Co to jest analiza strukturalna?
Architekci, budowniczowie, nadzorcy budowlani, użytkownicy i osoby zajmujące się konstrukcją - wszystko zależy od dokładnej analizy strukturalnej przy określaniu integralności fizycznej konstrukcji. Specyficzną konstrukcją może być dom, budynek biurowy, most, tunel, wieża, a nawet samolot lub statek. Analiza strukturalna zapewnia, że dany projekt konstrukcyjny wytrzyma naprężenia i siły, zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne, do których jest przeznaczony. Zatem znane parametry są wdrażane przy badaniu czynników bezpieczeństwa i długowieczności konkretnej konstrukcji. Ponadto przy określaniu przyczyny uszkodzenia konstrukcji często opiera się na analizie strukturalnej.
Analiza konstrukcji musi odzwierciedlać dokładne oszacowanie wszystkich przewidywanych mocnych i słabych stron konstrukcji. Analiza określi granice objętości, a także wytrzymałości liniowe i powierzchniowe oraz słabości elementów konstrukcyjnych, w tym wytrzymałość kolumn, ścian, łączników, belek, stężeń i dachów. Analiza strukturalna opiera się w dużej mierze na niezmiennych prawach fizycznych. Prawidłowa analiza strukturalna najczęściej powoduje przebudowę konstrukcji.
Oprócz nieelastycznych fizycznych ograniczeń nośności, wytrzymałości na rozciąganie i właściwości produkcyjnych materiałów budowlanych, matematyka, badania, obliczenia i teoria są odrębnymi i ważnymi aspektami analizy strukturalnej. Każdy projekt i materiałowy element konstrukcji podlega własnemu zestawowi praw fizycznych. Nawet stabilność powierzchni, na której stoi konstrukcja, warunki wiatrowe i odporność na uderzenia różnych elementów konstrukcji są badane podczas przygotowywania analizy strukturalnej.
Inżynierowie budowlani, odpowiedzialni za analizę konstrukcji, są dobrze wykształceni i przeszkoleni w zakresie odczytywania złożoności możliwości materiałowych, projektowania geometrycznego i czynników stresowych - zarówno zamierzonych, jak i rzeczywistych - określających wykonalność konkretnego projektu konstrukcyjnego. Korzystając z edukacji, doświadczenia i nowoczesnego oprogramowania konstrukcyjnego, inżynierowie budowlani, architekci i budowniczowie współpracują ze sobą, aby zbudować konstrukcję odporną na awarie. Inżynier budowlany, podobnie jak jego funkcja, musi często przeważać nad problemami fiskalnymi budowniczego, a także nad sterowaniem estetycznymi fantazjami projektanta lub architekta.
Analiza strukturalna ma historię sięgającą ponad 2000 lat. Starożytni Grecy i Rzymianie wykorzystali analizę materiałów nośnych, siły i stresu, aby zbudować starożytne konstrukcje, z których wiele zachowało się do dziś. Wielki Mur Chiński jest kolejnym przykładem starożytnej architektury, która przetrwała do dziś dzięki poprawnej analizie przewidywanej integralności elementów konstrukcyjnych. Oczywiste jest, że chociaż materiały budowlane i estetyka konstrukcji uległy radykalnej zmianie na przestrzeni wieków, podstawowa analiza matematyczna elementów konstrukcyjnych pozostaje taka sama.