Hvad er strukturel svigt?

Strukturel fiasko opstår, når en struktur, såsom en bygning, kollapser eller fysisk svigter på en lignende måde. Der er adskillige årsager til strukturel fiasko, både naturlige og menneskeskabte. I nogle tilfælde kan konstruktionen eller den faktiske konstruktion af bygningen være skyld, mens der i andre tilfælde er uagtsomhed, overbelastning eller en naturkatastrofe årsagen. Sensorer og matematiske modeller anvendes til bygningskonstruktion og vedligeholdelse for at reducere og overvåge muligheden for konstruktionssvigt.

Når en bygning konstrueres, indgår mængden af ​​mekanisk belastning eller belastning, det sandsynligvis vil opleve, i designet. Faktorer af mulig stress inkluderer bygningens form og tilsigtede anvendelse - for eksempel er en højhusbygning fysisk anderledes end et parkeringshus i flere niveauer eller et en-etagers bolighus. Hver af disse bygninger vil reagere på tunge belastninger, vind, regn og jordskælv på en anden måde.

Materiale er også vigtigt. Stålrammer og store mængder byggeri, der bruges i skyskrabere, for eksempel giver disse høje bygninger den nødvendige fleksibilitet til at modstå kraftig kraft. Højde, taggede tag på huse i koldt klima giver sne mulighed for at glide væk snarere end at samle sig i tunge belastninger og skabe vægt, der kan føre til et tagkollaps - en almindelig type konstruktionsfejl. Selvom murbygninger er mindre følsomme for ild end træbygninger, kan de være mere farlige i tilfælde af et jordskælv, da det tunge murværk kan kollapse og skabe en farlig fare for dem derinde inde.

Strukturel svigt kan opstå på grund af en designfejl, hvis de, der designede bygningen, ikke tog hensyn til dens placering, form og tilsigtede anvendelse. Det kan også opstå på grund af uagtsomhed eller misbrug af bygningen - for eksempel ved at indlæse den over dens tilsigtede kapacitet med mennesker eller ekstra vægt fra genstande som f.eks. Maskiner. Disse tilfælde af bygningskollaps er menneskeskabte og kan forhindres ved at modellere de sandsynlige stammer på bygningen matematisk under designprocessen og overholde disse retningslinjer i bygningens levetid.

Naturkatastrofer og vejrfænomener kan ofte være en mere udfordrende trussel. Kraftige vinde, ild, vægten af ​​regn eller sne og jordskælv kan alle føre til strukturel svigt. Selvom disse faktorer forventes så meget som muligt under design og konstruktion, forekommer der stadig ulykker. Uventet korrosion af et metalrammeelement på grund af vandsivning kan føre til kollaps af en struktur. Mangler i betonblandinger, der bruges i bygningsfundamenter, kan føre til revner og eventuelt svigt.

For at mindske disse farer bruger ingeniører ofte sensorsystemer monteret inde i strukturen. Enheder kaldet accelerometre kan måle vibrationer og bruges til at måle funktionen af ​​broer. Stempelmålere og fiberoptik kan bruges til at registrere stress og belastningsinduceret skade på konstruktioner. Disse og andre relaterede sensorenheder hjælper ingeniører med at forudsige og forhindre mulig strukturel svigt.