Zatížení
Zatížení nebo působení konstrukce jsou síly, deformace nebo zrychlení působící na konstrukci nebo její součásti. Zatížení je velikost hmotnosti, kterou musí konstrukce unést. Zatížení způsobují v konstrukcích napětí, deformace a posuny. Statická analýza je výpočet účinků zatížení na fyzikální konstrukce. Nadměrné zatížení nebo přetížení může způsobit poruchu konstrukce. To je třeba zohlednit při návrhu a konstrukci konstrukce.
Mechanické konstrukce, jako jsou letadla, satelity, rakety, vesmírné stanice, lodě a ponorky, mají svá specifická konstrukční zatížení a působení. U vozidel, zejména nákladních, je podvozek navržen tak, aby nesl konstrukční zatížení. V mnoha automobilech se používá unibody konstrukce, kde je kovový plášť (nebo jiné materiály) navržen tak, aby nesl zatížení.
Gravitace na Zemi je přitažlivá síla, která působí na všechny objekty. Gravitační břemeno je takové, na které působí gravitační síla směrem dolů.
Zatížení konstrukce je hmotnost, kterou musí konstrukce nést, zde budova.
Konstrukční zatížení
Pro většinu konstrukcí jsou typická následující zatížení:
- Mrtvé zatížení je zatížení, které trvale působí na konstrukci. Zahrnuje samotnou konstrukci. Mrtvé zatížení je gravitační zatížení.
- Živé zatížení je vše, na co je konstrukce navržena. Živá zatížení se mohou v konstrukci pohybovat a působit v různých částech konstrukce v různých časech různým zatížením. Nejsou trvalá. Živým zatížením může být nábytek a lidé v budově. Mohou to být cestující a zavazadla ve vozidle.
- Zatížení větrem je síla větru působící na povrch konstrukce. Zatížení větrem jsou vodorovné boční síly. Zatížení větrem je velmi důležité při navrhování vyšších budov. Smyk větru je síla, která může působit na konstrukce ve svislém nebo vodorovném směru. Vztlak je negativní síla způsobená větrem. Může způsobit zvedání střechy směrem vzhůru.
- Zatížení sněhem je zatížení způsobené sněhem. Podobně jako živé zatížení není trvalé a může se pohybovat v důsledku větru, který způsobuje snášení sněhu na střechu.
Ostatní zátěže životního prostředí
- Seismické zatížení
- Teplotní změny vedoucí k tepelné roztažnosti způsobují tepelné zatížení.
- Zatížení rybníků
- Mráz se zvedá
- Boční tlak půdy, podzemní vody nebo sypkých materiálů
- Zatížení kapalinami nebo záplavami
- Tání věčně zmrzlé půdy
Konstrukční zatížení letadla
U letadel se zatížení dělí do dvou hlavních kategorií: mezní zatížení a mezní zatížení. Mezní zatížení jsou maximální zatížení, která může součást nebo konstrukce bezpečně přenést. Mezní zatížení jsou mezní zatížení vynásobená součinitelem 1,5 nebo bodem, za kterým dojde k selhání konstrukčního dílu nebo konstrukce. Mezní zatížení se určují statisticky a jsou poskytována agenturou, jako je Federální letecký úřad. Havarijní zatížení jsou volně ohraničena schopností konstrukcí přežít zpomalení při velkém nárazu do země. Dalšími zatíženími, která mohou být kritická, jsou tlaková zatížení (u přetlakových letadel ve velkých výškách) a zatížení od země. Zatížení na zemi může být způsobeno nepříznivým brzděním nebo manévrováním během pojíždění. Letadla jsou neustále vystavena cyklickému zatížení. Tato cyklická zatížení mohou způsobit únavu kovu.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to konstrukční zatížení?
Odpověď: Konstrukční zatížení je síla, deformace nebo zrychlení působící na konstrukci nebo její součásti. Je to množství hmotnosti, které musí konstrukce unést.
Otázka: Jak zatížení ovlivňuje konstrukce?
Odpověď: Zatížení způsobuje v konstrukcích napětí, deformace a posuny.
Otázka: Co je to statická analýza?
Odpověď: Konstrukční analýza je výpočet účinků zatížení na fyzikální konstrukce.
Otázka: Co se stane při nadměrném zatížení nebo přetížení?
Odpověď: Při nadměrném zatížení nebo přetížení může dojít k poruše konstrukce, kterou je třeba zohlednit při návrhu a konstrukci stavby.
Otázka: Existují zvláštní zatížení a působení pro mechanické konstrukce, jako jsou letadla a lodě?
Odpověď: Ano, mechanické konstrukce, jako jsou letadla, satelity, rakety, vesmírné stanice, lodě a ponorky, mají svá specifická konstrukční zatížení a působení.
Otázka: Jak jsou vozidla konstruována, aby unesla konstrukční zatížení?
Odpověď: U vozidel, jako jsou nákladní automobily, je k přenášení konstrukčního zatížení navržen podvozek, zatímco mnoho automobilů používá unibody konstrukci, kde zatížení přenáší kovový plášť (nebo jiné materiály).
Otázka: Jaký typ síly působí na všechny objekty na Zemi?
Odpověď: Gravitace na Zemi působí na všechny objekty, protože je to přitažlivá síla. Gravitační zatížení se vztahuje na tuto gravitační sílu, která na něco působí.
