O que é uma carga concentrada?

Uma carga concentrada é uma força aplicada em um único ponto em uma viga ou estrutura. As vigas são comumente usadas para suporte estrutural em residências, edifícios comerciais e pontes. Uma viga deve ser projetada para suportar forças e tensões, minimizando o peso, os requisitos de espaço e o custo do material. Vigas projetadas incorretamente podem falhar prematuramente e ter efeitos catastróficos.

Uma carga ou força pode ser concentrada ou distribuída. Uma carga distribuída está espalhada por uma grande área. Pode ser distribuído uniformemente, em que a quantidade de força é a mesma em toda a área na qual é aplicada; ou não uniforme, o que significa que não está uniformemente espalhado. Uma carga distribuída influenciará o projeto de uma viga de maneira diferente de uma carga concentrada. Um concentrado pode ser aplicado em mais de um local em uma viga, e vários pontos de carregamento podem existir em uma única viga.

Na realidade, todas as cargas são aplicadas em alguma área finita, versus em um único ponto. Quando a área é pequena, normalmente é considerada uma carga concentrada, para simplificar os cálculos de projeto de engenharia. Por exemplo, o peso de uma pessoa na ponta de um trampolim seria considerado um tipo de carga concentrada, mesmo que o peso da pessoa seja verdadeiramente distribuído apenas na área coberta pela sola dos pés.

As duas características mais importantes de uma carga concentrada no projeto de vigas são a magnitude da força e o local onde ela é aplicada. A forma como uma viga ou estrutura é suportada desempenha um papel importante na sua capacidade de suportar este tipo de carga. Uma carga concentrada aplicada no centro de uma longa viga, que é apoiada em ambas as extremidades, se comportará de maneira muito diferente da mesma carga aplicada na extremidade de uma viga em balanço.

Uma carga concentrada pode fazer com que uma viga deflete, ou dobre, quando a força é aplicada. O projeto e a construção de uma viga influenciarão sua capacidade de resistir à flexão quando exposta a tal peso. A deflexão de uma viga é função de sua seção transversal, como ela é apoiada, o material de que é feita e onde as forças são aplicadas. As vigas de aço são mais comumente usadas em edifícios comerciais devido à sua resistência e resistência à flexão, mas as vigas também são fabricadas com outros materiais, como madeira e alumínio.

Cargas concentradas são uma consideração importante em engenharia mecânica e projeto. Vigas e estruturas são normalmente projetadas com um fator de segurança que lhes permite suportar cargas ou outras forças que não podem ser previstas no projeto. O software de engenharia está prontamente disponível para analisar vigas e outras estruturas com base em seu carregamento e outros critérios de projeto, para garantir que atendam aos requisitos de desempenho.