krachtbelasting

Krachtbelasting is de belasting die op een voorwerp of constructie werkt door de krachten die erop inwerken. Het beschrijft de grootte, richting en het punt van toepassing van die krachten en is een fundamenteel begrip in de mechanica, engineering en bouwkunde. De krachtbelasting bepaalt welke spanningen en vervormingen in een onderdeel optreden en vormt daarmee de basis voor veilige en functionele ontwerpen.

Er zijn verschillende typen krachtbelasting. Statistische (statische) belasting is vrijwel constant of wijzigt langzaam, zoals het eigen gewicht van een constructie of permanente ondersteuning. Dynamische belasting werkt met tijdsverandering: krachten door beweging, trillingen of schokken, zoals verkeer, wind of aardbevingen. Belasting kan ook worden onderscheiden naar richting: axiale belasting (trek of druk langs de as), buiging door momenten en schuifbelasting.

Bij het ontwerp wordt de verwachte krachtbelasting vergeleken met de materiaaleigenschappen. De toegepaste spanning moet onder de yield strength blijven, en vaak wordt een veiligheids- of betrouwbaarheidfactor toegepast. Voor herhaalde of cyclische belasting is vermoeidheid een belangrijke overweging; voor zware impact of schokken spelen dynamische factoren en demping een rol. De toelaatbare belasting wordt meestal bepaald volgens normen en codes, afhankelijk van materiaal, geometrie en randvoorwaarden.

Metingen en beoordeling van krachtbelasting gebeuren via berekeningen en metingen. Spanningen en vervormingen kunnen worden bepaald door analyses of gemeten met sensoren zoals rekstroken. In het praktijkontwerp wordt een belastingverloop vastgesteld en gecontroleerd of de belasting onder de toelaatbare grens blijft en er voldoende reserve is voor onvoorziene omstandigheden.

Voorbeelden: een brugdek onder verkeer, een auto-onderdeellager onder rijkrachten, een gebouwonderdeel onder windbelasting.