lämpötilakuormituksia

Lämpötilakuormituksilla tarkoitetaan rakenteisiin, materiaaleihin tai järjestelmiin kohdistuvia rasituksia, jotka johtuvat lämpötilan muutoksista. Kun materiaalin lämpötila nousee, se yleensä laajenee, ja kun se laskee, se supistuu. Tämä lämpölaajeneminen tai -supistuminen voi aiheuttaa sisäisiä jännityksiä, jos materiaali on rajoitettu liikkumasta vapaasti.

Erilaisilla materiaaleilla on eri lämpölaajenemiskertoimet, jotka kuvaavat, kuinka paljon ne laajenevat tai supistuvat tiettyä lämpötilan muutosta kohden. Esimerkiksi metallit laajenevat ja supistuvat tyypillisesti enemmän kuin betoni. Tämä ero materiaalien käyttäytymisessä lämpötilan vaihteluissa on tärkeä ottaa huomioon suunnittelussa.

Rakentamisessa lämpötilakuormitukset ovat merkittävä tekijä. Sillat, rakennusten julkisivut ja katot kohtaavat päivittäisiä ja vuodenaikaisia lämpötilanvaihteluita. Jotta vältettäisiin rakenteellisia vaurioita, kuten halkeamia tai vääntymistä, rakenteisiin jätetään usein lämpöliikuntasaumoja, jotka sallivat materiaalien laajenemisen ja supistumisen ilman haitallisia jännityksiä.

Myös koneiden ja laitteiden suunnittelussa lämpötilakuormitukset ovat olennaisia. Moottorit, turbiinit ja muut korkeita lämpötiloja käsittelevät laitteet on suunniteltava siten, että ne kestävät lämpötilan aiheuttamat rasitukset käyttöikänsä aikana. Lämpötilakuormitusten huomioimatta jättäminen voi johtaa ennenaikaiseen kulumiseen ja toimintahäiriöihin.