የመዋቅር ትንታኔ

የመዋቅር ትንታኔ (structural analysis) የአካላዊ ህጎች ስብስብ ሲሆን በሒሳብ ህጎች ጋር በማጣመር ለመዋቅሮች አሰራር መፍትሄ የሚሰጥ የስሌት አይነት ነው። የዚህ የመዋቅር ስሌት ዋናው ግቡ የሚሰሩት መዋቅሮች ለሚገለገሉበት ድልድይ፣ ሕንፃ፣ አየር ማረፊያ አልያም መኪና በቂ ጥንካሬ እንዳለው ማረጋገጥ ነው። ስሌቱ በዋናነት በሜካኒክስ (mechanics) እና ዳይናሚክስ (dynamics) የትምህርት ዘርፎች ላይ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል ነው። ዋናው ቃላዊ የስሌቱ አካል በመዋቅሩ ላይ በተለያዩ መጠኖች እና አይነቶች በሚተገበሩ ጫናዎች ለሚፈጠሩት እንደ ጉልበት (forces)፣ ቅርጸተ ለውጥ (deformations) ወይም ጭንቅ (stresses) ስሌት ዋጋ መስጠት ነው።

የአወቃቀር ምህንድስና የህንጻዎችን፣ የድልድዮችን፣ የማማዎችን፣ የመንገድ ማቋረጫ ድልድዮችን፣ የዋሻዎችን፣ በባህርና ላይ የሚገነቡ ለነዳጅ ወይም ለዘይት ማውጫ የሚያገለግሉ ሰው ሰራሽ መሬቶችን እና ማማዎችንና እንዲሁም እነኚህን የመሳሰሉ የግንባታ አካላትን በተመለከተ የአወቃቀር ንድፍና (structural design) የአወቃቀር ትንታኔ (structural analysis) ላይ የሚያተኩር የሲቪል ምህንድስና ዘርፍ ነው።

የአወቃቀር ትንታኔ (structural analysis) ጉልበቶች በግንባታ አካላት ላይ የሚያሳድሩትን ተጽእኖ መመዘን ላይ ትኩረት ያደርጋል። የአወቃቀር ምህንድስና በግንባታ አካላት ላይ የሚያርፉ ጉልበቶችን ለምሳሌ የራሱ የግንባታ አካሉ ክብደት፣ በግንባታ አካሉ ላይ የሚያርፉ ሌሎች ቋሚና ተቀሳቃሽ ክብደቶች፣ የንፋስ ግፊት ፣ የሙቀት ለውጥ፣ የውሃ ግፊት፣ የመሬት ጫና፣ የመሬት ርእደት፣ በረዶ እና የመሳሰሉትን የመለየትና፣ በእነኝህ ጉልበቶች አማካኝነት በግንባታ አካላቱ ውስጥ የሚከሰቱ ውስጣዊ ጫናዎችንና ጉልበቶችን (internal stresses and forces) የማስላትና የግንባታ አካላቱ እነኝህን ጉልበቶች ተቋቁመው አገልግሎት እንዲሰጡ መጠናቸውንና የሚሰሩበትን ቁስ መንደፍ ላይ ያተኩራል። የአወቃቀር ምህንድስና ባለሙያው የግንባታ አካላቱ ተጠቃሚዎችን ደህንነትን በሚጠብቅ መልኩ (llimit state of carrying capacity) እንዲሁም ግንባታ አካላቱ ከተሰሩበት አላማ አንጻር የሚጠበቅባቸውን አገልግሎት እንዲሰጡ አድርጎ (limit state of serviceablity) መንደፍ ይጠበቅበታል።

እንደ ንፋስ እና የመሬት ርእደት አይነት ጉልበቶች በቀላሉ ለመተንበይ አስቸጋሪ በመሆናቸው በአወቃቀር ምህንድስና ስር እንደ ንፋስ ምህንድስና እና የመሬት ርእደት ምህንድስናን የመሳሰሉ ንኡስ ዘርፎች እንዲፈጠሩ ምክንያት ሆኖዋል።

በአወቃቀር ምህንድስና ውስጥ የንድፍና የትንታኔ ስራ የግንባታ አካሉ ቋሚ ጉልበቶችን ፣ተለዋዋጭ ጉልበቶችን (እንደ ንፋስና የመሬት ርእደት ያሉ) ወይም ጊዜያዊ ጉልበቶችን (ለምሳሌ በግንባታ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉ የግንባታ ማሽኖች ክብደት፣ በግንባታ አካሉ ላይ በተንቀሳቃሽ ነገሮች አማካኝነት ሊከሰቱ የሚችሉ ግጭቶች እና የመሳሰሉት) ለመሸከም የሚያስፈልገውን ጥንካሬና ጠጣርነት መወሰን እንዲሁም የግንባታ አካሉ ሚዛኑን ጠብቆ መቆም መቻሉን ማረጋገጥ ያካትታል። ከዚህም በተጨማሪ የንድፍና ትንታኔ ስራ የግንባታውን ዋጋ መተመን፣ የግንባታውን ተግባራዊነት ማረጋገጥ፣ ግንባታው ውበት የተላበሰ መሆኑን ማረጋገጥ እንዲሁም የሃብት አጠቃቀምና የተፈጥሮ ሚዛንን በጠበቀ መልኩ ግንባታው እንዲከናውን ማስቻልን ያካትታል።

መዋቅሮች እና ጫናዎች
የመዋቅሮች ምደባ
አስርዮሽ

የስሌት መንገድ
ገደቦች
መደበኛው መንገድ
የማጠጋጋት መንገድ
ይዩ
ስቲፍነስ መንገድ
ፍሌክሲቢሊቲ መንገድ

ማጣቀሻዎች
Impact - Dynamic Finite Element Program Suite, for dynamic events like crashes, written in Java, GNU license
A Historical Outline of Matrix Structural Analysis: A Play in Three Acts 
Probabilistic assessment of structures using Monte Carlo simulation by Jan Hlavacek
FEM Applications in Structural Analysis. AVI-gallery at CompMechLab site, St.Petersburg State Polytechnical University, Russia 
Frame3DD open source 3D structural analysis program
Ocframe open source 2D structural analysis in GNU Octave

መደብ:አወቃቀር ምህንድስና