Co to jest awaria strukturalna?
Awaria strukturalna występuje, gdy struktura, taka jak budynek, zawada lub fizycznie zawodzi w podobny sposób. Istnieje wiele przyczyn niewydolności strukturalnej, zarówno naturalnych, jak i stworzonych przez człowieka. W niektórych przypadkach projekt lub faktyczna budowa budynku może być winna, podczas gdy w innych przypadkach przyczyną jest zaniedbanie, przeciążenie lub klęska żywiołowa. Czujniki i modele matematyczne są stosowane w projektowaniu i konserwacji budynku w celu zmniejszenia i monitorowania możliwości awarii strukturalnej.
Gdy budynek jest budowy, ilość mechanicznego odkształcenia lub naprężenia, jakie może doświadczyć, jest uwzględniana w projekcie. Czynniki możliwego stresu obejmują kształt i zamierzone użycie budynku-na przykład wieżowce budynek biurowy różni się fizycznie od wielopoziomowego garażu lub jednopiętrowego domu mieszkaniowego. Każdy z tych budynków będzie reagował na ciężkie obciążenia, wiatr, deszcz i trzęsienia ziemi w inny sposób.
Materiał jest również ważny. Na przykład stalowe ramy i duże ilości szkła budowlanego stosowane w wieżowcach dają tym wysokim budynkom elastyczność niezbędną do wytrzymania siły silnych wiatrów. Szczytowe dachy na domach w zimnym klimacie pozwalają śniegowi zsunąć się, a nie gromadzić się w dużych obciążeniach i tworzyć ciężar, co może prowadzić do zawalenia się dachu - wspólnego rodzaju awarii strukturalnej. Budynki z cegły, choć mniej podatne na ogień niż budynki drewniane, mogą być bardziej niebezpieczne w przypadku trzęsienia ziemi, ponieważ ciężki mukra może się zawalić i stanowić niebezpieczne zagrożenie dla osób w środku.
.Awaria strukturalna może wystąpić z powodu wady projektowej, jeśli ci, którzy zaprojektowali budynek, nie wzięli pod uwagę jego lokalizacji, kształtu i przeznaczenia. Może się również wystąpić z powodu zaniedbania lub niewłaściwego użycia budynku - na przykład ładowanie go przez jego zamierzoną pojemność z ludźmi lub dodatkową wagąM elementy takie jak maszyny. Te przypadki zawalenia się budynku są wykonane przez człowieka i można im zapobiec, modelowanie prawdopodobnych szczepów na budynku matematycznie podczas procesu projektowania i przestrzeganie tych wytycznych w ciągu budynku 檚 檚 Lifetime.
Klęski żywiołowe i zjawiska pogodowe mogą często stanowić trudniejsze zagrożenie. Ciężkie wiatry, ogień, ciężar deszczu lub śniegu i trzęsienia ziemi mogą prowadzić do awarii strukturalnej. Chociaż czynniki te są przewidywane podczas projektowania i budowy w miarę możliwości, wypadki nadal występują. Nieoczekiwana korozja metalowego elementu kadrowania z powodu wycieku wody może prowadzić do zawalenia się konstrukcji. Wady w mieszaninach betonowych stosowane w fundamentach budowlanych mogą prowadzić do pękania i ostatecznej awarii.
Aby złagodzić te zagrożenia, inżynierowie często używają systemów czujników zamontowanych wewnątrz konstrukcji. Urządzenia zwane akcelerometry mogą mierzyć wibracje i służą do oceny funkcji mostów. Wskaźniki odkształcenia i optyka światłowodowaMoże być stosowany do wykrywania naprężeń i uszkodzeń indukowanych obciążeniem struktur. Te i inne powiązane urządzenia czujników pomagają inżynierom przewidywać i zapobiegać możliwej awarii strukturalnej.