Yapısal yük
Yapısal yükler veya eylemler, bir yapıya veya bileşenlerine uygulanan kuvvetler, deformasyonlar veya ivmelerdir. Yük, bir yapının taşıması gereken ağırlık miktarıdır. Yükler yapılarda gerilmelere, deformasyonlara ve yer değiştirmelere neden olur. Yapısal analiz, yüklerin fiziksel yapılar üzerindeki etkilerinin hesaplanmasıdır. Aşırı yük veya aşırı yükleme yapısal arızaya neden olabilir. Bu, bir yapının tasarımında ve inşasında dikkate alınması gereken bir husustur.
Uçaklar, uydular, roketler, uzay istasyonları, gemiler ve denizaltılar gibi mekanik yapıların kendilerine özgü yapısal yükleri ve eylemleri vardır. Bir araçta, özellikle kamyonlarda, şasi yapısal yükü taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. Birçok otomobilde, metal kaplamanın (veya diğer malzemelerin) yükü taşıyacak şekilde tasarlandığı tek gövdeli yapı kullanılır.
Dünya üzerindeki yerçekimi, tüm nesneleri etkileyen çekici bir kuvvettir. Bir yerçekimi yükü, aşağı doğru yerçekimi kuvvetinin etkilediği bir yüktür.
Yapısal yük, bir yapının taşıması gereken ağırlıktır, burada bir bina
Yapısal yükler
Aşağıdakiler çoğu yapıya uygulanan tipik yüklerdir:
- Ölü yük, yapıya kalıcı olarak etki eden yüktür. Yapının kendisini de içerir. Ölü yük bir yerçekimi yüküdür.
- Canlı yük, yapının taşımak üzere tasarlandığı her şeydir. Hareketli yükler yapı içinde hareket ederek yapının farklı bölümlerine farklı zamanlarda farklı yükler uygulayabilir. Kalıcı değildirler. Hareketli yük, bir binadaki mobilyalar ve insanlar olabilir. Bir araçtaki yolcular ve bagajlar olabilir.
- Rüzgar yükü, rüzgarın bir yapının yüzeyine karşı uyguladığı kuvvettir. Rüzgar yükleri yatay yanal kuvvetlerdir. Rüzgar yükü yüksek binaların tasarımında çok önemlidir. Rüzgar kesme kuvveti, yapıları dikey veya yatay olarak etkileyebilen bir kuvvettir. Yükselme, rüzgarın neden olduğu negatif bir kuvvettir. Bir çatının yukarı doğru kalkmasına neden olabilir.
- Kar yükü, karın neden olduğu yüktür. Hareketli yüke benzer şekilde kalıcı değildir ve rüzgarın çatıda karın sürüklenmesine neden olması nedeniyle hareket edebilir.
Diğer çevresel yükler
- Sismik yükler
- Termal genleşmeye yol açan sıcaklık değişiklikleri termal yüklere neden olur
- Göllenen yükler
- Don kabarması
- Toprak, yeraltı suyu veya dökme malzemelerin yanal basıncı
- Akışkanlardan veya sellerden kaynaklanan yükler
- Permafrost erimesi
Uçak yapısal yükleri
Hava taşıtları için yükleme iki ana kategoriye ayrılır: limit yükler ve nihai yükler. Limit yükler, bir bileşenin veya yapının güvenli bir şekilde taşıyabileceği maksimum yüklerdir. Nihai yükler, limit yüklerin 1,5 faktörü ile çarpımı veya bileşen veya yapının başarısız olacağı noktadır. Nihai yükler istatistiksel olarak belirlenir ve Federal Havacılık İdaresi gibi bir kurum tarafından sağlanır. Çarpma yükleri, yapıların büyük bir yer darbesinin yavaşlamasına dayanma kabiliyeti ile gevşek bir şekilde sınırlandırılmıştır. Kritik olabilecek diğer yükler basınç yükleri (basınçlı, yüksek irtifalı uçaklar için) ve yer yükleridir. Yerdeki yükler taksi sırasında ters frenleme veya manevradan kaynaklanabilir. Uçaklar sürekli olarak döngüsel yüklemeye maruz kalırlar. Bu döngüsel yükler metal yorgunluğuna neden olabilir.
Sorular ve Yanıtlar
S: Yapısal yük nedir?
C: Yapısal yük, bir yapıya veya bileşenlerine uygulanan kuvvet, deformasyon veya ivmedir. Bir yapının taşıması gereken ağırlık miktarıdır.
S: Yükler yapıları nasıl etkiler?
C: Yükler yapılarda gerilmelere, deformasyonlara ve yer değiştirmelere neden olur.
S: Yapısal analiz nedir?
C: Yapısal analiz, yüklerin fiziksel yapılar üzerindeki etkilerinin hesaplanmasıdır.
S: Aşırı yük veya aşırı yükleme olduğunda ne olur?
C: Aşırı yük veya aşırı yükleme olduğunda, bir yapının tasarımı ve inşası sırasında dikkate alınması gereken yapısal arızaya neden olabilir.
S: Uçaklar ve gemiler gibi mekanik yapılar için özel yükler ve eylemler var mıdır?
C: Evet, uçaklar, uydular, roketler, uzay istasyonları, gemiler ve denizaltılar gibi mekanik yapıların kendilerine özgü yapısal yükleri ve eylemleri vardır.
S: Araçlar yapısal yükü taşımak için nasıl tasarlanır?
C: Kamyon gibi araçlarda şasi yapısal yükü taşıyacak şekilde tasarlanırken, birçok otomobilde metal kaplamanın (veya diğer malzemelerin) yükü taşıdığı tek gövdeli yapı kullanılır.
S: Ne tür bir kuvvet Dünya üzerindeki tüm nesneleri etkiler?
C: Dünya üzerindeki yerçekimi, çekici bir kuvvet olduğu için tüm nesneleri etkiler. Yerçekimi yükü, bir şeyi etkileyen bu aşağı doğru yerçekimi kuvvetini ifade eder.
