Kas yra struktūrinė analizė?

Architektai, statybininkai, statybos prižiūrėtojai, naudotojai ir statinio naudotojai, nustatydami fizinį statinio vientisumą, priklauso nuo tikslios konstrukcijos analizės. Konkreti konstrukcija gali būti namas, biurų pastatas, tiltas, tunelis, bokštas ar net lėktuvas ar laivas. Konstrukcinė analizė užtikrina, kad konkretus konstrukcijos projektas atlaikys vidinius ir išorinius įtempius ir jėgas, kurioms jis skirtas. Taigi, nagrinėjant konkrečios konstrukcijos saugos ir ilgaamžiškumo veiksnius, realizuojami žinomi parametrai. Taip pat dažnai remiamasi struktūrine analize nustatant konstrukcijos gedimo priežastį.

Konstrukcijos analizė turi atspindėti tikslų visų numatomų konstrukcijos stipriųjų ir silpnųjų pusių įvertinimą. Atliekant analizę bus nustatytos tūrio ribos, taip pat linijiniai ir paviršiaus stiprumai bei konstrukcinių komponentų silpnybės, įskaitant kolonų, sienų, jungčių, sijų, atramų ir stogų stiprumą. Struktūrinė analizė didžiąja dalimi grindžiama nekintamais fizikiniais dėsniais. Teisinga konstrukcinė analizė dažniausiai sukelia per daug statinį.

Be nelanksčių fizinių laikomosios galios ribų, atsparumo tempimui ir statybinių medžiagų gamybos savybių, matematika, bandymai, skaičiavimai ir teorija yra atskiras ir svarbus struktūrinės analizės aspektas. Kiekvienai konstrukcijos konstrukcijai ir medžiaginei sudedamajai daliai taikomi savo fizinių dėsnių rinkiniai. Rengiant konstrukcinę analizę, nagrinėjamas net paviršiaus, ant kurio stovės konstrukcija, stabilumas, vėjo sąlygos, įvairių konstrukcijos komponentų atsparumas smūgiams.

Konstrukcijų inžinieriai, atsakingi už konstrukcijos analizę, yra labai išsilavinę ir apmokyti iššifruoti sudėtingas medžiagų galimybes, geometrinį dizainą ir įtempių veiksnius – tiek numatytus, tiek faktinius – lemiančius konkretaus konstrukcijos projekto įgyvendinamumą. Naudodamiesi išsilavinimu, patirtimi ir modernia konstrukcijų programine įranga, konstrukcijų inžinieriai, architektai ir statybininkai dirba kartu, kad pastatytų konstrukciją, kuri būtų atspari gedimams. Konstrukcijų inžinierius, kaip ir yra jo funkcija, dažnai turi nepaisyti statytojo fiskalinių rūpesčių, taip pat suvaldyti estetines dizainerio ar architekto fantazijas.

Struktūrinės analizės istorija siekia gerokai daugiau nei 2000 metų. Senovės graikai ir romėnai naudojo laikančiųjų medžiagų, jėgos ir įtempių analizę, statydami antikos konstrukcijas, kurių daugelis išliko nepažeistos ir šiandien. Didžioji kinų siena yra dar vienas senovės architektūros pavyzdys, išlikęs šiandien dėl teisingos numatomo konstrukcinių komponentų vientisumo analizės. Akivaizdu, kad nors per šimtmečius radikaliai keitėsi statybinės medžiagos ir konstrukcijų projektavimo estetika, pagrindinė matematinė konstrukcinių elementų analizė išlieka ta pati.