Yapısal başarısızlık, bina gibi bir yapı çöktüğünde veya fiziksel olarak bir şekilde başarısız olduğunda meydana gelir. Hem doğal hem de insan yapımı yapısal başarısızlığın birçok nedeni vardır. Bazı durumlarda, binanın tasarımı veya gerçek inşaatı hatalı olabilir, bazı durumlarda ihmal, aşırı yüklenme veya doğal afet sebep olabilir. Sensörler ve matematiksel modeller, yapısal başarısızlık olasılığını azaltmak ve izlemek için bina tasarımında ve bakımında kullanılır.
Bir bina inşa edildiğinde, yaşanması muhtemel mekanik zorlanma veya gerilme miktarı tasarıma dahil edilir. Olası stres faktörleri, binanın şeklini ve kullanım amacını içerir - örneğin, yüksek katlı bir ofis binası, çok katlı bir otoparktan veya bir katlı konut evinden fiziksel olarak farklıdır. Bu binaların her biri ağır yüklere, rüzgâr, yağmur ve depremlere farklı şekillerde cevap verecektir.
Malzeme de önemlidir. Örneğin, çelik çerçeveler ve gökdelenlerde kullanılan büyük miktarda bina camı, bu yüksek binalara yüksek rüzgar kuvvetine dayanmak için gereken esnekliği verir. Soğuk iklimlerde bulunan evlerde sivri çatılı çatılar, ağır yüklerde birikmek yerine çatının kaymasına ve çatının çökmesine neden olabilecek ağırlık yaratmasına neden olur - bu da yaygın bir yapısal başarısızlıktır. Tuğla binalar, ahşap binalardan daha az yangına yatkın olmasına rağmen, deprem durumunda daha tehlikeli olabilir, çünkü ağır duvarlar çökebilir ve bunlar için tehlikeli bir tehlike oluşturabilir.
Yapısal başarısızlık, binayı tasarlayanların yerini, şeklini ve kullanım amacını dikkate almadığı takdirde, bir tasarım hatası nedeniyle meydana gelebilir. Ayrıca binanın ihmali veya kötüye kullanılması nedeniyle de oluşabilir - örneğin, insanlarla tasarlanan kapasitesinin üzerine yükleme veya makine gibi eşyaların ekstra ağırlığı. Bu bina çökmesi durumları insan yapımıdır ve tasarım süreci sırasında binadaki muhtemel zorlanmaların matematiksel olarak modellenmesi ve bina ömrü boyunca bu kurallara uyulması ile önlenebilir.
Doğal afetler ve hava olayları genellikle daha zorlu bir tehdit olabilir. Şiddetli rüzgarlar, ateş, yağmur veya kar ağırlığı ve depremlerin hepsi yapısal başarısızlığa yol açabilir. Her ne kadar bu faktörler tasarım ve inşaat sırasında mümkün olduğunca öngörülmüş olsa da, kazalar devam etmektedir. Metal sızdırma elemanının su sızıntısı nedeniyle beklenmedik şekilde aşınması bir yapının çökmesine neden olabilir. Yapı temellerinde kullanılan beton karışımlarındaki kusurlar çatlamalara ve nihayetinde başarısızlığa neden olabilir.
Bu tehlikeleri azaltmak için mühendisler genellikle yapı içine monte edilmiş sensör sistemlerini kullanır. Akselerometreler adı verilen cihazlar titreşimi ölçebilir ve köprülerin işlevini ölçmek için kullanılır. Gerilme ölçerler ve fiber optikler, yapılarda stres ve yüke bağlı hasarın tespitinde kullanılabilir. Bu ve diğer ilgili sensör cihazları, mühendislerin olası yapısal arızayı tahmin etmesine ve önlemesine yardımcı olur.
