Punktbelastning

Punktbelastning, eller punktlast, är en kraft som verkar på en konstruktion vid en mycket liten area och därmed kan betraktas som en enskild punkt. Den står i kontrast till fördelad belastning, där kraften sprids över en längd eller yta. Inom hållfasthetslära och balkteori används punktbelastning som en idealisering för exempelvis tunga föremål som vilar på en balk eller förband där last tillförs vid ett specifikt stödpunkt.

I analys av balkar och plattor används punktbelastning som en deterministisk kraft F som verkar vid läge x0. Skjuvkrafterna V(x) uppvisar ett hopp om storleken F vid x0, medan bockningsmomentet M(x) är kontinuerligt men ändrar lutning vid x0. Denna egenskap används för att rita skjuv- och bockningsdiagram.

Matematiskt beskrives punktbelastningen ofta som q(x) = F δ(x − x0), där δ är Dirac-delta. I numeriska modeller bygger man vanligtvis upp en nodal belastning F vid den närmaste noden i ett 1D- eller 2D-nät eller fördelar den över flera noder nära x0 som en jämn belastning.

Praktiskt är verkliga belastningar sällan perfekta punktbelastningar; de sprids över ett litet område, och effekten varierar med belastningens kontaktarea, orientering och stödvillkor. Vid dimensionering används lastfall och lastkombinationer enligt tillämpliga standarder, och man kan behöva analysera lokal spänning nära lastens område.