Hva er en konsentrert belastning?
En konsentrert belastning er en kraft som brukes på et enkelt punkt på en bjelke eller struktur. Bjelker brukes ofte til strukturell støtte i hjem, kommersielle bygninger og broer. En bjelke må utformes for å motstå krefter og stress, samtidig som vekt, romkrav og materielle kostnader. Feil utformede bjelker kan mislykkes for tidlig og ha katastrofale effekter.
En belastning eller kraft kan enten konsentreres eller distribueres. En distribuert belastning er spredt over et stort område. Det kan være jevnt fordelt, hvor mengden kraft er den samme i hele området den påføres; eller ikke-enhet, noe som betyr at den ikke er jevnt spredt. En distribuert belastning vil påvirke utformingen av en bjelke annerledes enn en konsentrert belastning. En konsentrert belastning kan påføres mer enn ett sted på en bjelke, og flere belastningspunkter kan eksistere på en enkelt bjelke.
I virkeligheten blir alle belastninger påført over et begrenset område, mot et enkelt punkt. Når området er lite, det jegS antatt å være en konsentrert belastning, for å forenkle beregninger av ingeniørdesign. For eksempel vil vekten til en person på slutten av et stupebrett bli betraktet som en konsentrert belastning, selv om personens vekt virkelig er fordelt over bare området dekket av bunnen av føttene.
De to viktigste egenskapene til en konsentrert belastning i stråledesign er størrelsen på kraften og stedet der den påføres. Hvordan en bjelke eller struktur støttes spiller en viktig rolle i dens evne til å støtte denne typen belastning. En konsentrert belastning påført i midten av en lang bjelke, som støttes i begge ender, vil oppføre seg veldig annerledes enn den samme belastningen påført enden av en utkraget bjelke.
En konsentrert belastning kan føre til at en bjelke avleder, eller bøyes når kraften påføres. Utforming og konstruksjon av en bjelke vil påvirke dens evne til å resisT bøying når den blir utsatt for slik vekt. Avbøyningen av en bjelke er en funksjon av dens tverrsnitt, hvordan den støttes, materialet det er laget av og hvor kreftene blir påført. Stålbjelker brukes ofte i kommersielle bygninger på grunn av deres styrke og motstand mot bøyning, men bjelker er også produsert ved hjelp av andre materialer, for eksempel tre og aluminium.
Konsentrerte belastninger er en viktig vurdering innen maskinteknikk og design. Bjelker og strukturer er vanligvis designet med en sikkerhetsfaktor som lar dem motstå belastninger eller andre krefter som ikke kan forutsies i designet. Ingeniørprogramvare er lett tilgjengelig for å analysere bjelker og andre strukturer basert på belastning og andre designkriterier, for å sikre at de oppfyller ytelseskravene.