Kỹ thuật kết cấu là gì?

Kỹ thuật kết cấu là thiết kế các hệ thống hỗ trợ kết cấu cho các tòa nhà, cầu, công trình đất và cấu trúc công nghiệp.Chi nhánh kỹ thuật này tập trung vào việc hỗ trợ tải một cách an toàn và dựa vào các nguyên tắc vật lý và toán học để thiết kế các hỗ trợ này.Công việc được thực hiện bởi các kỹ sư kết cấu, mặc dù trong nhiều lĩnh vực, ranh giới giữa kỹ thuật dân dụng và kết cấu bị mờ.Khi các tòa nhà ngày càng trở nên phức tạp, nhiều trường đại học và ban cấp phép đang tạo ra các chương trình và chứng chỉ riêng cho các kỹ sư kết cấu, giúp phân biệt nó là lĩnh vực riêng biệt của riêng mình.Các nhiệm vụ liên quan đến kỹ thuật kết cấu rất đa dạng và phức tạp, nhưng mục tiêu chính là luôn phát triển một hệ thống hỗ trợ cho phép cấu trúc đứng an toàn và giảm thiểu rủi ro sụp đổ.Một kỹ sư phải giải thích cho sự thay đổi nhiệt độ, thời tiết và nhiều yếu tố khác trong quá trình thiết kế và chọn các vật liệu có thể chịu được các yếu tố đó.Anh ta hoặc cô ta phải tạo ra một cấu trúc với độ lệch vừa đủ và lắc lư để giải thích cho sự thay đổi và mở rộng tự nhiên mà không tạo ra nguy hiểm hoặc khó chịu cho người cư ngụ.Cuối cùng, anh ta hoặc cô ta phải hoàn thành thiết kế và chỉ định các tài liệu phù hợp với ngân sách dự án.Trong quá trình thiết kế một tòa nhà, các kỹ sư kết cấu làm việc chặt chẽ với các kiến trúc sư và các thành viên trong nhóm dự án khác.Đối với các dự án chuyên sâu về cấu trúc như các tòa nhà chọc trời, kỹ sư kết cấu thường dẫn đầu quá trình thiết kế.Trong các trường hợp như thế này, các yếu tố cấu trúc thường được ưu tiên hơn các tính năng kiến trúc, mặc dù thiết kế vẫn phải phù hợp với các thành phần xây dựng cần thiết như hệ thống cơ học và điện.Sử dụng các cột, dầm, tấm và các yếu tố kỹ thuật kết cấu khác, kỹ sư sẽ thiết kế một hệ thống hỗ trợ thực tế, an toàn, thỏa mãn tất cả các tiêu chí dự án.Anh ấy hoặc cô ấy có thể sử dụng các vật liệu làm từ sắt hoặc thép làm cơ sở cấu trúc của tòa nhà, mặc dù bê tông đóng căng trước và các tấm đúc sẵn là một lựa chọn vững chắc khác.Đối với các cấu trúc nhỏ hơn, gỗ bằng gỗ cũng có thể là một vật liệu hỗ trợ hiệu quả, và cũng cung cấp một cái nhìn độc đáo khi tiếp xúc.Các vật liệu khác được sử dụng bởi các kỹ sư kết cấu bao gồm các hợp kim bằng nhôm và thép cũng như các đơn vị xây dựng. Do sự phức tạp của lĩnh vực này, phần lớn các kỹ sư kết cấu trên toàn thế giới có ít nhất bốn năm đại học.Trong hầu hết các lĩnh vực, các chuyên gia kỹ thuật kết cấu cũng phải được cấp phép, mặc dù các yêu cầu khác nhau đáng kể.Ở Mỹ, một kỹ sư kết cấu phải có bằng bốn hoặc năm năm cũng như vài năm kinh nghiệm làm việc trước khi họ có thể nộp đơn xin cấp phép.Tất cả các ứng viên tiềm năng được thử nghiệm bằng các kỳ thi được phát triển bởi Hội đồng giám khảo quốc gia về kỹ thuật và khảo sát (NCEEs), là cơ quan quản lý quốc gia về chứng nhận kỹ thuật.