Kỹ thuật kết cấu

Kỹ thuật kết cấu , phần lớn, được coi là một tập hợp con của kỹ thuật dân dụng liên quan đến thiết kế và phân tích các tòa nhà và các cấu trúc phi xây dựng lớn để chịu được cả trọng lực và tải trọng gió cũng như thiên tai. Ngoài ra, nó cũng có thể bao gồm thiết kế máy móc, thiết bị y tế, xe cộ hoặc bất kỳ đối tượng nào khác có liên quan đến chức năng hoặc an toàn cấu trúc . Kỹ sư kết cấu phải đảm bảo thiết kế của họ đáp ứng mã xây dựng .

Các dự án kỹ thuật kết cấu chính trải qua bốn giai đoạn sau: nghiên cứu , thiết kế , thử nghiệm và xây dựng được thể hiện bằng các hình ảnh dưới đây:

Kỹ thuật kết cấu ra đời khi con người lần đầu tiên bắt đầu xây dựng các cấu trúc của riêng mình. Nó trở thành một nghề xác định hơn với sự xuất hiện của nghề kiến trúc trong cuộc cách mạng công nghiệp vào cuối thế kỷ 19  .

Theo nghĩa thực tế, kỹ thuật kết cấu phần lớn là ứng dụng cơ học Newton vào việc thiết kế các yếu tố và hệ thống kết cấu hỗ trợ các tòa nhà , cầu , tường (bao gồm tường chắn), đập , đường hầm , v.v.

 , phần lớn, được coi là một tập hợp con của Cầu treo Tuti (Sudan) đang được xây dựng.

Các kỹ sư kết cấu đảm bảo rằng các thiết kế của họ đáp ứng mục đích thiết kế nhất định dựa trên sự an toàn (nghĩa là các cấu trúc không bị sập mà không có cảnh báo chính đáng) và khả năng bảo trì (ví dụ rung động sàn và lắc lư tòa nhà không dẫn đến sự khó chịu của người tiêu dùng). Ngoài ra, các kỹ sư kết cấu có trách nhiệm sử dụng hiệu quả nguồn vốn và vật liệu để đạt được các mục tiêu này. Thông thường, các kỹ sư kết cấu cấp nhập cảnh có thể thiết kế dầm, cột và sàn đơn giản của một tòa nhà mới, bao gồm tính toán tải trọng cho mỗi thành viên và khả năng chịu tải của các vật liệu xây dựng khác nhau (thép  , gỗ, xây, bê tông). Một kỹ sư giàu kinh nghiệm sẽ có xu hướng đưa ra các cấu trúc khó khăn hơn, xem xét vật lý độ ẩm, nhiệt và năng lượng bên trong các thành phần của tòa nhà.

Tải trọng kết cấu trên các công trình thường được phân loại là: tải trọng sống như trọng lượng của người cư ngụ và đồ đạc trong tòa nhà, lực gió hoặc trọng lượng của nước, các lực do hoạt động địa chấn như động đất, tải trọng chết bao gồm trọng lượng của cấu trúc chính nó và tất cả các thành phần kiến ​​trúc chính và tải trọng mái sống như vật liệu và nhân lực tải kết cấu trong quá trình xây dựng. Các kỹ sư kết cấu chủ yếu chiến đấu chống lại các lực lượng của thiên nhiên như gió , động đất và sóng thần . Tuy nhiên, trong những năm gần đây, việc củng cố các cấu trúc chống phá hoại đã tăng tầm quan trọng

Giáo dục

Giáo dục của các kỹ sư kết cấu thường thông qua một mức độ kỹ thuật dân dụng hoặc kiến ​​trúc với sự nhấn mạnh cấu trúc hoặc thông qua một mức độ kỹ thuật kết cấu. Các môn học cơ bản cho kỹ thuật kết cấu là sức mạnh của vật liệu hoặc cơ học rắn, thống kê, động lực học, khoa học vật liệu, phân tích số và thiết kế cấu trúc khái niệm. Bê tông cốt thép, kết cấu hỗn hợp, gỗ, xây dựng và thiết kế kết cấu thép là các khóa học thiết kế kết cấu chung sẽ được giới thiệu trong cấp độ tiếp theo của giáo dục kỹ thuật kết cấu. Các khóa học phân tích cấu trúc bao gồm cơ học kết cấu, động lực học kết cấu và phân tích lỗi cấu trúc được thiết kế để xây dựng các kỹ năng và lý thuyết phân tích cơ bản cho sinh viên kỹ thuật kết cấu. Ở cấp cao hơn hoặc cao hơn,

Gần đây tại Hoa Kỳ, đã có các cuộc thảo luận trong cộng đồng kỹ thuật kết cấu về năng lực của sinh viên tốt nghiệp kỹ thuật kết cấu. Một số người đã kêu gọi bằng thạc sĩ là tiêu chuẩn tối thiểu để cấp phép chuyên nghiệp. Ngoài ra còn có sự hỗ trợ ngày càng tăng để thiết lập một văn bằng đại học kỹ thuật kết cấu; một số tồn tại trong quá khứ, và một vẫn tồn tại tại Đại học California-San Diego. Nhiều sinh viên sau này trở thành kỹ sư kết cấu chuyên ngành chính trong các chương trình cấp bằng kỹ sư dân dụng, cơ khí hoặc hàng không vũ trụ, thường không nhấn mạnh đến kỹ thuật kết cấu. Các chương trình kỹ thuật kiến ​​trúc cung cấp những điểm nhấn về cấu trúc, và thường nằm trong các khoa học thuật kết hợp với kỹ thuật dân dụng.

Cấp phép

Tại Hoa Kỳ, các kỹ sư kết cấu được cấp phép ở cấp Nhà nước. Ở nhiều quốc gia, giấy phép Kỹ thuật kết cấu được trao sau vài năm kinh nghiệm và trải qua nhiều kỳ thi. Ở một số tiểu bang, bao gồm California, giấy phép Kỹ thuật Xây dựng (CE hoặc PE cho Kỹ sư Chuyên nghiệp) thường là bước đầu tiên, bản thân nó đòi hỏi ít nhất hai năm và ở hầu hết bốn tiểu bang, kinh nghiệm thực tế và vượt qua kỳ thi. Sau cột mốc đó, cần hai đến ba năm kinh nghiệm cấu trúc chuyên ngành, sau đó là một kỳ thi kéo dài nhiều ngày chỉ tập trung vào các cấu trúc. Ở bang New York, một bài kiểm tra Cơ bản về Kỹ thuật được thực hiện trước tiên, không cần kinh nghiệm. Sau bốn năm kinh nghiệm tối thiểu (bao gồm tối đa 1 năm học cao học), Kỹ sư chuyên nghiệp ' kỳ thi cấp phép s (PE) được thực hiện. Bài kiểm tra này được dành riêng cho các kỹ sư kết cấu, tuy nhiên giấy phép có giá trị cho tất cả các ngành kỹ thuật.