Mis on kontsentreeritud koormus?

Kontsentreeritud koormus on jõud, mis rakendatakse tala või konstruktsiooni ühes punktis. Talasid kasutatakse tavaliselt konstruktsiooni toetamiseks kodudes, ärihoonetes ja sildades. Tala peab olema konstrueeritud nii, et see talub jõudu ja pingeid, minimeerides samal ajal kaalu, ruumivajadust ja materjalikulusid. Valesti projekteeritud talad võivad enneaegselt ebaõnnestuda ja põhjustada katastroofilisi tagajärgi.

Koormus või jõud võib olla kas kontsentreeritud või hajutatud. Jaotatud koormus jaotatakse suurele alale. Seda saab jaotada ühtlaselt, kusjuures jõu suurus on sama kogu piirkonnas, millele seda rakendatakse; või ebaühtlane, mis tähendab, et see ei ole ühtlaselt laiali. Jaotatud koormus mõjutab tala konstruktsiooni erinevalt kui kontsentreeritud koormus. Kontsentreeritud saab rakendada tala rohkem kui ühes kohas ja ühel talal võib olla mitu koormuspunkti.

Tegelikkuses rakenduvad kõik koormused mingile piiratud alale, võrreldes ühe punktiga. Kui pindala on väike, eeldatakse tavaliselt, et tegemist on kontsentreeritud koormusega, et lihtsustada projekteerimisarvutusi. Näiteks hüppelaua otsas oleva inimese raskust peetakse kontsentreeritud koormaks, kuigi inimese raskus jaotub tõesti ainult tema jalgade põhjaga kaetud alale.

Kontsentreeritud koormuse kaks kõige olulisemat omadust tala projekteerimisel on jõu suurus ja selle rakendamise koht. Tala või konstruktsiooni toetamine mängib olulist rolli selle võimes seda tüüpi koormust toetada. Mõlemast otsast toetatud pika tala keskele rakendatav kontsentreeritud koormus käitub väga erinevalt kui sama koormus, mida rakendatakse konsooltala otsale.

Kontsentreeritud koormus võib jõu rakendamisel põhjustada tala kõrvalekaldumise või paindumise. Tala konstruktsioon ja konstruktsioon mõjutavad selle võimet taluda painutust sellise raskusega kokkupuutel. Tala läbipaine sõltub selle ristlõikest, sellest, kuidas see on toestatud, mis materjalist see on valmistatud ja kus jõud rakendatakse. Terasest talasid kasutatakse nende tugevuse ja paindekindluse tõttu kõige sagedamini ärihoonetes, kuid talasid valmistatakse ka muudest materjalidest, näiteks puidust ja alumiiniumist.

Kontsentreeritud koormused on masinaehituses ja projekteerimises olulised. Talad ja konstruktsioonid on tavaliselt projekteeritud ohutusteguriga, mis võimaldab neil vastu pidada koormustele või muudele jõududele, mida ei saa projektis ette näha. Inseneritarkvara on hõlpsasti saadaval talade ja muude konstruktsioonide analüüsimiseks nende koormuse ja muude projekteerimiskriteeriumide alusel, et tagada nende vastavus jõudlusnõuetele.