Kuormitusjakaumiin

Kuormitusjakaumiin tarkoittaa rakenteisiin kohdistuvien voimien ja momenttien jakautumista. Käytännössä se kertoo, miten kuormat jakautuvat rakennuksen tai rakenteellisen elementin pituudelta, tilavuudelta tai ajallisesti. Yleisesti kuormitusjakaumiin sisältyvät staattiset kuormat (rakennuksen oma massa, lumen kuorma) sekä dynaamiset kuormat (tuuli, maanjäristys) sekä näiden yhdistelmät ja aikaiset muutokset.

Jakaumatyyppejä on useita. Tasaisesti jakautunut kuorma kuvaa kuorman tasaisen vaikutuksen koko pituudelle. Muuttuva kuorma voi olla lineaarinen, kolmio- tai trapezijakauman kaltainen. Liikkuvat kuormat, kuten ajoneuvojen kuorma sillalla, aiheuttavat paikan mukaan muuttuvan jakauman, jolloin kuorman vaikutus on epäsäännöllinen ja ajoittainen.

Analyysissä kuormitusjakaumia käytetään rakenteen reaktioiden, taivutuneiden momenttien, leikkausvoimien ja turvallisuusvarmuuksien määrittämiseen. Kuormat määritellään yleensä standardien ja suunnittelukäytäntöjen mukaan, ja ne voidaan esittää erikseen tai yhdistää kuormayhdistelmiksi. Staattiset ja dynaamiset jakaumat sekä niiden yhdistelmät ovat keskeisiä mitoituslaskelmissa ja keston arvioinnissa.

Numeerisissa ja analyyttisissä menetelmissä kuormitusjakaumia käsitellään kuormitusfunktioina tai pistekuormina, ja niitä käytetään rakenteen geometrian sekä materiaalien ominaisuuksien kanssa simuloinnissa. Tavoitteena on varmistaa turvallinen, kustannustehokas ja tarkoitukseen soveltuva rakenteellinen suunnittelu.