إن فهم الإجهاد والإجهاد أمر أساسي في الهندسة للتنبؤ بالإخفاقات الهيكلية المحتملة، فالحسابات الدقيقة تساعد على ضمان السلامة والاستمرارية في مشاريع البناء، وتوضح هذه المادة المفاهيم والأساليب الأساسية المستخدمة في هذه الحسابات.

أساسيات الإجهاد والحرمان

وتشير الإجهاد إلى القوة الداخلية لكل منطقة من مناطق الوحدة في إطار مادة ناجمة عن حمولات خارجية، وتقيس التخريب أو التشريد الناتج عن الإجهاد، وكلاهما حرج في تقييم كيفية استجابة المواد في إطار مختلف القوات.

الإجهاد المحسوب

وتحسب الإجهاد باستخدام الصيغة التالية:

Stress = Force / Area]

وحيثما تكون القوة هي الحمولة والمساحة التطبيقية، فإن مختلف أنواع الإجهاد تشمل التوتر والضغط المضغوط والضغط المفرط، حسب طبيعة القوة المطبق عليها.

الجدول الزمني

وتحسب الحصبة على أنها نسبة التغير في الطول إلى الطول الأصلي:

Strain = Change in Length / Original Length]

وهي كمية لا تبعد كثيراً ما تُعبر عنها كنسبة مئوية، وتساعد ستاين على تحديد مقدار ما تعانيه من تشوهات مادية من الإجهاد.

حالات الفشل الهيكلي

المهندسون يقارنون الإجهاد المحسوب و قيم الإجهاد بالحدود القصوى للمادّة عندما تتجاوز هذه القيم العتبات الآمنة، خطر الفشل يرتفع، رصد هذه البارامترات أثناء البناء قد يحول دون حدوث إخفاقات كارثية

وتشمل أساليب الفشل المشتركة التشقق والتسكين والكسر، فالحسابات السليمة والهامش الحسنة للسلامة أمران أساسيان لتجنب هذه المسائل في المشاريع الهندسية.