Các nguyên tắc chính mà một kỹ sư kết cấu dân dụng tuân thủ

Thiết kế công trình dân dụng thiết lập khái niệm tổng thể cho kết cấu. Sau đó, kỹ sư kết cấu dân dụng thực hiện phân tích kết cấu để xem liệu kết cấu được đề xuất và vật liệu của nó có chịu được tải trọng và lực dự kiến ​​hay không.

 1. Kết cấu phải chịu tải hiệu quả

Tải trọng môi trường, tải trọng sống và tải trọng chết tạo thành các loại tải trọng chính mà các kỹ sư kết cấu phân tích.

Tải trọng môi trường
Tải trọng môi trường bao gồm gió, nước, tuyết, băng, động đất và bất cứ thứ gì khác có thể bị tác động bởi môi trường xung quanh nó.

Tải trọng chính

Tải trọng chính bao gồm tất cả các yếu tố của một kết cấu tính theo trọng lượng của nó. Tải trọng chính là tĩnh hoặc vĩnh viễn. Khi các yếu tố môi trường làm cho tải trọng vượt quá khả năng chịu đựng của chúng, bạn đã gặp phải một vấn đề nghiêm trọng. Các dây cáp và mặt cầu của Cầu Tacoma Narrows trở thành hai tải trọng chết vượt quá thông số kỹ thuật của chúng.

Tải trực tiếp

Tải trọng trực tiếp tính cho tất cả các tải khác không phải là một phần của cấu trúc. Chúng là nguyên nhân chính gây ra các hư hỏng cấu trúc vì chúng không liên tục và có thể thay đổi. Tải trọng chính trên cầu là các phương tiện di chuyển trên boong.

2. Các yếu tố cấu trúc phải giữ nguyên trạng thái cố định bất chấp lực

Tất cả các tải đều tác dụng lực lên kết cấu. Ngay cả tải chết cũng có lực. Ví dụ, các bức tường thân đặt trọng lượng, lực lên chân trang. Các bộ phận cấu trúc phải kết hợp với nhau để chống lại các lực và môi trường.

 3. Thiết kế cấu trúc thông minh có nghĩa là lựa chọn vật liệu thông minh

Vật liệu là các khối xây dựng được sử dụng bởi một kỹ sư kết cấu dân dụng. Tuy nhiên, có một sự khác biệt lớn về sức mạnh và tuổi thọ của vật liệu. Hơn nữa, thiết kế cấu trúc phải tính đến trọng lượng của mỗi vật liệu và cách nó tác dụng lực lên các vật liệu khác khi đã được đặt vào vị trí.

Một kỹ sư kết cấu dân dụng dành nhiều thời gian để phân tích các thông số kỹ thuật của vật liệu để tìm ra những vật liệu thông minh nhất cho công việc. Đôi khi họ thậm chí phải phát minh ra vật liệu mới bằng cách kết hợp những vật liệu khác. Ví dụ, một giàn tiêu chuẩn có thể không chịu tải theo kế hoạch, vì vậy kỹ sư sẽ thiết kế một giàn hỗn hợp để thực hiện công việc.