Belastung

Unter Belastung versteht man die Einwirkung von Kräften auf ein Bauteil. Es werden unterschiedliche Arten von Belastungen unterschieden. Bei einer Punktlast erfolgt die Belastung eines Bauteils auf einen Punkt. Eine Streckenlast ist eine Belastung die entlang einer bestimmten Länge auftritt. Eine Belastung auf einer bestimmten Fläche eines Bauteils wird als Flächenlast bezeichnet. Streckenlast und Flächenlast können als gleichförmig verteilte Last auftreten. Dabei ist die Belastung der Strecke bzw. der Fläche gleichförmig auf dieselbe verteilt. Statische Lasten bleiben über die Zeit konstant. Die Höhe der Belastung ändert sich bei dynamische Lasten über die Zeit. Eine bewegliche Last verändert ihren Angriffspunkt auf das Bauteil über die Zeit. Die Berücksichtigung von dynamischen Lasten in der Bauteilkonstruktion ist meist schwieriger als die Berücksichtigung statischer Lasten, da dynamische Lasten oft schwieriger zu prognostizieren sind.

Bei einer Belastung können Kräfte konzentriert auf einen Punkt des Bauteils oder verteilt auf das gesamte Bauteil einwirken. Die Kraft, die von außen auf das Bauteil einwirkt, wird innerhalb des Bauteils als Spannung wirksam. Es gibt je nach Belastung von außen unterschiedliche Reaktionen des Bauteils. Folgende Belastungsarten gibt es: Zug, Druck, Scherung, Biegung und Torsion. Ein Bauteil kann nur ein bestimmtes Maximum an Belastungen ohne Beschädigung verkraften. Die maximale Belastbarkeit eines Bauteils ohne Beschädigung oder Verformung heißt Belastungsgrenze. Die Belastungsgrenze eines Bauteils ist abhängig vom Werkstoff und den Umgebungsbedingungen. Eine wichtige Umgebungsbedingung ist die Temperatur des Bauteils. Bei Überschreitung der Belastungsgrenze kommt es zum Bauteilversagen.

Bei der kraftgesteuerten Belastung bewahrt das Bauteil unabhängig von der Verformung seine Größe. Es wird zum Beispiel ein mechanischer Druck auf ein Bauteil ausgeübt oder durch ein Gewicht wird Kraft auf das Bauteil ausgeübt.

Die verformungsgesteuerte Belastung wird durch erzwungene Verformungen oder Bewegungen verursacht. Ein Beispiel für die verformungsgesteuerte Belastung ist der Lastwechsel bei Wärmedehnung in Netzen der Fernwärme und Nahwärme. Bei der Wärmedehnung werden die Komponenten im Wechsel unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt. Dabei erfährt das Bauteil im Wechsel eine Zugbelastung und eine Druckbelastung.

Synonym(e):

Einwirkung, Beanspruchung, Last

Englische Übersetzung(en):

load, stress, strain