Wat is structureel falen?

Structureel falen treedt op wanneer een structuur, zoals een gebouw, op een vergelijkbare manier instort of fysiek faalt.Er zijn talloze oorzaken van structureel falen, zowel natuurlijk als door de mens gemaakt.In sommige gevallen kan het ontwerp of de daadwerkelijke constructie van het gebouw schuldig zijn, terwijl in andere gevallen nalatigheid, overbelasting of een natuurramp de oorzaak is.Sensoren en wiskundige modellen worden gebruikt bij het ontwerpen en onderhoud van gebouwen om de mogelijkheid van structureel falen te verminderen en te volgen.

Wanneer een gebouw is geconstrueerd, wordt de hoeveelheid mechanische spanning of stress die het waarschijnlijk zal ervaren in het ontwerp.Factoren van mogelijke stress zijn de vorm en het beoogde gebruik van het gebouw mdash;Een hoogbouw kantoorgebouw is bijvoorbeeld fysiek anders dan een parkeergarage op meerdere niveaus of een woonwoning met één verdieping.Elk van deze gebouwen zal op een andere manier reageren op zware ladingen, wind, regen en aardbevingen.

Materiaal is ook belangrijk.De stalen frames en grote hoeveelheden gebouwglas die bijvoorbeeld in wolkenkrabbers worden gebruikt, geven deze hoge gebouwen de flexibiliteit die nodig is om de kracht van hoge wind te weerstaan.Geknipte daken op huizen in koude klimaten laten sneeuw af glijden in plaats van zich op te hopen in zware ladingen en gewicht te creëren dat kan leiden tot een dak ineenstorting mdash;een gemeenschappelijk type structureel falen.Bakstenen gebouwen, hoewel minder vatbaar voor vuur dan houten gebouwen, kunnen gevaarlijker zijn in het geval van een aardbeving, omdat het zware metselwerk kan instorten en een gevaarlijk gevaar kan veroorzaken voor degenen binnenDegenen die het gebouw ontwierpen, hielden geen rekening met de locatie, vorm en het bedoelde gebruik.Het kan ook optreden als gevolg van nalatigheid of misbruik van het gebouw mdash;Bijvoorbeeld het laden van de beoogde capaciteit met mensen of extra gewicht van items zoals machines.Deze gevallen van ineenstorting van het gebouw zijn door de mens gemaakt en kunnen worden voorkomen door de waarschijnlijke stammen op het gebouw wiskundig te modelleren tijdens het ontwerpproces en zich te houden aan deze richtlijnen over het gebouw 檚 檚 levenslange.

Natuurrampen en weersfenomenen kunnen vaak een meer zijnuitdagende dreiging.Zware wind, vuur, het gewicht van regen of sneeuw en aardbevingen kunnen allemaal leiden tot structureel falen.Hoewel deze factoren tijdens ontwerp en constructie zoveel mogelijk worden verwacht, treden er nog steeds ongelukken op.Onverwachte corrosie van een metalen framing -element als gevolg van water kwel kan leiden tot instorting van een structuur.Fouten in betonnen mengsels die worden gebruikt in de basisstichtingen kunnen leiden tot kraken en uiteindelijk falen.

Om deze gevaren te verminderen, gebruiken ingenieurs vaak sensorsystemen die in de structuur zijn gemonteerd.Apparaten genaamd Accelerometers kunnen trillingen meten en worden gebruikt om de functie van bruggen te meten.Stammeters en vezeloptiek kunnen worden gebruikt bij het detecteren van spanning en door belasting geïnduceerde schade aan structuren.Deze en andere gerelateerde sensorapparaten helpen ingenieurs te voorspellen en mogelijk structureel falen te voorkomen.