Dieser Artikel ist die Fortsetzung des ersten Artikels über Strukturanalyse Kursarbeit in den USA. Beim Betrachten von Analysekursen, Die Gesamtkomplexität nimmt zu. Mit dem Design, Der Hauptunterschied besteht darin, dass jedes einzelne Struktur- oder Baumaterial anders wirkt, Daher müssen Ingenieure jedes dieser unterschiedlichen Materialien auf unterschiedliche Weise berücksichtigen. In den Designkursen werden alle Prinzipien behandelt, die die Schüler über die Physik der Strukturanalyse lernen, und diese auf reale Materialien angewendet, Querschnitte, und Strukturen.

Design-Kursarbeit

Stahldesign 1/2

Weil Stahl wahrscheinlich das am häufigsten verwendete Baumaterial ist, Studenten nehmen normalerweise Steel Design 1 für ihren ersten Designkurs. Die erste Iteration des Stahldesigns geht durch die Geschichte des Materials als Baumaterial, wie es gemacht wird, sowie Branchenpraktiken. Die Schüler sind den verschiedenen Stahlformen und -profilen ausgesetzt, die über das Internet erhältlich sind AISC-Spezifikation für Stahlbaugebäude. Am Ende des Kurses, Die Schüler können einfache Stahlbauteile einschließlich Balken und Säulen entwerfen, sowie den Unterschied zwischen Scher- und Momentverbindungen identifizieren. Für die zweite Iteration, Stahldesign 2 befasst sich mit fortgeschritteneren Designthemen. Wie von NCSEA angegeben, "Der Inhalt von Steel Design II kann je nach Institution stark variieren, teilweise aufgrund regionaler Bedürfnisse und akademischer Semester [1]." Die Schüler verbringen viel Zeit damit, Verbundträger kennenzulernen und zu entwerfen, zeigt sowohl teilweise als auch vollständig zusammengesetztes Verhalten. Am Ende des Kurses, Die Schüler sollten auch ein gutes Verständnis für Schwerkraft- und Stahlrahmenszenarien haben. Dieser Kurs führt auch durch das AISC Steel Construction Manual, eines der nützlichsten Werkzeuge der Bauingenieure, wie es sich auf die Designthemen bezieht.

Beispiel für die Überprüfung des Stahlelementcodes aus einem SkyCiv Member Design-Bericht

Abbildung 1: Beispiel für die Überprüfung des Stahlelementcodes aus einem SkyCiv Member Design-Bericht

 

Konkretes Design 1/2

Wird als etwas komplexer angesehen, Die Betonkonstruktion folgt normalerweise direkt nach der Stahlkonstruktion. Ähnlich wie bei den Stahlschichten, Der erste konkrete Designkurs konzentriert sich stark auf das Material selbst, Es ist Geschichte, wie und woraus es besteht, und Industriepraktiken. Ebenfalls, weil die Betonkonstruktion besondere bauliche Herausforderungen mit sich bringt, Die Schüler lernen auch diese Prozesse kennen. Die Teilnehmer am Ende des Kurses können grundlegende Balken und Säulen entwerfen. Ein einzigartiger Aspekt des ersten Kurses ist, dass die meisten Universitäten eine Laborsitzung anbieten, in der sie ihre eigenen konkreten Proben herstellen und testen. Die Schüler sind auch den Überlegungen des wichtigsten konkreten Konstruktionscodes ausgesetzt, ACI 318 - Bauvorschriften für Konstruktionsbeton. Für die zweite Iteration der konkreten Gestaltung, es gliedert sich in zwei Unterkurse: fortschrittlicher Stahlbeton und Spannbeton. Für den fortgeschrittenen Betonkurs, Die Schüler erweitern ihr Wissen über konkretes Design, indem sie sich mit komplexeren Betonelementen wie Zweiwege-Bodensystemen und Scherwänden vertraut machen. Es gibt auch eine erhebliche Belastung für konkrete Momentrahmen und deren Reaktion auf seismische Kräfte.

Darstellung von Spannbeton und seinen Sehnen

Abbildung 2: Darstellung von Spannbeton und seinen Sehnen (designbuildings.co.uk)

Der vorgespannte Kurs konzentriert sich sowohl auf vorgespannten als auch auf vorgefertigten Beton. Dieser Kurs zeigt die Unterschiede auf, Vorteile, und Nachteile von Spann- und Stahlbeton. Ein guter Teil dieses Kurses befasst sich ausführlich mit dem Bauprozess aufgrund der zusätzlichen Komplexität beim Bau dieser Art von Betonsystem. Am Ende des Kurses, Die Schüler können vorgespannte / vorgefertigte Elemente entwerfen.  

