Negli Stati Uniti, c'è una tendenza crescente di studenti di ingegneria strutturale che hanno bisogno di considerare sempre di più la laurea magistrale [2], grazie a un gran numero di argomenti e corsi richiesti a causa della complessità in continua espansione delle strutture. A seconda dell'università o del college frequentato da questi studenti, alcuni dei corsi richiesti potrebbero non essere disponibili, quindi c'è quella sfida dell'aspetto educativo dell'ingegneria strutturale al passo con il lato professionale. Il Consiglio Nazionale delle Associazioni degli Ingegneri Strutturali (NCSEA) utilizza un sondaggio di professionisti e ingegneri professionisti per valutare continuamente quali argomenti di ingegneria strutturale sono utilizzati / conosciuti nella loro pratica in modo che le università e le scuole possano pianificare il futuro curriculum per i loro studenti di ingegneria strutturale. Complessivamente, le basi dell'ingegneria strutturale possono essere suddivise in due categorie principali: analisi e progettazione. Questo articolo metterà in evidenza la prima categoria utilizzando le raccomandazioni NCSEA [1] come linea guida.  

Livelli di analisi

Analisi strutturale 1 - Determina l'analisi

Basato sui principi appresi in statica, Analisi strutturale 1 serve come base per tutti i principi di ingegneria strutturale. Il corso è diviso principalmente tra la risoluzione di determinati sistemi utilizzando la statica, e guardando argomenti relativi alla meccanica (fatica, sforzo, materiale, deformazione, eccetera). Alla fine di questo corso, gli studenti dovrebbero essere in grado di stabilire equazioni di equilibrio per strutture semplici, comprendere i tipi di supporto e rilascio, e trova i diagrammi della forza della membrana.  

Analisi strutturale 2 - Analisi indeterminata

Analisi strutturale 2 si spinge un po 'oltre concentrandosi su meccaniche più avanzate e risolvendo sistemi indeterminati. Questo corso è dove le idee come il lavoro virtuale, deflessione del pendio, e vengono introdotti metodi di distribuzione dei momenti per risolvere sistemi indeterminati. La meccanica avanzata appresa qui include le idee di coppia, deformazione, tensioni combinate, e deformazione plastica. In questo corso, viene introdotto il contesto del mondo reale in modo che gli studenti possano distinguere cose come gravità vs. carichi laterali o le diverse tipologie di collegamento (appuntato, fisso, eccetera).

Corsi strutturali negli Stati Uniti - Analisi indeterminata

figura 1: rappresentazione della forma di instabilità in colonne con diverse condizioni finali (researchgate.net)

 

Analisi strutturale 3 - Analisi della matrice

In questo corso, gli studenti apprendono principalmente l'applicazione dell'algebra matriciale e del lavoro virtuale a strutture su larga scala, mentre contemporaneamente viene introdotto al software di analisi strutturale nel settore. Perché il software strutturale è molto comunemente usato nella pratica, la capacità degli studenti di capire come i metodi di rigidità vengono utilizzati nel software per ottenere analisi su larga scala aiuta a trasferirli dalla classe all'ufficio. Fortunatamente per gli studenti, NCSEA consiglia solo una versione semplificata dell'analisi della matrice a mano per aiutare a illustrare ciò che il software sta facendo dietro le quinte. corsi di analisi strutturale negli stati uniti - Analisi della matrice

figura 2: rappresentazione dei risultati di deflessione / analisi utilizzando l'analisi matriciale su SkyCiv Structural 3D

 

Dinamica strutturale

Questo corso si concentra sul caricamento di scenari che sono dinamico. Questi meccanismi di caricamento avanzati includono l'argomento molto ampio dei carichi e delle risposte sismiche, così come carichi insoliti come il caricamento esplosivo, carichi pedonali, eccetera. Utilizzo di questi carichi dinamici, gli studenti imparano come trovare il dinamico risposta della struttura stessa. Anche, c'è uno sforzo significativo per conoscere i diversi sistemi di resistenza alla forza laterale e le loro reazioni a questi tipi dinamici di carico. Complessivamente, questo corso è molto importante per gli ingegneri che partecipano alla progettazione in cui l'attività sismica è prevalente ed è quindi comunemente governata come un caso di carico laterale.   La piattaforma SkyCiv offre a ingegneri nuovi ed esperti gli strumenti per ottenere quasi tutti i tipi di analisi per la loro struttura, che vanno dalla statica lineare allo spettro di risposta e alla frequenza dinamica. Dai un'occhiata a questi diversi tipi di analisi qui.

Corsi aggiuntivi

Percorso di carico nei sistemi strutturali

Non necessariamente un corso specifico, ma soprattutto un'idea generale che deve essere appresa durante i corsi di ingegneria strutturale. Imparare a seguire sistematicamente e istintivamente il percorso di carico da qualsiasi punto della struttura è importante a causa dei presupposti ingegneristici che devono essere fatti nella pratica. Anche, studenti e ingegneri devono considerare le differenze nei percorsi di carico tra i diversi sistemi strutturali sotto lo stesso carico.

Corsi strutturali negli Stati Uniti - Percorso di carico nel sistema strutturale

figura 3: Percorso di carico semplice di una lastra di cemento sospesa (www.engineersdaily.com).

È facile vedere come gli attuali studenti di ingegneria strutturale non sarebbero in grado di inserirla in una laurea di 4 anni (e i corsi di design non erano nemmeno elencati qui), che è in parte il motivo per cui esiste questa tendenza crescente dei diplomi avanzati. Mentre l'industria continua a innovare con la tecnologia e i progressi dei materiali, sarà necessario trattare sempre più argomenti affinché gli ingegneri strutturali di livello universitario siano completamente pronti per la forza lavoro. Assicurati di leggere il secondo articolo che evidenzia anche i diversi corsi di design.  

Fonti

  1. Dong, Kevin. "CURRICULUM DI INGEGNERIA STRUTTURALE CONSIGLIATO PER IL CONSIGLIO NAZIONALE DELLE ASSOCIAZIONI DEGLI INGEGNERI STRUTTURALI". CONSIGLIO NAZIONALE DELLE ASSOCIAZIONI DEGLI INGEGNERI STRUTTURALI, www.ncsea.com/downloads/comm Committee/docs/.
  2. Fasano, Anthony. “Chiedi ad Anthony: Ottieni un Master in Ingegneria Civile o un MBA?” Fonte di ingegneria civile, 29 luglio 2016, source.asce.org/ask-anthony-get-a-masters-degree-in-civil-engineering-or-an-mba/.
  3. "NCSEA Education Committee." Comitati NCSEA, www.ncsea.com/committees/basiceducationcomm Committee/