Vad är strukturellt misslyckande?

Strukturellt fel uppstår när en struktur, såsom en byggnad, kollapsar eller fysiskt misslyckas på något liknande sätt.Det finns många orsaker till strukturellt misslyckande, både naturligt och människan.I vissa fall kan designen eller den faktiska byggandet av byggnaden ha fel, medan i andra fall är försumlighet, överbelastning eller en naturkatastrof orsaken.Sensorer och matematiska modeller används i byggnadsdesign och underhåll för att minska och övervaka möjligheten till strukturellt fel.

När en byggnad är konstruerad, är mängden mekanisk belastning eller stress som det sannolikt kommer att uppleva i designen.Faktorer med möjlig stress inkluderar form och avsedd användning av byggnaden mdash;Till exempel är en höghusbyggnad fysiskt annorlunda än ett parkeringsgarage på flera nivåer eller ett envåningshus.Var och en av dessa byggnader kommer att svara på tunga belastningar, vind, regn och jordbävningar på ett annat sätt.

Material är också viktigt.Stålramarna och stora mängder byggnadsglas som används i skyskrapor ger till exempel dessa höga byggnader den flexibilitet som krävs för att motstå kraften av höga vindar.Toppade tak på hus i kalla klimat gör att snö kan glida av snarare än att samlas i tunga belastningar och skapa vikt som kan leda till en takkollaps mdash;En vanlig typ av strukturellt fel.Tegelbyggnader, även om de är mindre mottagliga för eld än träbyggnader, kan vara farligare i händelse av en jordbävning, eftersom det tunga murverket kan kollapsa och skapa en farlig fara för dem inuti.

Strukturell misslyckande kan uppstå på grund av en designfel omDe som designade byggnaden tog inte hänsyn till dess plats, form och avsedd användning.Det kan också uppstå på grund av vårdslöshet eller missbruk av byggnaden mdash;Till exempel laddar den över sin avsedda kapacitet med människor eller extra vikt från föremål som maskiner.Dessa fall av byggnadskollaps är konstgjorda och kan förhindras genom att modellera de troliga stammarna på byggnaden matematiskt under designprocessen och följa dessa riktlinjer under byggnaden 檚 檚 livstid.

Naturkatastrofer och väderfenomen kan ofta vara en merutmanande hot.Kraftiga vindar, eld, vikten av regn eller snö och jordbävningar kan alla leda till strukturellt misslyckande.Även om dessa faktorer förväntas under design och konstruktion så mycket som möjligt inträffar olyckor fortfarande.Oväntad korrosion av ett metallramningselement på grund av vattenutsläpp kan leda till kollaps av en struktur.Brister i betongblandningar som används i byggnadsfundament kan leda till sprickbildning och eventuellt misslyckande.

För att mildra dessa faror använder ingenjörer ofta sensorsystem monterade inuti strukturen.Enheter som kallas accelerometrar kan mäta vibrationer och används för att mäta broarnas funktion.Stammätare och fiberoptik kan användas för att upptäcka stress och belastningsinducerad skada på strukturer.Dessa och andra relaterade sensorenheter hjälper ingenjörer att förutsäga och förhindra eventuellt strukturellt fel.