Vad är en koncentrerad belastning?
En koncentrerad last är en kraft som appliceras på en enda punkt på en balk eller struktur. Strålar används ofta för strukturellt stöd i hem, kommersiella byggnader och broar. En balk måste utformas för att motstå krafter och spänningar, samtidigt som vikt, utrymmesbehov och materialkostnad minimeras. Felaktigt utformade balkar kan misslyckas för tidigt och ha katastrofala effekter.
En last eller kraft kan antingen koncentreras eller fördelas. En distribuerad last sprids över ett stort område. Det kan vara jämnt fördelat, varvid mängden kraft är densamma i hela det område som den appliceras på; eller olikformig, vilket betyder att den inte är jämnt utspridd. En distribuerad last påverkar konstruktionen av en balk på annat sätt än en koncentrerad last. En koncentrerad belastning kan appliceras på mer än en plats på en balk, och flera lastpunkter kan existera på en enda balk.
I verkligheten appliceras alla laster över ett ändligt område, kontra på en enda punkt. När området är litet antas det normalt vara en koncentrerad belastning för att förenkla konstruktionsberäkningar. Till exempel, vikten av en person i slutet av ett dykbräda skulle betraktas som en koncentrerad belastning, även om personens vikt verkligen är fördelad över endast det område som täcks av fotens botten.
De två viktigaste kännetecknen för en koncentrerad belastning i strålkonstruktion är kraften och kraften och den plats där den appliceras. Hur en balk eller struktur stöds spelar en viktig roll i dess förmåga att stödja denna typ av last. En koncentrerad belastning som appliceras i mitten av en lång balk, som stöds i båda ändarna, kommer att uppträda mycket annorlunda än samma belastning som appliceras på änden av en fribärande balk.
En koncentrerad belastning kan leda till att en balk böjer sig eller böjs när kraften appliceras. Konstruktion och konstruktion av en balk kommer att påverka dess förmåga att motstå böjning när den utsätts för en sådan vikt. Avböjningen av en balk är en funktion av dess tvärsnitt, hur den stöds, materialet den är gjord av och var krafterna appliceras. Stålbalkar används oftast i kommersiella byggnader på grund av deras styrka och motståndskraft mot böjning, men balkar tillverkas också med andra material, såsom trä och aluminium.
Koncentrerade laster är en viktig faktor vid maskinteknik och konstruktion. Strålar och konstruktioner är vanligtvis utformade med en säkerhetsfaktor som gör att de kan motstå laster eller andra krafter som inte kan förutsägas i konstruktionen. Ingenjörsprogramvara är lätt tillgänglig för att analysera balkar och andra strukturer baserat på deras lastning och andra designkriterier för att säkerställa att de uppfyller prestandakraven.