การออกแบบเหล็กโครงสร้างคืออะไร?

เหล็กเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันมากที่สุดในโลกในปัจจุบันอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักความทนทานความยืดหยุ่นความยืดหยุ่นความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและการดึงดูดความงามแบบธรรมดาในช่วง 100 ปีที่ผ่านมานับตั้งแต่การประดิษฐ์ได้จัดตั้งเหล็กเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างเชิงพาณิชย์ที่มีขนาดใหญ่มากตั้งแต่ตึกระฟ้าไปจนถึงสะพานรถยนต์ไปจนถึงเรือท่อไปจนถึงอุปกรณ์จรวดความทนทานและความเก่งกาจของเหล็กทำให้การแข่งขันเหล่านี้มีอารยธรรมสมัยใหม่ที่เป็นไปได้

แน่นอนด้วยการถือกำเนิดของเหล็กมาเป็นแนวคิดของการออกแบบเหล็กโครงสร้างในการสร้างอย่างถูกต้องการกำหนดค่าทางเรขาคณิตของโครงสร้างเหล็กปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในการสร้างตึกระฟ้าเหล็กต้องคำนวณและกลั่นกรองบ่อยครั้งก่อนที่เหล็กกล้าจะใช้แม้กระทั่งในความก้าวหน้าของโครงสร้างเหล็กจากความคิดไปสู่การสร้างวิศวกรโครงสร้างเหล็กเป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญคนแรกที่ได้รับการเกณฑ์ในกระบวนการอาคาร

ความสำคัญของการออกแบบเหล็กโครงสร้างเมื่อเทียบกับการออกแบบสถาปัตยกรรมคือการรับประกันโครงสร้างโครงสร้างความสมบูรณ์ของอาคารเหล็ก, สะพาน, ยานพาหนะ, หอคอย ฯลฯ การออกแบบเหล็กโครงสร้างครอบคลุมความคุ้นเคยกับชนิดต่าง ๆ ของเหล็กกล้าและโลหะผสมเหล็กการพึ่งพาสูตรที่แสดงถึงการต้านทานความเครียดและปัจจัยการรับน้ำหนักของเหล็กคานคอลัมน์วงเล็บปีกกาเชื่อมต่อและที่แขวนรวมถึงคำสั่งมากมายของรูปแบบเชิงเรขาคณิตและคณิตศาสตร์ของการก่อสร้างหากการออกแบบหรือส่วนประกอบทางกายภาพใด ๆ ล้มเหลวหายนะเป็นผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้การพิจารณาความงามนั้นเป็นที่มาของสถาปนิกโดยตรงและไม่มีผลต่อประสิทธิภาพที่เหมาะสมของโครงกระดูกเหล็กของโครงสร้าง

การออกแบบเหล็กโครงสร้างมีวิวัฒนาการมาจากการมุ่งเน้นไปที่ความแข็งแกร่งที่เหล็กสามารถและให้โครงสร้างเพื่อประโยชน์ที่เหล็กมีให้ในความยืดหยุ่นของโครงสร้างช่วยให้โครงสร้างสามารถต้านทานความเครียดของธรรมชาติได้ดีขึ้นและมนุษย์ที่น่าสนใจคือแรงผลักดันที่สำคัญสำหรับวิวัฒนาการในการออกแบบเหล็กโครงสร้างนี้คือแผ่นดินไหวการออกแบบเบื้องต้นของโครงสร้างเหล็กหลายชั้นและช่วงเหล็กที่มีความยาวนั้นเป็นไปตามปกติเป็นครั้งแรกว่าโครงสร้างจะทนต่อการเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ได้อย่างไรความต้านทานลมยังเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบและการสร้างโครงสร้างเหล็กสูงเช่นเดียวกับการก่อการร้าย

ในวัยเด็กการออกแบบเหล็กโครงสร้างทำได้ผ่านการคำนวณทางกายภาพการร่างและการทดลองและข้อผิดพลาดบ่อยครั้งเมื่อคุณภาพของเหล็กดีขึ้นดังนั้นจึงมีกลไกของการออกแบบเหล็กโครงสร้างการออกแบบคอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) อาจเป็นเครื่องมือที่เป็นนวัตกรรมและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการพัฒนาโครงสร้างเหล็กโครงสร้างช่วยบรรเทาวิศวกรโครงสร้างของ Tedium และข้อผิดพลาดที่มีอยู่ในการคำนวณทางกายภาพและการร่างมือCAD ทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการออกแบบที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้นในราคาที่น้อยลง