Statiske beregninger handler om at finde et systems ligevægtstilstand. For at gøre dette er vi nødt til at finde balancen mellem de kræfter, der virker på systemet, og de begrænsninger, der holder det på plads. Dette kan gøres ved at løse systemets ubekendte størrelser ved hjælp af enten analytiske eller numeriske metoder. Når vi har fundet ligevægtstilstanden, kan vi derefter bestemme, hvordan systemet vil reagere på eksterne forstyrrelser. Disse oplysninger er vigtige i mange tekniske anvendelser, f.eks. ved bestemmelse af strukturers styrke eller forudsigelse af materialers opførsel under ekstreme forhold.

Hvad kan statiske beregninger ikke?

Selv om statiske beregninger er meget effektive, er der nogle begrænsninger for, hvad de kan gøre. For det første kan statiske beregninger kun modellere systemer, der er i ligevægt. Det betyder, at systemet skal være i hvile, og at alle de kræfter, der virker på det, skal være i balance. Hvis systemet ikke er i ligevægt, vil den statiske beregning ikke være nøjagtig. For det andet kan statiske beregninger kun finde et systems ligevægtstilstand – de kan ikke forudsige, hvordan systemet vil reagere på ydre forstyrrelser. Det skyldes, at de ikke tager hensyn til virkningerne af dynamiske kræfter som f.eks. inerti eller friktion. Endelig er statiske beregninger kun lige så nøjagtige som de data, der anvendes til at udarbejde dem. Det betyder, at hvis der er nogen usikkerhed i inputdataene, vil resultaterne af den statiske beregning vil også være usikker.

På trods af disse begrænsninger er statiske beregninger stadig et værdifuldt værktøj for ingeniører og forskere. De kan give en indsigt i systemers adfærd, som det ville være vanskeligt at opnå med andre midler. Og ved at anvende mere avancerede teknikker, f.eks. finite elementanalyse, er det muligt at overvinde nogle af begrænsningerne ved statiske beregninger.

Hvilke beregninger skal man ellers lave ift. en bygning?

Ud over de statiske beregninger findes der også dynamiske beregninger. Dynamiske beregninger tager hensyn til virkningerne af inerti og friktion og kan bruges til at forudsige, hvordan et system vil reagere på eksterne forstyrrelser. Disse er vigtige i mange tekniske anvendelser, f.eks. ved udformning af støddæmpere eller forudsigelse af konstruktioners reaktion på jordskælv.

Det er også vigtigt at tage hensyn til væskemekanikken, når man beregner belastningerne på en bygning. Det skyldes, at væsker (f.eks. luft og vand) kan udøve betydelige kræfter på konstruktioner. Fluidmekanikken kan bruges til at beregne det tryk, som væsker udøver på overflader, og disse oplysninger kan bruges til at designe sikre og effektive bygninger.