Vad är konstruktionsanalyssteknik?
Strukturanalyssteknik är en typ av konstruktion som främst handlar om konstruktion och analys av olika strukturer som måste stödja eller motstå laster. Denna typ av teknik används vanligtvis vid konstruktion av stora eller ovanligt formade byggnader, men kan också användas för andra strukturer såsom fartyg, broar, rörledningar, flygplan och industriella tillverkningsanläggningar. Strukturanalyssteknik krävs vanligtvis för att säkerställa att en struktur kan tåla vissa viktbelastningar, klimatförändringar eller naturkatastrofer. Fältet för konstruktion av konstruktionsanalys är vanligtvis indelat i tre separata kategorier: civil, arkitektonisk och mekanisk.
Strukturanalyssteknisk teori bygger generellt på kända fysiska lagar såväl som erfarenhetskunskap om tidigare prestanda för olika typer av strukturella material. Denna typ av teknik använder vanligtvis bara några få grundelement för att bygga upp ett mycket komplext konstruktionssystem. De grundelement som utgör de flesta strukturer inkluderar kolumner, valv, balkar och skal samt plattor och kablar. Dessa element klassificeras också som antingen krökta eller raka och en- eller tvådimensionella.
Fältet för konstruktion av konstruktionsanalys började först erkännas under den industriella revolutionen i slutet av 1800-talet. Före den tiden var en arkitekt och en konstruktör för konstruktionsanalys väsentligen samma position, känd som en byggmästare. När kunskapen om vissa strukturteorier började öka under denna period uppstod behovet för en typ av civilingenjör som specialiserade sig på strukturanalys. Idag kräver komplexiteten hos de flesta moderna strukturer en hel del kreativitet ur strukturell synvinkel för att säkerställa att dessa strukturer kan stödja och motstå de belastningar som de utsätts för.
Anläggningsstrukturer som kräver konstruktionsanalys inkluderar vanligtvis dammar, broar, rörledningar och offshore-strukturer. Dessa strukturer utsätts ofta för extrema krafter orsakade av stora temperaturvariationer och dynamiska belastningar från vågor eller trafik. De är ibland konstruerade i mycket korrosiva miljöer till sjöss och under jord.
Arkitektoniska konstruktioner, såsom lager, kupoler och skyskrapor, är ofta mycket komplicerade och kräver ett team av konstruktionsanalyser för att slutföra sin design och konstruktion. Dessa ingenjörer måste ta hänsyn till krafter som vind, snö, regn, eld och jordbävningar när de utformar en struktur. Förutom att upprätthålla strukturell integritet måste nödvändiga byggnadstjänster som värme, luftkonditionering, kommunikation och belysning beaktas i den övergripande designen.
De grundläggande principerna för konstruktion av konstruktionsanalys används ofta även vid konstruktion av vissa typer av mekaniska konstruktioner. Mekaniska strukturer som kräver denna typ av konstruktion inkluderar vanligtvis fartyg, flygplan, järnvägsbilar, hissar och kranar. Mekaniska strukturer som fartyg och flygplan utsätts ofta för extrema krafter som troligen uppstår upprepade gånger under deras livstid. När man utformar denna typ av struktur, måste en ingenjör se till att den kan tåla dessa spänningar under en lång tidsperiod.