Теория строительной инженерии
-
Проектирование конструкций
- Зависит от знания нагрузок, физики и материалов
- Включает математику и нормы проектирования
- Учитывает коррозионную стойкость материалов
-
Критерии проектирования
- Пригодность к эксплуатации
- Прочность
-
Прочность и жесткость
- Прочность зависит от свойств материала
- Жесткость зависит от свойств материала и геометрии
-
Факторы безопасности
- Учитывают статистическую вероятность разрушения
- Применяются коэффициенты запаса прочности
-
Грузовые ящики
- Комбинация нагрузок с коэффициентами запаса прочности
- Используются для проверки прочности и пригодности к эксплуатации
-
Законы движения Ньютона
- Важны для понимания сил, действующих на конструкцию
- Третий закон требует равновесия сил
-
Статическая детерминированность
- Инженер должен понимать внутренние и внешние силы
- Статически определенная структура анализируется с учетом равновесия
-
Эластичность и пластичность
- Большая часть конструкций основана на упругих материалах
- Пластичные материалы не подчиняются закону Гука
- Теория пластичности используется для железобетонных конструкций
-
Уравнение пучка Эйлера–Бернулли
- Определяет поведение элемента балки
- Основано на пяти допущениях
- Упрощенная версия: w = q(x)E/I
-
Производные от w
- w: отклонение
- dwdx: наклон балки
- EId2wdx2: изгибающий момент
- ddx(EId2wdx2): сила сдвига
-
Напряжения и изгибающий момент
- σ = M/yI
- M: изгибающий момент
- y: расстояние от нейтральной оси
- I: второй момент площади
-
Потеря устойчивости
- Формула Эйлера определяет силу осевого сжатия
- Критическое напряжение потери устойчивости
- Другие формы потери устойчивости: боковая и пластинчатая
-
Структурный анализ и программное обеспечение
- Структурный анализ: определение напряжений и деформаций
- Программное обеспечение для проектирования конструкций: автоматизация расчетов