¿Qué es la falla estructural?
La falla estructural ocurre cuando una estructura, como un edificio, colapsa o falla físicamente de alguna manera similar. Existen numerosas causas de falla estructural, tanto naturales como hechas por el hombre. En algunos casos, el diseño o la construcción real del edificio pueden tener la culpa, mientras que en otros casos negligencia, sobrecarga o un desastre natural es la causa. Los sensores y los modelos matemáticos se emplean en el diseño y el mantenimiento del edificio para reducir y monitorear la posibilidad de falla estructural.
Cuando se construye un edificio, la cantidad de tensión mecánica o estrés que es probable que experimente se tenga en cuenta en el diseño. Los factores de posible estrés incluyen la forma y el uso previsto del edificio; por ejemplo, un edificio de oficinas de gran altura es físicamente diferente a un estacionamiento de niveles múltiples o una casa residencial de un piso. Cada uno de estos edificios responderá a cargas pesadas, viento, lluvia y terremotos de una manera diferente.
El material también es importante. Los marcos de acero y las grandes cantidades de vidrio de construcción utilizados en rascacielos, por ejemplo, le dan a estos edificios altos la flexibilidad necesaria para resistir la fuerza de los fuertes vientos. Los techos de tejas de pico en las casas en climas fríos permiten que la nieve se deslice en lugar de acumularse en cargas pesadas y crear peso que podría provocar un colapso del techo, un tipo común de falla estructural. Los edificios de ladrillo, aunque menos susceptibles al fuego que los edificios de madera, pueden ser más peligrosos en caso de un terremoto, ya que la mampostería pesada puede colapsar y crear un peligro peligroso para los que están dentro.
La falla estructural puede ocurrir debido a una falla de diseño si aquellos que diseñaron el edificio no tuvieron en cuenta su ubicación, forma y uso previsto. También puede ocurrir debido a la negligencia o el mal uso del edificio, por ejemplo, cargarlo sobre su capacidad prevista con personas o peso extra deM elementos como maquinaria. Estos casos de colapso del edificio están hechos por el hombre y pueden prevenirse modelando las cepas probables en el edificio matemáticamente durante el proceso de diseño y que se adhieren a estas pautas sobre el edificio 檚 檚 por vida.
Los desastres naturales y los fenómenos climáticos a menudo pueden ser una amenaza más desafiante. Los vientos pesados, el fuego, el peso de la lluvia o la nieve, y los terremotos pueden conducir a una falla estructural. Aunque estos factores se anticipan durante el diseño y la construcción tanto como sea posible, aún se producen accidentes. La corrosión inesperada de un elemento de encuadre de metal debido a la filtración de agua puede provocar colapso de una estructura. Los defectos en las mezclas de concreto utilizadas en los fundamentos del edificio pueden conducir a una grieta y eventual falla.
Para mitigar estos peligros, los ingenieros a menudo usan sistemas de sensores montados dentro de la estructura. Los dispositivos llamados acelerómetros pueden medir la vibración y se utilizan para medir la función de los puentes. Tensiones de tensión y óptica de fibraSe puede usar para detectar el estrés y el daño inducido por la carga en las estructuras. Estos y otros dispositivos de sensores relacionados ayudan a los ingenieros a predecir y prevenir una posible falla estructural.