Konštrukčné zaťaženie
Zaťaženie konštrukcie alebo pôsobenie konštrukcie sú sily, deformácie alebo zrýchlenia pôsobiace na konštrukciu alebo jej komponenty. Zaťaženie je množstvo hmotnosti, ktoré musí konštrukcia uniesť. Zaťaženia spôsobujú v konštrukciách napätia, deformácie a posuny. Stavebná analýza je výpočet účinkov zaťažení na fyzikálne konštrukcie. Nadmerné zaťaženie alebo preťaženie môže spôsobiť poruchu konštrukcie. To je potrebné zohľadniť pri návrhu a konštrukcii konštrukcie.
Mechanické konštrukcie, ako sú lietadlá, satelity, rakety, vesmírne stanice, lode a ponorky, majú svoje špecifické konštrukčné zaťaženie a pôsobenie. Vo vozidlách, najmä nákladných, je podvozok navrhnutý tak, aby prenášal konštrukčné zaťaženie. V mnohých automobiloch sa používa unibody konštrukcia, pri ktorej je kovový plášť (alebo iné materiály) určený na prenášanie zaťaženia.
Gravitácia na Zemi je príťažlivá sila, ktorá pôsobí na všetky objekty. Gravitačné zaťaženie je také, na ktoré pôsobí gravitačná sila smerom nadol.
Konštrukčné zaťaženie je hmotnosť, ktorú musí niesť konštrukcia, v tomto prípade budova.
Konštrukčné zaťaženie
Na väčšinu konštrukcií pôsobia tieto typické zaťaženia:
- Mŕtve zaťaženie je zaťaženie, ktoré trvalo pôsobí na konštrukciu. Zahŕňa samotnú konštrukciu. Mŕtve zaťaženie je gravitačné zaťaženie.
- Živé zaťaženie je všetko, na čo je konštrukcia navrhnutá. Živé zaťaženie sa môže v konštrukcii pohybovať a v rôznych častiach konštrukcie môže v rôznom čase pôsobiť rôzne zaťaženie. Nie sú trvalé. Živým zaťažením môže byť nábytok a ľudia v budove. Môžu to byť cestujúci a batožina vo vozidle.
- Zaťaženie vetrom je sila vetra pôsobiaca na povrch konštrukcie. Zaťaženie vetrom sú vodorovné bočné sily. Zaťaženie vetrom je veľmi dôležité pri navrhovaní vyšších budov. Šmyk vetra je sila, ktorá môže pôsobiť na konštrukcie vertikálne alebo horizontálne. Vztlak je negatívna sila spôsobená vetrom. Môže spôsobiť zdvihnutie strechy smerom nahor.
- Zaťaženie snehom je zaťaženie spôsobené snehom. Podobne ako živé zaťaženie nie je trvalé a môže sa pohybovať v dôsledku vetra, ktorý spôsobuje, že sa na streche pohybuje sneh.
Ostatné environmentálne záťaže
- Seizmické zaťaženie
- Teplotné zmeny vedúce k tepelnej rozťažnosti spôsobujú tepelné zaťaženie
- Zaťaženie rybníkov
- Mráz sa dvíha
- Bočný tlak pôdy, podzemnej vody alebo sypkých materiálov
- Zaťaženie kvapalinami alebo záplavami
- Topenie permafrostu
Konštrukčné zaťaženie lietadla
V prípade lietadiel sa zaťaženie rozdeľuje do dvoch hlavných kategórií: medzné zaťaženia a medzné zaťaženia. Medzné zaťaženia sú maximálne zaťaženia, ktoré môže komponent alebo konštrukcia bezpečne prenášať. Medzné zaťaženia sú medzné zaťaženia vynásobené súčiniteľom 1,5 alebo bod, po prekročení ktorého komponent alebo konštrukcia zlyhá. Zaťaženia na hranici únosnosti sa určujú štatisticky a poskytuje ich agentúra, napríklad Federálny letecký úrad. Havarijné zaťaženia sú voľne ohraničené schopnosťou konštrukcií prežiť spomalenie pri veľkom náraze na zem. Ďalšie zaťaženia, ktoré môžu byť kritické, sú tlakové zaťaženia (v prípade lietadiel pod tlakom a vo veľkých výškach) a zaťaženia od zeme. Zaťaženia na zemi môžu byť spôsobené nepriaznivým brzdením alebo manévrovaním počas rolovania. Lietadlá sú neustále vystavené cyklickému zaťaženiu. Tieto cyklické zaťaženia môžu spôsobiť únavu kovu.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to konštrukčné zaťaženie?
Odpoveď: Konštrukčné zaťaženie je sila, deformácia alebo zrýchlenie pôsobiace na konštrukciu alebo jej komponenty. Je to množstvo hmotnosti, ktoré musí konštrukcia uniesť.
Otázka: Ako zaťaženie ovplyvňuje konštrukcie?
Odpoveď: Zaťaženia spôsobujú v konštrukciách napätia, deformácie a posuny.
Otázka: Čo je to konštrukčná analýza?
Odpoveď: Konštrukčná analýza je výpočet účinkov zaťažení na fyzikálne konštrukcie.
Otázka: Čo sa stane pri nadmernom zaťažení alebo preťažení?
Odpoveď: Pri nadmernom zaťažení alebo preťažení môže dôjsť k poruche konštrukcie, čo sa musí zohľadniť pri návrhu a konštrukcii konštrukcie.
Otázka: Existujú osobitné zaťaženia a činnosti pre mechanické konštrukcie, ako sú lietadlá a lode?
Odpoveď: Áno, mechanické konštrukcie, ako sú lietadlá, satelity, rakety, vesmírne stanice, lode a ponorky, majú svoje špecifické konštrukčné zaťaženia a pôsobenia.
Otázka: Ako sú vozidlá navrhnuté na prenášanie konštrukčného zaťaženia?
Odpoveď: Vo vozidlách, ako sú nákladné automobily, je na prenášanie konštrukčného zaťaženia navrhnutý podvozok, zatiaľ čo mnohé automobily používajú unibody konštrukciu, kde zaťaženie prenáša kovový plášť (alebo iné materiály).
Otázka: Aký typ sily pôsobí na všetky objekty na Zemi?
Odpoveď: Gravitácia na Zemi pôsobí na všetky objekty, pretože je to príťažlivá sila. Gravitačné zaťaženie sa vzťahuje na túto gravitačnú silu pôsobiacu na niečo smerom nadol.
