Cos'è l'insufficienza strutturale?
Il fallimento strutturale si verifica quando una struttura, come un edificio, collassa o fallisce fisicamente in qualche modo simile. Esistono numerose cause di insufficienza strutturale, sia naturali che artificiali. In alcuni casi, il design o l'effettiva costruzione dell'edificio possono essere in colpa, mentre in altri casi negligenza, sovraccarico o un disastro naturale è la causa. Sensori e modelli matematici sono impiegati nella progettazione e manutenzione dell'edificio per ridurre e monitorare la possibilità di insufficienza strutturale.
Quando viene costruito un edificio, è probabile che la quantità di deformazione meccanica o lo stress che sperimentano è prevista nel design. I fattori di possibile stress includono la forma e l'uso previsto dell'edificio-ad esempio, un edificio per uffici grattacieli è fisicamente diverso da un garage a più livelli o una casa residenziale a un piano. Ognuno di questi edifici risponderà a carichi pesanti, vento, pioggia e terremoti in un modo diverso.
Anche il materiale è importante. Le cornici in acciaio e le grandi quantità di vetro da costruzione utilizzate nei grattacieli, ad esempio, danno a questi alti edifici necessari per resistere alla forza dei venti forti. I tetti a pezzi a picco su case in climi freddi consentono alla neve di scivolare fuori piuttosto che accumularsi in carichi pesanti e creare peso che potrebbe portare a un collasso del tetto, un tipo comune di fallimento strutturale. Gli edifici in mattoni, sebbene meno suscettibili al fuoco rispetto agli edifici in legno, possono essere più pericolosi in caso di terremoto, poiché la muratura pesante può crollare e creare un pericolo pericoloso per quelli all'interno.
Il fallimento strutturale può verificarsi a causa di un difetto di progettazione se coloro che hanno progettato l'edificio non hanno tenuto conto della sua posizione, forma e utilizzo previsto. Può anche verificarsi a causa di negligenza o abuso dell'edificio, ad esempio, caricandolo sulla capacità prevista con le persone o il peso extraM articoli come macchinari. Questi casi di crollo dell'edificio sono creati dall'uomo e possono essere prevenuti modellando i probabili ceppi sull'edificio matematicamente durante il processo di progettazione e aderendo a queste linee guida durante l'edificio 檚 檚 a vita.
Disastri naturali e fenomeni meteorologici possono spesso essere una minaccia più impegnativa. Venti pesanti, fuoco, peso di pioggia o neve e terremoti possono portare a un fallimento strutturale. Sebbene questi fattori siano previsti il più possibile durante la progettazione e la costruzione, si verificano ancora incidenti. La corrosione inaspettata di un elemento di inquadratura metallica dovuta a infiltrazioni di acqua può portare al collasso di una struttura. I difetti nelle miscele di cemento utilizzate nelle basi degli edifici possono portare a crack e eventuali fallimenti.
Per mitigare questi pericoli, gli ingegneri usano spesso i sistemi di sensori montati all'interno della struttura. I dispositivi chiamati accelerometri possono misurare le vibrazioni e vengono utilizzati per valutare la funzione dei ponti. Calibri e ottici in fibrapuò essere utilizzato per rilevare lo stress e il danno indotto dal carico sulle strutture. Questi e altri dispositivi di sensore correlati aiutano gli ingegneri a prevedere e prevenire possibili guasti strutturali.