การโหลดแบบเข้มข้นคืออะไร?

ภาระที่เข้มข้นคือแรงที่เกิดขึ้นที่จุดเดียวบนคานหรือโครงสร้าง คานมักใช้เพื่อรองรับโครงสร้างในบ้านอาคารพาณิชย์และสะพาน ลำแสงจะต้องได้รับการออกแบบให้ทนต่อแรงและความเครียดในขณะที่ลดน้ำหนักความต้องการพื้นที่และต้นทุนวัสดุให้เหลือน้อยที่สุด ลำแสงที่ออกแบบมาไม่ถูกต้องอาจล้มเหลวก่อนกำหนดและมีผลกระทบรุนแรง

โหลดหรือแรงสามารถมีสมาธิหรือกระจายได้ โหลดแบบกระจายจะกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ มันสามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยที่ปริมาณของแรงเท่ากันตลอดทั้งพื้นที่ที่มันถูกนำไปใช้; หรือไม่สม่ำเสมอซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้กระจายออกไปอย่างสม่ำเสมอ โหลดแบบกระจายจะมีผลต่อการออกแบบของลำแสงที่แตกต่างจากโหลดแบบเข้มข้น การโหลดแบบเข้มข้นสามารถนำไปใช้ที่ตำแหน่งมากกว่าหนึ่งจุดบนลำแสงและอาจมีจุดโหลดหลายจุดบนลำแสงเดียว

ในความเป็นจริงโหลดทั้งหมดจะถูกนำไปใช้ในพื้นที่ จำกัด บางจุดเมื่อเทียบกับจุดเดียว เมื่อพื้นที่มีขนาดเล็กโดยปกติจะถือว่าเป็นภาระที่เข้มข้นเพื่อทำให้การคำนวณการออกแบบทางวิศวกรรมง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่นน้ำหนักของบุคคลที่อยู่ท้ายกระดานดำน้ำจะถือเป็นภาระที่มีความเข้มข้นแม้ว่าน้ำหนักของบุคคลจะถูกกระจายไปทั่วบริเวณที่ปกคลุมด้วยฝ่าเท้าของเขา

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดสองประการของการรับน้ำหนักแบบเข้มข้นในการออกแบบลำแสงคือขนาดของแรงและตำแหน่งที่ใช้งาน การสนับสนุนคานหรือโครงสร้างมีบทบาทสำคัญในความสามารถในการรองรับการโหลดประเภทนี้ โหลดแบบเข้มข้นที่นำมาใช้ที่กึ่งกลางของลำแสงยาวซึ่งรองรับที่ปลายทั้งสองจะทำงานแตกต่างกันมากจากการรับน้ำหนักแบบเดียวกันกับปลายคานคาน

ภาระที่เข้มข้นสามารถทำให้ลำแสงเบี่ยงเบนหรืองอเมื่อใช้แรง การออกแบบและสร้างลำแสงจะมีผลต่อความสามารถในการต้านทานการดัดเมื่อสัมผัสกับน้ำหนักดังกล่าว การโก่งของลำแสงเป็นฟังก์ชั่นของหน้าตัดของมัน, การรองรับ, วัสดุที่ทำจาก, และตำแหน่งของแรงที่ใช้ ส่วนใหญ่จะใช้คานเหล็กในอาคารพาณิชย์เนื่องจากความแข็งแรงและความต้านทานต่อการดัด แต่คานยังผลิตโดยใช้วัสดุอื่น ๆ เช่นไม้และอลูมิเนียม

โหลดที่มีความเข้มข้นเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ โดยทั่วไปแล้วคานและโครงสร้างได้รับการออกแบบด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ช่วยให้พวกเขาทนต่อแรงโหลดหรือแรงอื่น ๆ ที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้ในการออกแบบ ซอฟต์แวร์ด้านวิศวกรรมพร้อมใช้งานเพื่อวิเคราะห์คานและโครงสร้างอื่น ๆ ตามเกณฑ์การโหลดและเกณฑ์การออกแบบอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