Come la geometria viene utilizzata nell'ingegneria strutturale

Autore: Monica Porter
Data Della Creazione: 13 Marzo 2021
Data Di Aggiornamento: 3 Maggio 2024
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L'ingegneria strutturale studia la progettazione e l'analisi della struttura che supporta i carichi, inclusi edifici, macchinari e veicoli. Gran parte del lavoro dell'ingegnere è focalizzato sull'assicurare la sicurezza quando le persone usano la struttura; di solito questo si ottiene rendendo il telaio abbastanza resistente per carichi superiori a quanto normalmente previsto. La geometria, il ramo della matematica che studia le forme, le misure e la posizione relativa è uno strumento vitale per gli ingegneri.


Costruire un grattacielo sarebbe impossibile senza geometria (Thinkstock / Comstock / Getty Images)

materiale

La geometria aiuta gli ingegneri a determinare la quantità di materiali necessari per un determinato progetto. Ad esempio, se vengono utilizzate travi in ​​acciaio "I", sorge una domanda importante: quanto è necessario l'acciaio? Quanto costerà? Quale sarà il peso? Per rispondere alle ultime due domande, l'ingegnere deve calcolare il volume del raggio utilizzando la geometria.

Superficie

A volte, piuttosto che il volume di un materiale, l'ingegnere deve conoscere l'area della superficie, ad esempio l'installazione di pannelli di vetro in vari modi. Quindi dovrebbe usare le formule per forme bidimensionali, come trapezi e romboidi.

angoli

Gli ingegneri dovrebbero calcolare gli angoli usando la geometria per garantire che l'edificio sia sicuro e adottare le misure appropriate. Ad esempio, una rampa di accesso disabile deve avere un angolo di salita non superiore a 10 gradi; l'ingegnere manipola l'altezza e la lunghezza della rampa fino a quando, per trigonometria (una sottodivisione della geometria), la rampa ha l'angolo appropriato.


scala

Per mostrare il design ai colleghi, ai supervisori e, infine, ai costruttori che lo eseguiranno, l'ingegnere deve utilizzare i disegni in scala. Riducono le dimensioni della struttura in modo che sia possibile visualizzare il progetto, mantenendo le forme nella stessa proporzione l'una rispetto all'altra. L'idea di scala e forme simili (il che significa che le forme hanno lo stesso angolo, ma dimensioni diverse) provengono dalla geometria.