ผลต่างระหว่างรุ่นของ "วิศวกรรมโครงสร้าง"

เก็บกวาดบทความด้วยบอต
(เก็บกวาดบทความด้วยบอต)
{{ลิงก์ไปภาษาอื่น}}
[[ไฟล์:Unity-Zarya-Zvezda STS-106.jpg|right|thumb|วิศวกรรมโครงสร้างเกี่ยวข้องกับการสร้างระบบที่ซับซ้อนเช่นสถานีอวกาศนานาชาติ, ที่นี่จะเห็นจากกระสวยอวกาศแอตแลนติสที่แยกตัวออกไป]]
[[ไฟล์:Phoenix Mars Lander in testing PIA01885.jpg|thumb|right|วิศวกรโครงสร้างกำลังสืบสวนยานอวกาศที่มุ่งสู่ดาวอังคารของนาซา, Phoenix Mars Lander]]
วิศวกรรมโครงสร้างย้อนกลับไป 2700 ปีก่อนคริสตกาล เมื่อปิรามิดขั้นบันไดสำหรับฟาโรห์ Djoser ถูกสร้างขึ้นโดย Imhotep, วิศวกรคนแรกในประวัติศาสตร์ที่รู้จักชื่อ. ปิรามิดเป็นโครงสร้างสำคัญที่พบมากที่สุดที่สร้างขึ้นโดยอารยธรรมโบราณเพราะรูปแบบโครงสร้างของปิรามิดมีเสถียรภาพโดยเนื้อแท้และเกือบไม่สามารถปรับขนาดให้แน่นอนได้ (ซึ่งตรงข้ามกับรูปแบบส่วนใหญ่ของโครงสร้างอื่น ๆ, ซึ่งไม่สามารถจะเพิ่มขนาดขึ้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับโหลดที่เพิ่มขึ้น) <ref name = Saouma/>.
 
อย่างไรก็ตาม มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะสังเกตุสังเกตว่าเสถียรภาพทางโครงสร้างของปิรามิดเบื้องต้นไม่ได้เป็นผลมาจากรูปร่างของมัน. ความสมบูรณ์ของปิรามิดจะเป็นเหมือนเดิมตราบใดที่หินแต่ละก้อนมีความสามารถที่จะรองรับน้ำหนักของหินที่อยู่เหนือมัน<ref name=Fonte>{{cite report|title=Building the Great Pyramid in a Year : An Engineer's Report |author=Fonte, Gerard C. A.|publisher=Algora Publishing: New York|pages=34|accessdate=2013-12-05}}</ref>. บล็อกหินปูนถูกนำมาจากเหมืองใกล้สถานที่ก่อสร้าง. เนื่องจากแรงอัดของหินปูนอยู่ที่ประมาณ 30-250 MPa (MPa = Pa*10^6), บล็อกจะไม่พังลงมาภายใต้แรงอัด<ref name=standford.edu>{{cite web|url=http://www.stanford.edu/~tyzhu/Documents/Some%20Useful%20Numbers.pdf|title=Some Useful Numbers on the Engineering Properties of Materials (Geologic and Otherwise)|author=unknown|publisher=Stanford University|accessdate=2013-12-05}}</ref>. ดังนั้นความแข็งแรงของโครงสร้างของพีระมิดเกิดจากคุณสมบัติของหินที่ก่อกันขึ้นมามากกว่ารูปทรงเรขาคณิตของพีระมิด.
 
ตลอดประวัติศาสตร์ยุคโบราณและยุคกลาง การออกแบบทางสถาปัตยกรรมและการก่อสร้างส่วนใหญ่ได้รับการดำเนินการโดยช่างฝีมือ, เช่นช่างก่ออิฐก่อหินและช่างไม้, ที่เติบโตขึ้นมาในบทบาทของผู้สร้างต้นแบบ. ทฤษฎีของโครงสร้างก็ยังไม่เกิดและความเข้าใจว่าโครงสร้างสามารถตั้งขึ้นได้อย่างไรถูกจำกัดอย่างมาก, และเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับหลักฐานเชิงประจักษ์ของ'สิ่งที่เคยทำงานได้มาก่อน'. ความรู้ถูกเก็บรักษาไว้โดยสมาคมวิชาชีพและไม่ค่อยอัพเดทอัปเดตตามความก้าวหน้า. โครงสร้างทั้งหลายถูกทำซ้ำ ๆ กันแต่เพิ่มขึ้นในขนาดที่ใหญ่ขึ้น<ref name=Saouma>{{cite web|url=http://ceae.colorado.edu/~saouma/Lecture-Notes/se.pdf|title=Lecture notes in Structural Engineering|author=Victor E. Saouma|publisher=University of Colorado|accessdate=2007-11-02}}</ref>.
 
ไม่มีบันทึกว่าการคำนวณครั้งแรกของความแข็งแรงของโครงสร้างหรือพฤติกรรมของวัสดุโครงสร้าง, แต่อาชีพของวิศวกรโครงสร้างเป็นรูปเป็นร่างจริง ๆ ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมและการประดิษฐ์ขึ้นใหม่ของคอนกรีต (ดูประวัติของคอนกรีต). วิทยาศาสตร์กายภาพที่อยูใต้วิศวกรรมโครงสร้างเริ่มที่จะได้รับการเข้าใจในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา ({{lang-en|Renaissance}}) และมีการพัฒนามาตั้งแต่นั้นมาให้เป็นแอพพลิเคชั่นแอปพลิเคชันที่ทำโดยคอมพิวเตอร์ที่ถูกใช้เป็นหัวหอกในปี 1970s<ref>{{cite web |url=http://www.structuremag.org/downloads/pulse-release-ETABS-receives-Top-Seismic-product-5-24-06.pdf |title=ETABS receives "Top Seismic Product of the 20th Century" Award |year=2006 |work=Press Release |publisher=Structure Magazine |accessdate=April 20, 2012}}</ref>.
 
