Was ist Statik?
Structural Analysis Engineering ist eine Art von Engineering, das sich hauptsächlich mit dem Entwurf und der Analyse verschiedener Strukturen befasst, die Lasten tragen oder diesen widerstehen müssen. Diese Art von Engineering wird normalerweise beim Bau großer oder ungewöhnlich geformter Gebäude verwendet, kann aber auch für andere Strukturen wie Schiffe, Brücken, Pipelines, Flugzeuge und industrielle Fertigungsanlagen verwendet werden. Strukturanalyse-Engineering ist normalerweise erforderlich, um sicherzustellen, dass eine Struktur bestimmte Gewichtsbelastungen, Klimaveränderungen oder Naturkatastrophen aushält. Das Gebiet der Statik wird in der Regel in drei Kategorien unterteilt: Bauwesen, Architektur und Maschinenbau.
Die Konstruktionstheorie für die Strukturanalyse basiert im Allgemeinen auf bekannten physikalischen Gesetzen sowie auf Erfahrungswissen über die bisherige Leistung verschiedener Arten von Strukturmaterialien. Diese Art der Konstruktion verwendet typischerweise nur wenige Grundelemente, um ein sehr komplexes Struktursystem aufzubauen. Zu den Grundelementen, aus denen die meisten Strukturen bestehen, gehören Säulen, Bögen, Balken und Muscheln sowie Platten und Kabel. Diese Elemente werden auch als gekrümmt oder gerade und ein- oder zweidimensional klassifiziert.
Während der industriellen Revolution des späten 19. Jahrhunderts wurde das Gebiet der Statik erstmals anerkannt. Vor dieser Zeit waren ein Architekt und ein Statiker im Wesentlichen die gleiche Position, bekannt als Baumeister. Als in dieser Zeit das Wissen über bestimmte Strukturtheorien zunahm, wurde ein Bauingenieur benötigt, der sich auf Strukturanalysen spezialisierte. Heutzutage erfordert die Komplexität der meisten modernen Bauwerke ein hohes Maß an Kreativität in struktureller Hinsicht, um sicherzustellen, dass diese Bauwerke den Belastungen standhalten und widerstehen können, denen sie ausgesetzt sind.
Bauwerke, für die eine statische Analyse erforderlich ist, umfassen typischerweise Dämme, Brücken, Rohrleitungen und Offshore-Bauwerke. Diese Strukturen sind häufig extremen Kräften ausgesetzt, die durch große Temperaturschwankungen und dynamische Belastungen durch Wellen oder Verkehr verursacht werden. Sie werden manchmal in stark korrosiven Umgebungen auf See und im Untergrund gebaut.
Architekturtechnische Strukturen wie Lagerhäuser, Kuppeln und Wolkenkratzer sind häufig sehr komplex und erfordern ein Team von Statikern, um ihre Planung und Konstruktion abzuschließen. Diese Ingenieure müssen bei der Konstruktion einer Struktur Kräfte wie Wind, Schnee, Regen, Feuer und Erdbeben berücksichtigen. Neben der Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität müssen die erforderlichen Gebäudetechniken wie Heizung, Klimaanlage, Kommunikation und Beleuchtung bei der Gesamtplanung berücksichtigt werden.
Die Grundprinzipien der Statik werden häufig auch beim Bau bestimmter Arten mechanischer Bauwerke angewendet. Mechanische Strukturen, die diese Art von Engineering erfordern, umfassen typischerweise Schiffe, Flugzeuge, Eisenbahnwaggons, Aufzüge und Kräne. Mechanische Strukturen wie Schiffe und Flugzeuge sind häufig extremen Kräften ausgesetzt, die während der Lebensdauer ihres Dienstes häufig auftreten. Bei der Konstruktion dieser Art von Struktur muss ein Ingenieur sicherstellen, dass er diese Belastungen über einen langen Zeitraum aushält.