In deze post vind je informatie over:
- Wat we de lading noemen.
- Soorten belasting
- Geconcentreerde kracht (puntbelasting)
- Continu gelijkmatig verdeelde belasting
- Continue belasting ongelijkmatig verdeeld
- Gefocust moment
In dit artikel richten we ons op statische belastingen. Zoals vermeld Wikipedia:
Statische belasting - de werking van krachten met tijdsinvariante waarden, richtingen en punten van toepassing ten opzichte van een bepaald lichaam.
Wat belangrijk en het benadrukken waard is, is dat statische belastingen onveranderlijk zijn in de tijd. Er zijn ook dynamische belastingen, maar die behandelen we in volgende posts over dynamica.
Soorten belasting
We zullen ons richten op de basisbelastingen die je kunt tegenkomen in mechanica- of materiaalsterkteopgaven.
| Alle belastingsdiagrammen voor balken die in de inzending zijn gebruikt, zijn gegenereerd in de Balkcalculator |
Geconcentreerde kracht (puntbelasting)
Een geconcentreerde kracht is het meest voorkomende type belasting in de wereld van mechanica. Hieronder zie je een voorbeeld van een geconcentreerde kracht op een balk.
Een geconcentreerde kracht is een vector met een specifieke richting, draairichting en waarde die wordt toegepast op het aanhechtingspunt, de toepassing van de kracht.
| De SI-eenheid van kracht is de Newton [N]. |
| De meest gebruikte symbolen zijn F of P. |
Een voorbeeld van een geconcentreerde kracht in de wereld om ons heen is een persoon die op een loopbrug of brug staat, een lamp die op een tafel staat. In feite drukt geen van de gegeven voorbeelden op één punt op de grond, maar over een gedefinieerd gebied. Toch zullen we een zekere vereenvoudiging toepassen in de op te lossen problemen en dergelijke belastingselementen herleiden tot een puntkracht. Dit komt omdat de verhouding van het oppervlak waarop het voorwerp op de ondergrond drukt tot het oppervlak van het hele element klein is.
Geconcentreerde krachten kunnen onder een hoek worden uitgeoefend. Het is dan een goed idee om de kracht te ontbinden in twee componenten: horizontaal en verticaal.
Continu gelijkmatig verdeelde belasting
Het volgende type belasting dat we zullen bespreken is de continue belasting. Dit type belasting veroorzaakt de meeste problemen bij het oplossen van opgaven. In tegenstelling tot een geconcentreerde kracht werkt deze over een bepaalde lengte. Daarom moet, om de resulterende kracht van een continue belasting te berekenen, de waarde van de belasting vermenigvuldigd worden met de lengte waarover deze werkt.
Zoals in het bovenstaande voorbeeld kan de continue belasting die meestal wordt aangeduid met de kleine letter „q” worden vervangen door een geconcentreerde kracht van Q=q*l
| De SI-eenheid van continue belasting is [N/m]. |
Een realistisch voorbeeld van continue belasting is sneeuw op het dak, die over het hele oppervlak wordt verspreid. In dit geval kunnen we de kracht niet herleiden tot een geconcentreerde kracht.
Continue belasting ongelijkmatig verdeeld
Continue ongelijk verdeelde belasting is het volgende type dat we zullen analyseren. Het principe is vergelijkbaar, met het verschil, zoals de naam al aangeeft, dat de belasting niet gelijkmatig is.
We kunnen verschillende gevallen van deze belasting tegenkomen. We kunnen een driehoekige of trapeziumvormige belasting hebben.
Gefocust moment
Tot slot bespreken we het geconcentreerde moment. Dit is het resultaat van het reduceren van een paar krachten tot een punt. Wanneer we schrijven evenwichtsvergelijkingen Het geconcentreerde moment wordt niet meegenomen in de berekening van de resulterende krachten voor de horizontale en verticale richtingen. We houden er alleen rekening mee in de momentvergelijkingen.
| De eenheid van geconcentreerd koppel is [Nm]. |
| Op dit moment is het niet nodig om het te vermenigvuldigen met de afstand |
Je hebt zojuist geleerd over de meest voorkomende soorten belastingen. In de volgende berichten leer je hoe je het effect op een balk, frame of spant kunt berekenen.
P.S Alle belastingsdiagrammen voor balken die in dit artikel zijn gebruikt, zijn gegenereerd in het programma balk calculator