Carga estrutural
As cargas ou ações estruturais são forças, deformações ou acelerações aplicadas a uma estrutura ou a seus componentes. Uma carga é a quantidade de peso que uma estrutura tem que carregar. As cargas causam tensões, deformações e deslocamentos nas estruturas. A análise estrutural é o cálculo dos efeitos das cargas sobre as estruturas físicas. O excesso de carga ou sobrecarga pode causar falhas estruturais. Isto é uma consideração no projeto e construção de uma estrutura.
As estruturas mecânicas, tais como aeronaves, satélites, foguetes, estações espaciais, navios e submarinos, têm suas próprias cargas e ações estruturais particulares. Em um veículo, especialmente caminhões, o chassi é projetado para transportar a carga estrutural. Em muitos carros, a construção monobloco é usada onde a pele metálica (ou outros materiais) é projetada para transportar a carga.
A gravidade na Terra é uma força atrativa que afeta todos os objetos. Uma carga gravitacional é aquela que a força descendente da gravidade afeta.
A carga estrutural é o peso que uma estrutura tem que carregar, aqui um edifício
Cargas estruturais
A seguir estão as cargas típicas exercidas contra a maioria das estruturas:
- Carga morta é a carga que atua permanentemente sobre a estrutura. Ela inclui a própria estrutura. Uma carga morta é uma carga gravitacional.
- Carga viva é qualquer coisa que a estrutura seja projetada para transportar. As cargas vivas podem se mover dentro da estrutura exercendo diferentes cargas em diferentes partes da estrutura em diferentes momentos. Elas não são permanentes. Uma carga viva pode ser um móvel e pessoas em um edifício. Pode ser passageiros e bagagem em um veículo.
- A carga do vento é a força do vento contra a superfície de uma estrutura. As cargas de vento são forças laterais horizontais. A carga do vento é muito importante no projeto de edifícios mais altos. O cisalhamento do vento é uma força que pode afetar estruturas vertical ou horizontalmente. A força de elevação é uma força negativa causada pelo vento. Pode causar a elevação de um telhado.
- Carga de neve é a carga causada pela neve. Semelhante a uma carga viva não é permanente e pode se mover devido ao vento que faz com que a neve flutue sobre um telhado.
Outras cargas ambientais
- Cargas sísmicas
- Mudanças de temperatura que levam à expansão térmica causam cargas térmicas
- Cargas de aterramento
- Economia de gelo
- Pressão lateral do solo, águas subterrâneas ou materiais a granel
- Cargas de fluidos ou inundações
- Derretimento Permafrost
Cargas estruturais de aeronaves
Para as aeronaves, a carga é dividida em duas categorias principais: cargas limite e cargas finais. As cargas limite são as cargas máximas que um componente ou estrutura pode transportar com segurança. As cargas finais são as cargas limite vezes um fator de 1,5 ou o ponto além do qual o componente ou estrutura irá falhar. As cargas de rajada são determinadas estatisticamente e são fornecidas por uma agência como a Administração Federal de Aviação. As cargas de choque são livremente limitadas pela capacidade das estruturas de sobreviver à desaceleração de um grande impacto no solo. Outras cargas que podem ser críticas são as cargas de pressão (para aeronaves pressurizadas, de alta altitude) e as cargas no solo. As cargas no solo podem ser provenientes de frenagem ou manobras adversas durante a rolagem de táxi. Aeronaves são constantemente submetidas a cargas cíclicas. Essas cargas cíclicas podem causar fadiga metálica.
Perguntas e Respostas
P: O que é uma carga estrutural?
R: Uma carga estrutural é uma força, deformação ou aceleração aplicada a uma estrutura ou seus componentes. É a quantidade de peso que uma estrutura tem que carregar.
P: Como as cargas afetam as estruturas?
R: As cargas causam tensões, deformações e deslocamentos nas estruturas.
P: O que é análise estrutural?
R: A análise estrutural é o cálculo dos efeitos das cargas sobre as estruturas físicas.
P: O que acontece quando há um excesso de carga ou sobrecarga?
R: Quando há um excesso de carga ou sobrecarga pode causar uma falha estrutural que deve ser levada em consideração durante o projeto e construção de uma estrutura.
P: Há cargas e ações particulares para estruturas mecânicas, tais como aeronaves e navios?
R: Sim, estruturas mecânicas, tais como aeronaves, satélites, foguetes, estações espaciais, navios e submarinos têm suas próprias cargas e ações estruturais particulares.
P: Como os veículos são projetados para transportar a carga estrutural?
R: Em veículos como caminhões o chassi é projetado para carregar a carga estrutural enquanto muitos carros usam construção unibody onde a pele metálica (ou outros materiais) carrega a carga.
P: Que tipo de força afeta todos os objetos na Terra?
R: A gravidade na Terra afeta todos os objetos, pois é uma força atrativa. Uma carga gravitacional refere-se a essa força de gravidade descendente que afeta algo.
