構造分析とは

構造物の建築家、建築者、建設監督者、ユーザー、および居住者はすべて、構造物の物理的完全性を判断する際に正確な構造解析に依存しています。 特定の構造は、家、オフィスビル、橋、トンネル、タワー、または飛行機や船でさえあります。 構造解析により、特定の構造設計が設計対象の内部および外部の両方の応力および力に耐えることが保証されます。 したがって、特定の構造の安全性と寿命の要因を調べる際に、既知のパラメータが実装されます。 同様に、構造解析の多くの場合、構造的破損の原因の特定に依存しています。

構造の分析は、構造の予想されるすべての長所と短所の正確な推定値を反映する必要があります。 分析により、柱、壁、コネクタ、梁、ブレース、屋根の強度を含む、構造コンポーネントの線形および表面の強度と弱さだけでなく、体積制限も決定されます。 構造解析は、大部分が不変の物理法則に基づいています。 正しい構造解析を行うと、ほとんどの場合、構造が過剰に構築されます。

耐荷重性、引張強度、および建築材料の製造特性の柔軟性に欠ける物理的限界に加えて、数学、試験、計算、および理論は、それぞれ構造解析において明確かつ重要な側面です。 構造の各設計および材料コンポーネントには、独自の物理法則が適用されます。 構造解析の準備では、構造物が置かれる表面の安定性、風の状態、および構造物のさまざまなコンポーネントの耐衝撃性さえも調べられます。

構造の分析を担当する構造エンジニアは、特定の構造設計の実行可能性を判断するために、材料の能力、幾何学的設計、および応力要因の複雑さを解読するための高度な教育と訓練を受けています。 教育、経験、および最新の構造ソフトウェアを使用して、構造エンジニア、建築家、および建設業者が協力して、故障に耐える構造を構築します。 構造エンジニアは、彼の機能と同様に、多くの場合、建築者の財政上の懸念、およびデザイナーや建築家の美的空想の抑制を無効にしなければなりません。

構造解析には2000年以上の歴史があります。 古代ギリシア人とローマ人は、耐荷重材料、力、およびストレスの分析を使用して、古代の構造を構築しましたが、その多くは今日もそのまま残っています。 万里の長城は、構造コンポーネントの完全性の予測の正確な分析により、今日残っている古代建築のもう1つの例です。 建築材料と構造設計の美学は何世紀にもわたって根本的に変化したが、構造要素の基本的な数学的分析は同じままであることは明らかです。