Vad är strukturfel?
Strukturfel uppstår när en struktur, till exempel en byggnad, kollapsar eller fysiskt misslyckas på liknande sätt. Det finns många orsaker till strukturellt misslyckande, både naturligt och av människan. I vissa fall kan konstruktionen eller byggnadens verkliga byggnad ha fel, medan i andra fall är vårdslöshet, överbelastning eller en naturkatastrof orsaken. Sensorer och matematiska modeller används vid byggdesign och underhåll för att minska och övervaka risken för konstruktionsfel.
När en byggnad byggs, tas mängden mekanisk belastning eller spänning som det troligtvis kommer att tas med i konstruktionen. Faktorer av möjlig stress inkluderar byggnadens form och avsedda användning - 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 byggglas som används i skyskrapor, till exempel, ger dessa höga byggnader den flexibilitet som krävs för att motstå kraften från hög vind. Peaked shingled tak på hus i kalla klimat tillåter snö att glida av snarare än att samlas i tunga laster och skapa vikt som kan leda till ett tak kollaps - en vanlig typ av strukturella 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 de inuti.
Strukturfel kan uppstå på grund av en konstruktionsfel om de som konstruerade byggnaden inte beaktade dess plats, form och avsedda användning. Det kan också uppstå på grund av vårdslöshet eller missbruk av byggnaden - till exempel att ladda 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 påfrestningarna på byggnaden matematiskt under designprocessen och följa dessa riktlinjer under byggnadens livstid.
Naturkatastrofer och väderfenomen kan ofta vara ett mer utmanande hot. Kraftiga vindar, eld, vikten av regn eller snö och jordbävningar kan alla leda till strukturellt fel. Även om dessa faktorer förväntas så mycket som möjligt under konstruktion och konstruktion inträffar fortfarande olyckor. Oväntad korrosion av ett metallramelement på grund av vattensläppning kan leda till att en struktur kollapsas. 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 funktionen hos broar. Spänningsmätare och fiberoptik kan användas för att upptäcka spänningar och belastningsinducerade skador på strukturer. Dessa och andra relaterade sensorenheter hjälper ingenjörer att förutse och förhindra eventuellt strukturellt fel.