O que é uma carga concentrada?
Uma carga concentrada é uma força aplicada em um único ponto em uma viga ou estrutura. As vigas são comumente usadas para apoio estrutural em residências, edifícios comerciais e pontes. Uma viga deve ser projetada para suportar forças e tensões, minimizando o peso, os requisitos de espaço e o custo do material. Vigas projetadas incorretamente podem falhar prematuramente e ter efeitos catastróficos.
Uma carga ou força pode ser concentrada ou distribuída. Uma carga distribuída está espalhada por uma grande área. Pode ser distribuído uniformemente, em que a quantidade de força é a mesma em toda a área em que é aplicada; ou não uniforme, o que significa que não é distribuído uniformemente. Uma carga distribuída influenciará o design de uma viga de maneira diferente da carga concentrada. Uma carga concentrada pode ser aplicada em mais de um local em uma viga e vários pontos de carregamento podem existir em uma única viga.
Na realidade, todas as cargas são aplicadas sobre alguma área finita, versus em um único ponto. Quando a área é pequena, normalmente é assumida uma carga concentrada, para simplificar os cálculos do projeto de engenharia. Por exemplo, o peso de uma pessoa no final de uma prancha de mergulho seria considerado uma carga concentrada, mesmo que o peso da pessoa seja realmente distribuído apenas na área coberta pela parte inferior dos pés.
As duas características mais importantes de uma carga concentrada no projeto de vigas são a magnitude da força e o local onde é aplicada. O suporte de uma viga ou estrutura desempenha um papel importante em sua capacidade de suportar esse tipo de carga. Uma carga concentrada aplicada no centro de uma viga longa, apoiada nas duas extremidades, se comportará de maneira muito diferente da mesma carga aplicada na extremidade de uma viga em balanço.
Uma carga concentrada pode fazer com que uma viga desvie ou dobre quando a força é aplicada. O design e a construção de uma viga influenciarão sua capacidade de resistir à flexão quando expostos a esse peso. A deflexão de uma viga é uma função de sua seção transversal, como é suportada, o material de que é feito e onde as forças são aplicadas. As vigas de aço são mais comumente usadas em edifícios comerciais devido à sua força e resistência à flexão, mas as vigas também são fabricadas com outros materiais, como madeira e alumínio.
Cargas concentradas são uma consideração importante em engenharia mecânica e design. As vigas e as estruturas são normalmente projetadas com um fator de segurança que lhes permite suportar cargas ou outras forças que não podem ser previstas no projeto. O software de engenharia está prontamente disponível para analisar vigas e outras estruturas com base em seus critérios de carga e outros projetos, para garantir que eles atendam aos requisitos de desempenho.