Ingeniørberegninger er en nødvendig del af strukturel konstruktion. Ingeniørberegninger identificerer en bygnings styrke og stabilitet. Ingeniørberegninger udføres ved hjælp af to slags belastninger: levende belastninger og pålagte belastninger. Levende belastninger omfatter personer, møbler, sne, regnvand osv., og pålagte belastninger er de belastninger, som vi pålægger vores konstruktioner ved at designe dem til særlige formål som f.eks. vind- eller jordskælvskræfter. Ingeniørberegninger skal være så detaljerede, at de kan modellere disse forskellige typer belastninger for at give nøjagtige resultater.
Beregning af strukturens vægt
For at beregne vægten af en konstruktion skal man tage hensyn til de forskellige komponenter, der udgør helheden. Du skal tage hensyn til alle elementer, f.eks. beton- og stålbjælker, søjler og fundamenter. Ved tekniske beregninger anvendes specifikke metoder for hver enkelt del: Volumen- (eller masse-) metode for faste materialer som f.eks. armeret beton; enhedsvægte pr. meter længde eller overfladearealmetode for andre dele som f.eks. armeringsstænger af støbejern; forskydningsteori eller injektionstryk-arealmetode for lavvandede fundamenter; plastisk analyse, hvis vi ønsker at kende forholdet mellem deformation og belastning (f.eks. jordsætning) osv. Ingeniørberegninger omfatter også flotationsberegninger, der er nødvendige ved bestemmelse af vandstanden på begge sider af en dæmning med dæmning – selv om den ikke bidrager direkte til at modstå designkræfter, men kun til bestemmelse af dæmningens størrelse og dens fundament. Ingeniørberegninger omfatter også stabilitetsanalyser, som forsøger at vise, om en konstruktion er stabil eller ej.
Bestem den kraft, der skal til for at holde denne vægt oppe
Ved tekniske beregninger skal man også bestemme den kraft, der kræves for at bære en given vægt. I tekniske beregninger anvendes to forskellige typer kræfter: direkte og forskydning (eller bøjning). Direkte belastning påføres direkte i hvert enkelt punkt (f.eks. egenvægt, sne), mens distribuerede belastninger er jævnt fordelt over et område eller et element i form af belastning på overflader som f.eks. gulvplader eller bjælker i gulve eller tage, der overfører deres belastning nedad til søjler og fundamenter gennem forskellige elementer i konstruktionen.
Overvej eventuelle kræfter, der kan påføres oven på denne struktur
De tekniske beregninger omfatter også virkningen af eventuelle kræfter, der kan påføres oven på konstruktionen. Ingeniørberegninger tager hensyn til både udvendige og indvendige belastninger; først og fremmest de allerede nævnte (f.eks. egenvægt, sne) – som kaldes vertikale belastninger – men også horisontale belastninger som vind- eller jordskælvskræfter. I ingeniørberegninger anvendes forskellige metoder til at bestemme disse typer pålagte konstruktionsbelastninger:
– Vindbelastningen beregnes ved hjælp af et system, der blev udviklet af Wilhelm Roscher i 1891; der tages hensyn til faktorer som højde over jordoverfladen, eksponeringskategori (by/forstad/landdistrikt), bygningens form og bygningens placering i forhold til de fremherskende vinde. Beregningsmetoden tillader bygninger med flere etager, der er forbundet i forskellige højder via trapper eller elevatorer.