Struktuuriline koormus
Struktuurikoormused või -mõjud on jõud, deformatsioonid või kiirendused, mida rakendatakse konstruktsioonile või selle osadele. Koormus on koormus, mida konstruktsioon peab kandma. Koormused põhjustavad konstruktsioonides pingeid, deformatsioone ja nihkeid. Struktuurianalüüs on koormuste mõju arvutamine füüsilistele struktuuridele. Liigne koormus või ülekoormus võib põhjustada konstruktsiooni rikkeid. Seda tuleb arvestada konstruktsiooni projekteerimisel ja ehitamisel.
Mehaanilistel konstruktsioonidel, nagu lennukid, satelliidid, raketid, kosmosejaamad, laevad ja allveelaevad, on oma erilised struktuurilised koormused ja toimingud. Sõidukite, eriti veoautode puhul on šassii konstrueeritud kandma struktuurikoormust. Paljudes autodes kasutatakse ühe kerega konstruktsiooni, kus metallkere (või muud materjalid) on kavandatud kandma koormust.
Gravitatsioon Maal on tõmbevõime, mis mõjutab kõiki objekte. Gravitatsioonikoormus on selline, millele mõjub allapoole suunatud raskusjõud.
Konstruktsiooniline koormus on kaal, mida konstruktsioon peab kandma, siinkohal hoone.
Struktuurilised koormused
Järgnevalt on esitatud tüüpilised koormused, mis avalduvad enamiku konstruktsioonide suhtes:
- Surnud koormus on koormus, mis mõjub konstruktsioonile püsivalt. See hõlmab konstruktsiooni ennast. Surnud koormus on raskuskoormus.
- Eluskoormus on kõik, mille kandmiseks konstruktsioon on projekteeritud. Eluskoormused võivad liikuda konstruktsiooni sees, avaldades erinevatel aegadel erinevatele konstruktsiooni osadele erinevaid koormusi. Need ei ole püsivad. Eluskoormuseks võivad olla mööbel ja inimesed hoones. See võib olla reisijad ja pagas sõidukis.
- Tuulekoormus on tuule jõud, mis mõjub konstruktsiooni pinnale. Tuulekoormus on horisontaalne külgjõud. Tuulekoormus on väga oluline kõrgemate hoonete projekteerimisel. Tuulelõige on jõud, mis võib mõjuda konstruktsioonidele nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt. Tõus on tuulest põhjustatud negatiivne jõud. See võib põhjustada katuse tõstmist ülespoole.
- Lumekoormus on lumest põhjustatud koormus. Sarnaselt koormusega ei ole see püsiv ja võib liikuda tuule tõttu, mis põhjustab lume triivimist katusele.
Muud keskkonnakoormused
- Seismilised koormused
- Temperatuurimuutused, mis põhjustavad soojuspaisumist, põhjustavad soojuskoormust
- Ponding koormused
- Külma kerkimine
- Pinnase, põhjavee või puistematerjalide külgsurve
- Vedelike või üleujutuste põhjustatud koormused
- Permafrosti sulamine
Õhusõiduki struktuurikoormused
Õhusõidukite puhul jagatakse koormus kahte suurde kategooriasse: piirkoormused ja lõppkoormused. Piirkoormused on maksimaalsed koormused, mida komponent või konstruktsioon võib ohutult kanda. Lõppkoormused on piirkoormused korrutatuna koefitsiendiga 1,5 või punkt, mille ületamisel komponent või konstruktsioon ebaõnnestub. Raskuskoormused määratakse statistiliselt ja need on esitatud asutuse, näiteks Föderaalse Lennuameti poolt. Kokkupõrkekoormused on vabalt piiratud konstruktsioonide võimega taluda suure maapealse kokkupõrke aeglustumist. Muud koormused, mis võivad olla kriitilised, on survekoormused (rõhu all sõitvate, kõrgel asuvate õhusõidukite puhul) ja maakoormused. Maapealsed koormused võivad tuleneda ebasoodsast pidurdamisest või manööverdamisest ruleerimise ajal. Õhusõidukid on pidevalt tsüklilise koormuse all. Need tsüklilised koormused võivad põhjustada metallide väsimust.
Küsimused ja vastused
K: Mis on struktuurikoormus?
V: Struktuurikoormus on jõud, deformatsioon või kiirendus, mida rakendatakse konstruktsioonile või selle osadele. See on kaal, mida konstruktsioon peab kandma.
K: Kuidas mõjutavad koormused konstruktsioone?
V: Koormused põhjustavad konstruktsioonides pingeid, deformatsioone ja nihkeid.
K: Mis on struktuurianalüüs?
V: Struktuurianalüüs on koormuste mõju arvutamine füüsilistele struktuuridele.
K: Mis juhtub liigse koormuse või ülekoormuse korral?
V: Kui esineb liigne koormus või ülekoormus, võib see põhjustada konstruktsiooni rikkeid, mida tuleb konstruktsiooni projekteerimisel ja ehitamisel arvesse võtta.
K: Kas mehaaniliste konstruktsioonide, näiteks lennukite ja laevade puhul on olemas erilised koormused ja tegevused?
V: Jah, mehaanilistel konstruktsioonidel, nagu õhusõidukid, satelliidid, raketid, kosmosejaamad, laevad ja allveelaevad, on oma erilised struktuurikoormused ja -toimed.
K: Kuidas on sõidukid projekteeritud struktuurikoormuse kandmiseks?
V: Sõidukite, näiteks veoautode puhul on šassii konstrueeritud kandma struktuurikoormust, samas kui paljudes autodes kasutatakse ühe kerega konstruktsiooni, kus koormust kannab metallkate (või muud materjalid).
K: Millist tüüpi jõud mõjub kõigile objektidele Maal?
V: Gravitatsioon mõjub Maal kõigile objektidele, sest see on tõmbevõime. Gravitatsioonikoormus viitab sellele gravitatsioonijõududele, mis mõjutavad midagi.