== Timeline ==
บทความหลัก: Space frame
 
[[ไฟล์:Bending.svg|thumb|right|การกำหนดที่ชัดเจนของความสมดุลย์ของแรงสมดุลของแรง ({{lang-en|[[:en:statically determinate]]}}) จะทำเพียงแค่รองรับคาน, ทำให้เกิดการโก่งงอภายใต้โหลดที่กระจายอย่างสม่ำเสมอ]]
 
โครงสร้างใด ๆ จะถูกทำขึ้นหลัก ๆ จากเพียงจำนวนเล็กน้อยของชนิดขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน ได้แก่:
แผ่นแบกรับการหักงอในสองทิศทาง. แผ่นพื้นคอนกรีตเป็นตัวอย่างหนึ่งของแผ่น. แผ่นสามารถเข้าใจได้โดยใช้กลไกต่อเนื่อง ({{lang-en|continuum mechanics}}), แต่เนื่องจากความซับซ้อนที่เกี่ยวข้อง, พวกมันส่วนใหญ่มักได้รับการออกแบบโดยใช้วิธีการเชิงประจักษ์ประมวลผลหรือการวิเคราะห์คอมพิวเตอร์.
 
นอกจากนี้พวกมันยังสามารถได้รับการออกแบบด้วยทฤษฎีเส้นผลตอบแทน ({{lang-en|yield line theory}}), ในที่ซึ่งกลไกการล่มสลายที่ได้สันนิษฐานไว้มีการวิเคราะห์เพื่อให้ขอบเขตด้านบน ({{lang-en|upper bound}}) บนโหลดที่ล่มสลาย (ดู Plasticity). เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติ<ref>http://www.ramsay-maunder.co.uk/downloads/precast_roof_slabs.pdf</ref> แต่เพราะวิธีการนี้จะให้ ขอบเขตด้านบน, เช่นการคาดการณ์ที่ไม่ปลอดภัยของการโหลดที่ล่มสลาย, สำหรับกลไกการล่มสลายที่ถูกคิดขึันอย่างขึนอย่างไม่ดี การดูแลอย่างมากเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ากลไกการล่มสลายที่สันนิษฐานไว้จะเป็นจริง<ref>http://www.ramsay-maunder.co.uk/downloads/l_shaped_landing.pdf</ref>.
 
=== เปลือก ===
[[ไฟล์:bolt-in-shear.PNG|thumb|รูปของโบลต์ (สกรู) ในความเค้นเฉือน (ความเค้นที่ทำให้วัสดุบิดรูปร่างไปจากเดิม) ({{lang-en|shear stress}}), รูปบนแสดงให้เห็นการเฉือนเดี่ยว, รูปล่างแสดงให้เห็นการเฉือนคู่ ]]
 
วิศวกรรมโครงสร้างขึ้นอยู่กับความรู้ในรายละเอียดของกลศาสตร์ประยุกต์, วัสดุศาสตร์และคณิตศาสตร์ประยุกต์เพื่อที่จะเข้าใจและคาดการณ์ว่าโครงสร้างรองรับและต่อต้านน้ำหนักตัวเองและน้ำหนักของโหลดได้อย่างไร. เพื่อที่จะนำความรู้มาใช้ให้ประสบความสำเร็จ วิศวกรโครงสร้างโดยทั่วไปต้องมีความรู้ในรายละเอียดของรหัสการออกแบบ ({{lang-en|design codes}}) ด้านปฏิบัติและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง, เทคนิคของการวิเคราะห์โครงสร้าง, รวมทั้งความรู้บางอย่างเกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุและโครงสร้าง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโครงสร้างเหล่านั้นจะสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอก. ตั้งแต่ปี 1990s, ซอฟแวร์ผู้เชี่ยวชาญได้มีอยู่ในตลาดเพื่อช่วยในการออกแบบโครงสร้าง, ด้วยฟังก์ชั่นฟังก์ชันการทำงานที่จะช่วยในการวาดภาพ, การวิเคราะห์และการออกแบบโครงสร้างที่มีความแม่นยำสูงสุด; ตัวอย่างเช่น AutoCAD, StaadPro, ETABS, Prokon, Revit Structure เป็นต้น. ซอฟต์แวร์ดังกล่าวยังอาจต้องพิจารณาโหลดในสิ่งแวดล้อม, เช่นจากการเกิดแผ่นดินไหวและลม.
 
=== วัสดุ ===
* อิฐ
* ไม้: ไม้เนื้อแข็ง, ไม้เนื้ออ่อน
* อลูมิเนียมอะลูมิเนียม; ยูพีวีซี
* วัสดุคอมโพสิต: ไม้อัด
* วัสดุโครงสร้างอื่น ๆ : อิฐที่ตากแห้ง, ไม้ไผ่, คาร์บอนไฟเบอร์, พลาสติกเสริมไฟเบอร์, อิฐโคลน, วัสดุมุงหลังคา, อะคริลิค
372,801

การแก้ไข