Wat is een ontwerpbelasting?
In architectuur en engineering is ontwerpbelasting de maximale hoeveelheid stress die op een structuur kan worden uitgeoefend. Gewicht is een van de belangrijkste factoren die moeten worden overwogen om te berekenen, maar het is niet de enige. Naast het gewicht moeten ontwerpbelastingsberekeningen ook rekening houden met andere soorten krachten die de structuur zullen tegenkomen. Bruggen en hoge gebouwen moeten bijvoorbeeld bestand zijn tegen sterke wind en tegelijkertijd hun eigen gewicht en het gewicht van mensen en objecten dragen die erop of erin staan.
Een juiste berekening van de ontwerpbelasting is cruciaal om ervoor te zorgen dat een constructie veilig is. Zonder de ontwerpbelasting te berekenen, kunnen structuren of zelfs delen van structuren onstabiel worden. Instabiliteit kan leiden tot instorting, wat fataal kan zijn. Er zijn veel tragische gevallen geweest waarin de ontwerpbelasting niet correct was berekend, wat leidde tot ernstig letsel en zelfs de dood van mensen binnen de structuur.
Ontwerpbelasting wordt ook gebruikt om de maximale bezetting van ruimtes te definiëren. Dit is vooral belangrijk in grote ruimtes waar mensen samenkomen voor evenementen. Een danszaal of een concertzaal heeft bijvoorbeeld een maximale bezetting. Deze limiet heeft niet alleen te maken met veiligheidskwesties, zoals evacuatie in geval van brand of een andere ramp, maar ook de hoeveelheid gewicht en stress die de ruimte kan herbergen, vooral als de ruimte boven een andere ruimte is verheven, zoals een kelder of lagere verdiepingen.
Een van de meest voorkomende maximale bezettingslimieten die mensen dagelijks ervaren, zijn die in liften. Als er te veel gewicht in een lift wordt geladen, waardoor de maximale ontwerpbelasting wordt overschreden, kan de lift mogelijk niet goed werken. Zelfs als de lift met succes meer dan de beoogde maximale ontwerpbelasting zou dragen, zou de belasting van de mechanische elementen de machine kunnen beschadigen op een manier die later tot problemen, mogelijk ernstige problemen, zou kunnen leiden.
De soorten spanning die worden berekend voor de ontwerpbelasting zijn zowel externe krachten, zoals wind zoals hierboven beschreven, als krachten die optreden binnen de structuur. Een balkon in een sportarena moet bijvoorbeeld niet alleen een volledig huis van fans kunnen ondersteunen, maar ook de stress die wordt uitgeoefend als die fans op en neer gaan tijdens spannende momenten in de game.