Wat is structurele analyse-engineering?
Structurele analyse-engineering is een soort engineering die zich primair bezighoudt met het ontwerp en de analyse van verschillende structuren die belastingen moeten ondersteunen of weerstaan. Dit type engineering wordt meestal gebruikt bij het bouwen van grote of ongewoon gevormde gebouwen, maar kan ook worden gebruikt voor andere structuren zoals schepen, bruggen, pijpleidingen, vliegtuigen en industriële fabrieken. Structurele analyse-engineering is meestal nodig om ervoor te zorgen dat een structuur bepaalde gewichtsbelastingen, klimaatveranderingen of natuurrampen kan doorstaan. Het gebied van structurele analyse-engineering is over het algemeen onderverdeeld in drie afzonderlijke categorieën: civiel, architecturaal en mechanisch.
Structurele analyse engineering theorie is over het algemeen gebaseerd op bekende fysische wetten evenals ervaringskennis van de prestaties uit het verleden van verschillende soorten structurele materialen. Dit type engineering gebruikt meestal slechts een paar basiselementen om een zeer complex structureel systeem op te bouwen. De basiselementen waaruit de meeste structuren bestaan, zijn kolommen, bogen, balken en schalen, evenals platen en kabels. Deze elementen worden ook geclassificeerd als gebogen of recht en een- of tweedimensionaal.
Het gebied van structurele analyse-engineering begon voor het eerst te worden erkend tijdens de industriële revolutie van de late 19e eeuw. Voor die tijd waren een architect en een ingenieur voor structurele analyse in wezen dezelfde functie, bekend als een bouwmeester. Naarmate de kennis van bepaalde structurele theorieën in deze periode begon toe te nemen, ontstond de behoefte aan een type civiel ingenieur die zich specialiseerde in structurele analyse. Tegenwoordig vereist de complexiteit van de meeste moderne structuren veel creativiteit vanuit een structureel oogpunt om ervoor te zorgen dat deze structuren in staat zijn de belastingen waaraan ze worden blootgesteld te dragen en te weerstaan.
Civieltechnische constructies die structurele analyse-engineering vereisen, omvatten doorgaans dammen, bruggen, pijpleidingen en offshore-constructies. Deze structuren worden vaak blootgesteld aan extreme krachten die worden veroorzaakt door grote temperatuurschommelingen en dynamische belastingen van golven of verkeer. Ze worden soms gebouwd in zeer corrosieve omgevingen op zee en onder de grond.
Bouwkundige constructies, zoals magazijnen, koepels en wolkenkrabbers, zijn vaak erg complex en vereisen een team van ingenieurs voor structurele analyse om hun ontwerp en constructie te voltooien. Deze ingenieurs moeten rekening houden met krachten zoals wind, sneeuw, regen, vuur en aardbevingen bij het ontwerpen van een constructie. Naast het handhaven van de structurele integriteit, moet bij het totale ontwerp rekening worden gehouden met noodzakelijke gebouwdiensten zoals verwarming, airconditioning, communicatie en verlichting.
De basisprincipes van structurele analyse-engineering worden ook vaak toegepast bij de constructie van bepaalde soorten mechanische constructies. Mechanische constructies die dit soort engineering vereisen, omvatten typisch schepen, vliegtuigen, treinwagons, liften en kranen. Mechanische structuren zoals schepen en vliegtuigen worden vaak blootgesteld aan extreme krachten die zich waarschijnlijk herhaaldelijk zullen voordoen tijdens de levensduur van hun dienst. Bij het ontwerpen van dit type structuur moet een ingenieur ervoor zorgen dat hij deze spanningen gedurende een lange periode kan doorstaan.