Τι είναι ένα συμπυκνωμένο φορτίο;

Ένα συμπυκνωμένο φορτίο είναι μια δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα σημείο σε μια δέσμη ή δομή.Οι δοκοί χρησιμοποιούνται συνήθως για δομική υποστήριξη σε σπίτια, εμπορικά κτίρια και γέφυρες.Μια δέσμη πρέπει να σχεδιάζεται για να αντέχει τις δυνάμεις και το άγχος, ενώ ελαχιστοποιεί το βάρος, τις απαιτήσεις του χώρου και το κόστος υλικού.Οι λανθασμένα σχεδιασμένες δοκούς μπορούν να αποτύχουν πρόωρα και να έχουν καταστροφικές επιδράσεις.

Ένα φορτίο ή δύναμη μπορεί είτε να συγκεντρωθεί είτε να διανεμηθεί.Ένα κατανεμημένο φορτίο εξαπλώνεται σε μια μεγάλη περιοχή.Μπορεί να κατανεμηθεί ομοιόμορφα, όπου η ποσότητα δύναμης είναι η ίδια σε όλη την περιοχή στην οποία εφαρμόζεται.ή μη ομοιόμορφη, που σημαίνει ότι δεν είναι ομοιόμορφα απλωμένη.Ένα κατανεμημένο φορτίο θα επηρεάσει το σχεδιασμό μιας δέσμης διαφορετικά από ένα συμπυκνωμένο φορτίο.Ένα συμπυκνωμένο φορτίο μπορεί να εφαρμοστεί σε περισσότερες από μία θέσεις σε μια δέσμη και μπορεί να υπάρχουν πολλαπλά σημεία φόρτωσης σε μία μόνο δέσμη. Στην πραγματικότητα, όλα τα φορτία εφαρμόζονται σε κάποια πεπερασμένη περιοχή, σε σχέση με ένα μόνο σημείο.Όταν η περιοχή είναι μικρή, θεωρείται κανονικά ένα συμπυκνωμένο φορτίο, για να απλοποιήσει τους υπολογισμούς σχεδιασμού μηχανικής.Για παράδειγμα, το βάρος ενός ατόμου στο τέλος ενός σκάφους καταδύσεων θα θεωρείται συμπυκνωμένο φορτίο, παρόλο που το βάρος του ατόμου διανέμεται πραγματικά πάνω από την περιοχή που καλύπτεται από το κάτω μέρος των ποδιών του.

Τα δύο πιο σημαντικά χαρακτηριστικά τουΈνα συμπυκνωμένο φορτίο στο σχεδιασμό δέσμης είναι το μέγεθος της δύναμης και της θέσης όπου εφαρμόζεται.Πώς υποστηρίζεται μια δέσμη ή δομή διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ικανότητά του να υποστηρίζει αυτό το είδος φορτίου.Ένα συμπυκνωμένο φορτίο που εφαρμόζεται στο κέντρο μιας μακράς δέσμης, η οποία υποστηρίζεται και στα δύο άκρα, θα συμπεριφέρεται πολύ διαφορετικά από το ίδιο φορτίο που εφαρμόζεται στο τέλος μιας δοκού., όταν εφαρμόζεται η δύναμη.Ο σχεδιασμός και η κατασκευή μιας δέσμης θα επηρεάσει την ικανότητά του να αντισταθεί στην κάμψη όταν εκτίθεται σε τέτοιο βάρος.Η εκτροπή μιας δέσμης είναι συνάρτηση της διατομής της, πώς υποστηρίζεται, το υλικό που είναι κατασκευασμένο και όπου εφαρμόζονται οι δυνάμεις.Οι δοκοί χάλυβα χρησιμοποιούνται συνήθως σε εμπορικά κτίρια λόγω της δύναμης και της αντίστασης τους στην κάμψη, αλλά οι δοκοί κατασκευάζονται επίσης χρησιμοποιώντας άλλα υλικά, όπως το ξύλο και το αλουμίνιο.Οι δοκοί και οι δομές είναι συνήθως σχεδιασμένες με παράγοντα ασφαλείας που τους επιτρέπει να αντέχουν φορτία ή άλλες δυνάμεις που δεν μπορούν να προβλεφθούν στο σχεδιασμό.Το λογισμικό μηχανικού είναι άμεσα διαθέσιμο για να αναλύσει τις δοκούς και άλλες δομές με βάση τα κριτήρια φόρτωσης και άλλα κριτήρια σχεδιασμού, για να εξασφαλίσουν ότι πληρούν τις απαιτήσεις απόδοσης.