Holzdesign

Die Innovation und Expansion von Holz als Baumaterial bedeutet, dass die Schüler schnell etwas über die neue Welle von Holzwerkstoffen lernen müssen. Im Holzdesign, Die Schüler lernen zunächst die Geschichte des Holzes als Baumaterial kennen, seine mechanischen Eigenschaften, und Industrienormen. Studenten über die Dauer des Kurses werden mit folgen NDS für den Holzbau, das maßgebliche Codedokument für das Design. Im Laufe, Die Schüler lernen, wie sie verschiedene Holzelemente und Verbundwerkstoffe entwerfen, von einfachen Pfosten und Balken bis hin zu Fachwerken, Holzmembranen, und Holzscherwände. Ein weiterer wichtiger Aspekt, der hier diskutiert wird, sind die verschiedenen Steckverbinder und Verbindungen, die in der Industrie verwendet werden. Schließlich, Die Schüler lernen die bereits erwähnten Trends bei Holzwerkstoffen kennen, einschließlich Dinge wie strukturelles Verbundholz (SCL) und Brettsperrholz (CLT). Darstellung, wie CLT-Platten aufgebaut sind

Abbildung 3: Darstellung, wie CLT-Platten aufgebaut sind (thinkwood.com).

 

Mauerwerk Design

Von den Hauptmaterialien, Mauerwerk ist in der Praxis am wenigsten verbreitet. Die Teilnehmer dieses Kurses lernen zunächst wieder etwas über das Material und die Geschichte, während dem Benutzen ACI 530 / TMS 402 Bauvorschriften für Mauerwerkskonstruktionen. Die wichtigsten Strukturelemente, die die Schüler entwerfen lernen, sind Mauerwerksträger und Scherwände, mit einem Schwerpunkt auf letzterem, da Mauerwerk üblicherweise als Seitenkraft-Widerstandssystem verwendet wird (LFRS). In diesem Kurs liegt auch ein Schwerpunkt auf Konstruktionsdetails.  

Foundation Design

Dies wird tatsächlich als Einführungskurs unterrichtet, da es ein ganz anderes Gebiet des Bauingenieurwesens gibt, das sich mit Fundamenten / Bodenmechanik befasst. Aus diesem Grund, Die Studierenden erhalten eine gute Wissensgrundlage über die verschiedenen grundlegenden Eigenschaften von Boden und Stabilität. Wenn die Schüler diesen Kurs abgeschlossen haben, Sie sollten in der Lage sein, die verschiedenen Entwurfsfehlermethoden aus Bodenperspektive zu beschreiben und zu erkennen sowie einfache Stützmauern und flache Fundamente zu entwerfen, ebenso gut wie

Darstellung der Ausfallarten der Stützmauer

Abbildung 4: Darstellung der Ausfallarten der Stützmauer (mdpi.com).

Wie die Branche voranschreitet, sogar mehr, Materialien werden für das Design verwendet, Daher ist es wichtig, dass Studenten und aktuelle Ingenieure kontinuierlich lernen. Glück für Bauingenieure aller Art, SkyCiv unterstützt die Fähigkeit, eine Vielzahl von Strukturelementen gemäß einer Vielzahl von Konstruktionscodes zu entwerfen, Sie können Sehen Sie sich die verschiedenen Designs an, die hier unterstützt werden  

Quellen

  1. Dong, Kevin. "NATIONALER RAT DER STRUCTURAL ENGINEERS ASSOCIATIONS EMPFOHLENES STRUCTURAL ENGINEERING CURRICULUM." NATIONALER RAT DER STRUCTURAL ENGINEERS ASSOCIATIONS, www.ncsea.com/downloads/committee/docs/.
  2. Fasano, Anthony. „Frag Anthony: Holen Sie sich einen Master-Abschluss in Bauingenieurwesen oder einen MBA?” Bauingenieur Quelle, 29 Juli 2016, source.asce.org/ask-anthony-get-a-masters-degree-in-civil-engineering-or-an-mba/.
  3. "NCSEA Education Committee." NCSEA-Ausschüsse, www.ncsea.com/committees/basiceducationcommittee/