Yapısal Analiz Mühendisliği Nedir?
Yapısal analiz mühendisliği, öncelikle yükleri desteklemesi veya dayanması gereken çeşitli yapıların tasarımı ve analizi ile ilgilenen bir mühendislik türüdür. Bu tür mühendislik tipik olarak büyük veya sıradışı şekilli binalar inşa ederken kullanılır, ancak gemi, köprü, boru hattı, uçak ve endüstriyel üretim tesisleri gibi diğer yapılar için de kullanılabilir. Yapısal analiz mühendisliği genellikle bir yapının belirli ağırlık yüklerine, iklim değişikliklerine veya doğal afetlere dayanabilmesini sağlamak için gereklidir. Yapısal analiz mühendisliği alanı genellikle üç ayrı kategoriye ayrılır: inşaat, mimari ve mekanik.
Yapısal analiz mühendisliği teorisi genellikle bilinen fiziksel yasaların yanı sıra, çeşitli yapısal malzemelerin geçmiş performanslarına ilişkin deneyimsel bilgilere dayanır. Bu tür bir mühendislik çok karmaşık bir yapısal sistem oluşturmak için genellikle sadece birkaç temel element kullanır. Çoğu yapıyı oluşturan temel elemanlar sütunlar, kemerler, kirişler ve mermiler ile levha ve kabloları içerir. Bu öğeler aynı zamanda kavisli veya düz ve bir veya iki boyutlu olarak sınıflandırılır.
Yapısal analiz mühendisliği alanı ilk olarak 19. yüzyılın sonlarındaki sanayi devrimi sırasında tanınmaya başlandı. O zamandan önce, bir mimar ve bir yapısal analiz mühendisi aslında bir usta inşaatçı olarak bilinen aynı pozisyondaydı. Bu dönemde belli yapısal teorilerin bilgisi artmaya başladığında, yapısal analiz konusunda uzmanlaşmış bir tür inşaat mühendisi için ihtiyaç ortaya çıkmıştır. Günümüzde çoğu modern yapının karmaşıklığı, bu yapıların maruz kaldıkları yükleri destekleyebilmelerini ve dayanabilmelerini sağlamak için yapısal açıdan büyük bir yaratıcılık gerektirir.
Yapısal analiz mühendisliği gerektiren inşaat mühendisliği yapıları tipik olarak barajları, köprüleri, boru hatlarını ve açık deniz yapılarını içerir. Bu yapılar genellikle geniş sıcaklık değişimlerinden ve dalgalardan veya trafikten kaynaklanan dinamik yüklerin neden olduğu aşırı kuvvetlere maruz kalır. Bazen denizde ve yeraltında çok korozif ortamlarda inşa edilirler.
Depolar, kubbeler ve gökdelenler gibi mimari mühendislik yapıları genellikle çok karmaşıktır ve tasarımlarını ve inşaatlarını tamamlamak için bir yapısal analiz mühendisleri ekibi gerektirir. Bu mühendisler, bir yapı tasarlarken rüzgar, kar, yağmur, yangın ve deprem gibi kuvvetler için ödenek sağlamalıdır. Yapısal bütünlüğün korunmasına ek olarak, genel tasarımda ısıtma, iklimlendirme, iletişim ve aydınlatma gibi gerekli bina hizmetleri dikkate alınmalıdır.
Yapısal analiz mühendisliğinin temel prensipleri, bazı mekanik yapı tiplerinin yapımında da sıklıkla uygulanır. Bu tür bir mühendislik gerektiren mekanik yapılar tipik olarak gemileri, uçakları, vagonları, asansörleri ve vinçleri içerir. Gemiler ve uçaklar gibi mekanik yapılar genellikle hizmet ömürleri boyunca tekrar tekrar meydana gelebilecek olan aşırı kuvvetlere maruz kalır. Bu tip bir yapıyı tasarlarken, bir mühendis bu gerilimlere uzun süre dayanabileceğinden emin olmalıdır.