Modele fizyczne statyczne

Modele fizyczne wykorzystują podobieństwo praw fizycznych rządzących zachowaniem się badanego systemu (konstrukcji) i modelu lub jedynie podobieństwo geometryczne modelu i badanego obiektu (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wyróżniamy dwie grupy modeli fizycznych:

1. modele statyczne.
2. modele dynamiczne.

Pierwsza grupa opisuje w modelowanym systemie (konstrukcji) tylko zmienne niezależne od czasu, natomiast modele drugiej grupy pozwalają na badanie zmian zachowania się systemu w czasie.

Modele statyczne, które w inżynierii budowlanej są częściej stosowane dzielimy na:

1. modele ikoniczne i obrazujące,
2. modele doświadczalne (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Modele ikoniczne są to makiety projektowanych obiektów lub elementów konstrukcji w zmniejszonej skali, budowane w celu ustalenia optymalnej funkcjonalności obiektu lub do opracowania najlepszej i bezpiecznej metody montażu konstrukcji. Stosuje się je zwłaszcza przy konstrukcjach specjalnych o dużej wysokości lub gabarycie: wieże, maszty i pylony lub o skomplikowanej strukturze: przestrzenne konstrukcje strukturalne. W pierwszym przypadku zwykle ustala się metodę montażu konstrukcji, a w drugim poszukuje się optymalnego usytuowania poszczególnych elementów konstrukcji oraz ich połączeń (uprawnienia budowlane).

Modele obrazujące stosuje się zwłaszcza w projektowaniu urbanistyczno-architektonicznym w postaci przestrzennych makiet lub wykrojów płaskich różnorodnych obiektów budowlanych, mostowych, komunikacyjnych i innych elementów urbanistycznych w celu wyboru optymalnego ich wzajemnego usytuowania (program egzamin ustny).

Modele doświadczalne konstrukcji obiektów budowlanych stosuje się w analizie statycznej lub przy kształtowaniu bardziej skomplikowanych obiektów. Należą one do grupy modeli przyczynowych. Korzysta się z nich zwykle przy weryfikacji obliczeń numerycznych, zwłaszcza tam, gdzie kształt i forma konstrukcji utrudnia ścisłe obliczenia lub gdy materiał konstrukcji lub jej elementów odbiega od prostych stosunkowo modeli materiałów liniowo-sprężystych lub liniowo-sprężysto-plastycznych stosowanych zwykle w obliczeniach (opinie o programie).

Między trzema zwykle stosowanymi w analizie konstrukcji sposobami postępowania:

• obliczeniami tradycyjnymi za pomocą wzorów analitycznych,
• obliczeniami numerycznymi przy wykorzystaniu komputerów,
• badaniami eksperymentalnymi na modelach doświadczalnych,

Stopniem trudności problemu inżynierskiego oraz względnymi nakładami pracy zachodzą zależności ujęte syntetycznie. Na osi poziomej określono obszary, w których dany sposób postępowania jest najbardziej efektywny. Pierwsza granica występująca na osi dotyczącej stopnia trudności problemu jest związana z naszą ograniczoną wiedzą teoretyczną o zachowaniu się konstrukcji i materiałów pod obciążeniem, natomiast drugą określają konstrukcje fizyczne możliwe do zrealizowania. Należy zwrócić uwagę, że obie te granice przesuwają się, wraz z rozwojem cywilizacji, w kierunku wzrostu stopnia trudności (segregator aktów prawnych).

Krzywa badań eksperymentalnych przecina krzywą obliczeń komputerowych w punkcie, po przekroczeniu którego obliczenia numeryczne konstrukcji o znacznym stopniu trudności stają się już zbyt kosztowne w porównaniu z eksperymentem oraz przekracza pierwszą granicę związaną z możliwościami metod komputerowych. W ten sposób modele doświadczalne rozszerzają, możliwości stosowania konstrukcji o wysokim stopniu trudności.

Metody badań doświadczalnych ze względu na cel badań można podzielić następująco. Badania jakościowe służące do wstępnego wyboru rodzaju konstrukcji, drogą badania mało skomplikowanych modeli konstrukcji wykonanych najczęściej z kartonu, papieru, drutu itp. materiałów (promocja 3 w 1).