Choć konstrukcje budowlane tworzone były od najwcześniejszych momentów starożytności, moment, w którym zaczęto tworzyć ich projekty oparte o szczegółowe obliczenia, nadszedł stosunkowo niedawno. Wcześniej budowniczowie opierali się przede wszystkim na swoim doświadczeniu i praktycznych naukach zaczerpniętych od swoich mistrzów. Prace nad matematycznym ujęciem projektu konstrukcji rozpoczęły się w epoce renesansu, a jednym z prekursorów tej powszechnie wykorzystywanej dziś metody był mistrz wielu dziedzin sztuki oraz nauki, Leonardo Da Vinci. Wraz z kolejnymi projektami zaczęły powoli klarować się podstawowe zasady, którymi powinni kierować się ich twórcy.
Na czym polega projektowanie konstrukcji?
Projekt konstrukcji budowlanej musi być pewnym uproszczeniem rzeczywistości, opartym na założeniach i domysłach, które mają jednak solidne matematyczne podstawy. Nie jest to łatwe zadanie, ponieważ wymaga skupienia się na najważniejszych właściwościach poszczególnych elementów i znalezienia balansu pomiędzy uproszczeniem a skomplikowaniem projektu. Choć nie da przewidzieć się wszystkich czynników, które mogą wpłynąć na budowę, a założenie nigdy nie będą idealnie pokrywać się z rzeczywistością, doświadczenie i przede wszystkim istniejące, doskonale sprawdzające się konstrukcje budowlane pokazują skuteczność metody obliczeniowej. Dobrze wykonany projekt musi być więc poprawny pod względem matematycznym.
Jak wygląda projektowanie konstrukcji budowlanych?
Projektowanie konstrukcji budowlanych można podzielić na sześć etapów:
- Kształtowanie
- Ustalanie schematów statycznych
- Określenie obciążeń
- Obliczenie sił wewnętrznych i przemieszczeń
- Wymiarowanie
- Tworzenie odpowiednich rysunków
Początkowo projektant określa kształt i wstępne wymiary konstrukcji, a także materiały, z których zostanie wykonana. Następnie musi stworzyć schematy poszczególnych elementów i obliczyć szczegóły ich wzajemnych oddziaływań. W oparciu o swoje ustalenia powinien potem ustalić dokładne wymiary oraz właściwości poszczególnych elementów konstrukcji w taki sposób, aby ta właściwie spełniała swoją funkcję. Następnie całość musi zostać dokładnie i czytelnie przedstawiona za pomocą rysunków technicznych. Tak stworzony projekt można uznać za gotowy.
