied. Het kan uniform worden verdeeld, waarbij de hoeveelheid kracht hetzelfde is in het gebied waarop het wordt toegepast; of niet-uniform, wat betekent dat het niet gelijkmatig wordt verspreid. Een gedistribueerde belasting zal het ontwerp van een balk anders beïnvloeden dan een geconcentreerde belasting. Een geconcentreerde belasting kan worden toegepast op meer dan één locatie op een balk en er kunnen meerdere laadpunten op een enkele balk bestaan.
In werkelijkheid worden alle belastingen toegepast over een eindig gebied, versus op een enkel punt. Als het gebied klein is, is het ikS wordt normaal gesproken verondersteld een geconcentreerde belasting te zijn, om de berekeningen van het technische ontwerp te vereenvoudigen. Het gewicht van een persoon op het einde van een duikbord zou bijvoorbeeld worden beschouwd als een geconcentreerde belasting, hoewel het gewicht van de persoon echt wordt verdeeld over alleen het gebied dat onder de bodem van zijn voeten valt.
De twee belangrijkste kenmerken van een geconcentreerde belasting in straalontwerp zijn de grootte van de kracht en de locatie waar deze wordt toegepast. Hoe een balk of structuur wordt ondersteund, speelt een belangrijke rol in het vermogen om dit soort belasting te ondersteunen. Een geconcentreerde belasting toegepast in het midden van een lange straal, die aan beide uiteinden wordt ondersteund, zal zich heel anders gedragen dan dezelfde belasting die wordt toegepast op het einde van een vrijdragende balk.
Een geconcentreerde belasting kan ervoor zorgen dat een straal afbuigt of buigt wanneer de kracht wordt uitgeoefend. Het ontwerp en de constructie van een balk zullen zijn vermogen om te resis te beïnvloedent buigen wanneer blootgesteld aan zo'n gewicht. De afbuiging van een balk is een functie van de dwarsdoorsnede, hoe deze wordt ondersteund, het materiaal waar het van is gemaakt en waar de krachten worden toegepast. Stalen balken worden meestal gebruikt in commerciële gebouwen vanwege hun sterkte en weerstand tegen buiging, maar stralen worden ook vervaardigd met andere materialen, zoals hout en aluminium.
Geconcentreerde belastingen zijn een belangrijke overweging bij werktuigbouwkunde en ontwerp. Bundels en structuren worden meestal ontworpen met een veiligheidsfactor waarmee ze belastingen of andere krachten kunnen weerstaan die niet in het ontwerp kunnen worden voorspeld. Engineering -software is direct beschikbaar om stralen en andere structuren te analyseren op basis van hun laad- en andere ontwerpcriteria, om ervoor te zorgen dat ze aan de prestatievereisten voldoen.