Qu'est-ce que la défaillance structurelle?

La défaillance structurelle se produit lorsqu'une structure, comme un bâtiment, s'effondre ou échoue physiquement d'une manière similaire. Il existe de nombreuses causes de défaillance structurelle, à la fois naturelle et artificielle. Dans certains cas, la conception ou la construction réelle du bâtiment peut être en faute, tandis que dans d'autres cas, la négligence, la surcharge ou une catastrophe naturelle est la cause. Les capteurs et les modèles mathématiques sont utilisés dans la conception et la maintenance des bâtiments pour réduire et surveiller la possibilité d'une défaillance structurelle.

Lorsqu'un bâtiment est construit, la quantité de déformation mécanique ou de contrainte qu'il est susceptible de ressentir est prise en compte dans la conception. Les facteurs de stress possible comprennent la forme et l'utilisation prévue du bâtiment - par exemple, un immeuble de bureaux de grande hauteur est physiquement différent d'un parking à plusieurs niveaux ou d'une maison résidentielle d'un étage. Chacun de ces bâtiments répondra aux charges lourdes, au vent, à la pluie et aux tremblements de terre d'une manière différente.

Le matériel est également important. Les cadres en acier et les grandes quantités de verre de construction utilisées dans les gratte-ciel, par exemple, donnent à ces bâtiments hauts la flexibilité nécessaire pour résister à la force des vents violents. Les toits en bardeaux pointus sur les maisons dans les climats froids permettent à la neige de glisser plutôt que de s'accumuler dans des charges lourdes et de créer un poids qui pourrait entraîner un effondrement du toit - un type commun de défaillance structurelle. Les bâtiments en briques, bien que moins sensibles aux incendies que les bâtiments en bois, peuvent être plus dangereux en cas de tremblement de terre, car la maçonnerie lourde peut s'effondrer et créer un dangereux dangereux pour ceux à l'intérieur.

Une défaillance structurelle peut se produire en raison d'un défaut de conception si ceux qui ont conçu le bâtiment ne prenaient pas en compte de son emplacement, de sa forme et de leur utilisation prévus. Il peut également se produire en raison d'une négligence ou d'une mauvaise utilisation du bâtiment - par exemple, le charger sur sa capacité prévue avec des personnes ou un poids supplémentaire pourM articles tels que les machines. Ces cas d'effondrement du bâtiment sont fabriqués par l'homme et peuvent être évitées en modélisant les souches probables sur le bâtiment mathématiquement pendant le processus de conception et en adhérant à ces directives au cours de la vie du bâtiment.

.

Les catastrophes naturelles et les phénomènes météorologiques peuvent souvent être une menace plus difficile. Les vents violents, le feu, le poids de la pluie ou de la neige et des tremblements de terre peuvent tous entraîner une défaillance structurelle. Bien que ces facteurs soient anticipés pendant la conception et la construction autant que possible, des accidents se produisent toujours. La corrosion inattendue d'un élément de cadrage en métal dû à l'infiltration d'eau peut entraîner l'effondrement d'une structure. Les défauts dans les mélanges en béton utilisés dans les fondations du bâtiment peuvent entraîner une fissuration et une défaillance éventuelle.

Afin d'atténuer ces dangers, les ingénieurs utilisent souvent des systèmes de capteurs montés à l'intérieur de la structure. Les appareils appelés accéléromètres peuvent mesurer les vibrations et sont utilisés pour évaluer la fonction des ponts. Gauges de tension et optiques de fibrePeut être utilisé pour détecter la contrainte et les dommages induits par la charge sur les structures. Ces dispositifs de capteurs et d'autres personnes aident les ingénieurs à prédire et à prévenir une possible défaillance structurelle.