Structurele belasting
Structurele belastingen of handelingen zijn krachten, vervormingen of versnellingen die op een constructie of haar onderdelen worden uitgeoefend. Een belasting is de hoeveelheid gewicht die een constructie moet dragen. Belastingen veroorzaken spanningen, vervormingen en verschuivingen in constructies. Structurele analyse is de berekening van de effecten van belastingen op fysieke constructies. Overmatige belasting of overbelasting kan leiden tot structureel falen. Dit is een overweging bij het ontwerp en de constructie van een constructie.
Mechanische structuren, zoals vliegtuigen, satellieten, raketten, ruimtestations, schepen en onderzeeërs hebben hun eigen specifieke structurele belastingen en acties. In een voertuig, vooral in vrachtwagens, is het chassis ontworpen om de structurele lading te dragen. In veel auto's wordt unibody-constructie gebruikt waarbij de metalen huid (of andere materialen) is ontworpen om de lading te dragen.
De zwaartekracht op aarde is een aantrekkelijke kracht die alle objecten beïnvloedt. Een zwaartekrachtsbelasting is er een die de neerwaartse zwaartekracht beïnvloedt.
Structurele belasting is het gewicht dat een constructie moet dragen, hier een gebouw
Structurele belastingen
De volgende zijn typische belastingen die tegen de meeste structuren worden uitgeoefend:
- Dode belasting is de belasting die permanent op de constructie inwerkt. Het omvat de constructie zelf. Een dode last is een zwaartekrachtbelasting.
- Levende lading is alles wat de structuur is ontworpen om te dragen. Spanningsbelastingen kunnen zich binnen de constructie verplaatsen en op verschillende momenten verschillende belastingen in verschillende delen van de constructie uitoefenen. Ze zijn niet permanent. Een levende last kan meubilair en mensen in een gebouw zijn. Het kan gaan om passagiers en bagage in een voertuig.
- Windbelasting is de windkracht tegen het oppervlak van een constructie. De windbelasting is de horizontale dwarskracht. Windbelasting is zeer belangrijk bij het ontwerp van hogere gebouwen. Windkracht is een kracht die een constructie verticaal of horizontaal kan beïnvloeden. Opwaartse verplaatsing is een negatieve kracht die wordt veroorzaakt door de wind. Het kan ertoe leiden dat een dak omhoog wordt getild.
- Sneeuwbelasting is de belasting die wordt veroorzaakt door sneeuw. Net als een levende lading is deze niet permanent en kan deze door de wind verschuiven waardoor de sneeuw op een dak kan gaan drijven.
Andere milieubelastingen
- Seismische belastingen
- Temperatuurveranderingen die leiden tot thermische uitzetting veroorzaken thermische belastingen
- Verlijming van ladingen
- Vorstvergieten
- Zijdelingse druk van bodem, grondwater of bulkmateriaal
- Ladingen van vloeistoffen of overstromingen
- Het smelten van permafrost
Structurele belastingen van het vliegtuig
Voor vliegtuigen wordt de belading verdeeld in twee grote categorieën: grensladingen en eindbelastingen. Limietbelastingen zijn de maximale belastingen die een onderdeel of constructie veilig kan dragen. De eindbelastingen zijn de grensbelastingen maal een factor 1,5 of het punt waarboven het onderdeel of de constructie zal falen. De windbelastingen worden statistisch bepaald en worden verstrekt door een instantie zoals de Federal Aviation Administration. Crash loads zijn losjes begrensd door het vermogen van constructies om de vertraging van een grote impact op de grond te overleven. Andere belastingen die kritisch kunnen zijn, zijn drukbelastingen (voor vliegtuigen onder druk en op grote hoogte) en grondbelastingen. Belastingen op de grond kunnen het gevolg zijn van slecht remmen of manoeuvreren tijdens het taxiën. Vliegtuigen worden voortdurend blootgesteld aan cyclische belasting. Deze cyclische belastingen kunnen leiden tot metaalmoeheid.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een structurele belasting?
A: Een structurele belasting is een kracht, vervorming of versnelling die op een constructie of haar onderdelen wordt uitgeoefend. Het is de hoeveelheid gewicht die een constructie moet dragen.
V: Hoe beïnvloeden belastingen constructies?
A: Belastingen veroorzaken spanningen, vervormingen en verplaatsingen in constructies.
V: Wat is constructieanalyse?
A: Structurele analyse is de berekening van de effecten van belastingen op fysieke structuren.
V: Wat gebeurt er bij overbelasting?
A: Een overbelasting kan leiden tot structureel falen, waarmee rekening moet worden gehouden tijdens het ontwerp en de constructie van een constructie.
V: Zijn er bijzondere belastingen en acties voor mechanische constructies zoals vliegtuigen en schepen?
A: Ja, mechanische constructies zoals vliegtuigen, satellieten, raketten, ruimtestations, schepen en onderzeeërs hebben hun eigen specifieke structurele belastingen en acties.
V: Hoe worden voertuigen ontworpen om de structurele belasting te dragen?
A: Bij voertuigen zoals vrachtwagens is het chassis ontworpen om de structurele belasting te dragen, terwijl veel auto's een unibodyconstructie gebruiken waarbij de metalen huid (of andere materialen) de belasting draagt.
V: Welk soort kracht beïnvloedt alle voorwerpen op aarde?
A: De zwaartekracht op aarde heeft invloed op alle voorwerpen omdat het een aantrekkingskracht is. Een zwaartekrachtbelasting verwijst naar deze neerwaartse zwaartekracht die iets beïnvloedt.
