A necessidade de construir estruturas resistentes remonta a tempos muito antigos. As casas tinham que ser capazes de suportar o seu próprio peso, mais o peso dos habitantes. Os castelos tiveram que ser fortificados para resistir aos assaltos dos invasores. As ferramentas tinham que ser fortes e duráveis ​​o suficiente para realizarem seu trabalho com eficácia. No entanto, a ciência da mecânica da fratura como a conhecemos hoje não foi desenvolvida até a década de 1920, quando Alan Arnold Griffith estudou a fratura frágil do vidro.

A partir da década de 1940, falhas desastrosas causadas por algumas novas tecnologias tornaram necessário o emprego de um método mais científico para analisar falhas estruturais. Durante a Segunda Guerra Mundial, mais de 200 navios de aço soldado quebraram-se ao meio devido a problemas de fratura frágil, causados ​​pelas tensões criadas pelo processo de soldagem, mudanças de temperatura e pela concentração de tensão nos cantos em ângulo reto das anteparas. Na década de 1950, várias aeronaves De Havilland DH.106 Comet explodiram em pleno vôo devido às concentrações de tensão nos cantos de suas janelas quadradas, causando a formação de rachaduras e a explosão das cabines pressurizadas. Explosões de caldeiras", causadas por falhas em suas câmaras pressurizadas, eram outro problema comum durante esta época e às vezes causavam danos consideráveis. O tamanho crescente de pontes e edifícios levou a catástrofes ainda maiores e perda de vidas. Esta necessidade de garantir a integridade estrutural dos edifícios levou a grandes avanços nos campos da ciência dos materiais e da mecânica da fratura.

As falhas estruturais podem ser causadas por vários tipos de problemas, muitos dos quais são exclusivos de diferentes indústrias e tipos de estruturas. No entanto, a maioria pode ser atribuída a uma destas cinco causas principais:

Pontes

A ponte River Dee foi projetada por Robert Stephenson, usando vigas de ferro fundido reforçadas com escoras de ferro forjado. Em 24 de maio de 1847, desabou quando um trem passou por cima dele, matando cinco pessoas. O seu colapso foi objecto de uma das primeiras investigações formais sobre falhas estruturais. Esta investigação concluiu que o projeto da estrutura era fundamentalmente falho, pois o ferro forjado não reforçou os elementos fundidos como esperado e a peça fundida falhou devido a flexões repetidas.[6]​.

O desastre da Ponte Dee foi seguido por uma série de colapsos de pontes de ferro fundido, incluindo o colapso da primeira Ponte Ferroviária Tay em 28 de dezembro de 1879. Assim como a Ponte Dee, o Viaduto Tay desabou quando um trem passou por ele, matando 75 pessoas. A ponte falhou porque foi construída com ferro fundido de baixa qualidade e porque o engenheiro responsável pelo projeto, Thomas Bouch, não considerou a carga do vento na estrutura. Seu colapso levou à substituição do ferro fundido pela construção de aço e a uma reformulação completa em 1890 da Ponte Forth, tornando-a a primeira ponte totalmente em aço do mundo.

O colapso da ponte Tacoma Narrows original em 1940 é às vezes caracterizado nos livros de física como um exemplo clássico de ressonância, embora esta descrição seja enganosa. As vibrações catastróficas que destruíram a ponte não foram devidas a uma simples ressonância mecânica, mas a uma oscilação mais complicada entre a ponte e os ventos que a atravessam, conhecida como aeroelasticidade. Robert H. Scanlan"), um dos principais contribuidores para a compreensão da aerodinâmica das pontes, escreveu um artigo sobre esse mal-entendido.

A ponte I-35W (oficialmente conhecida simplesmente como Bridge 9340) era uma estrutura em arco de treliça de aço de oito pistas da Interstate 35W "Interstate 35W (Minnesota)") sobre o rio Mississippi em Minneapolis, Estados Unidos. A ponte foi concluída em 1967 e mantida pelo Departamento de Transportes de Minnesota. Foi a quinta travessia mais movimentada em Minnesota,[9][10]​ transportando 140.000 veículos por dia.[11]​ A ponte sofreu uma falha catastrófica no meio da hora do rush, durante a noite de 1º de agosto de 2007, desabou no rio. Treze pessoas morreram e 145 ficaram feridas. Após o colapso, a Administração Rodoviária Federal recomendou que os estados inspecionassem todas as 700 pontes construídas de forma semelhante nos EUA [12] depois que uma possível falha de projeto foi descoberta na ponte, relacionada ao projeto das ancas (placas de aço superdimensionadas) que foram usadas para conectar as vigas da estrutura de treliça. As autoridades expressaram preocupação com muitas outras pontes nos Estados Unidos. que compartilhavam o mesmo projeto e levantaram questões sobre por que o problema não havia sido descoberto em mais de 40 anos de inspeções.[14]​.

Edifícios

Em 4 de abril de 2013, um prédio desabou em um terreno comunitário em Mumbra, um subúrbio da cidade de Thane, em Maharashtra, na Índia. Foi descrito como um dos piores desabamentos de edifícios na Índia: 74 pessoas morreram, incluindo 18 crianças, 23 mulheres e 33 homens, embora Ele tenha conseguido resgatar 100 sobreviventes.[20][21][22]​

O edifício estava em construção e ainda não tinha um certificado de ocupação para acomodar os 100 a 150 residentes de rendimentos baixos a moderados previstos.[23] Seus únicos ocupantes no momento do desabamento eram os próprios trabalhadores da construção civil e suas famílias. Foi relatado que o edifício foi construído ilegalmente porque as práticas padrão para construção segura e legal, aquisição de terreno e ocupação residente não foram seguidas.

Até 11 de abril, um total de 15 suspeitos foram presos, incluindo construtores, engenheiros, funcionários municipais e outros responsáveis. Os registos governamentais indicam que foram dadas instruções para controlar o número de edifícios ilegais na área: uma ordem de 2005 do estado de Maharashtra para utilizar a detecção remota e uma ordem de 2010 do Tribunal Superior de Bombaim. Também foram apresentadas denúncias contra autoridades estaduais e municipais.

Em 9 de abril, a Corporação Municipal de Thane lançou uma campanha para demolir edifícios ilegais na área, destacando edifícios "potencialmente perigosos", e criou um call center para aceitar e acompanhar resoluções de reclamações sobre edifícios ilegais. Enquanto isso, o departamento florestal prometeu resolver a questão da invasão de terras florestais no distrito de Thane.

Em 24 de abril de 2013, o Rana Plaza, um edifício comercial de oito andares, desabou em Savar, um subdistrito na área metropolitana de Dhaka, capital de Bangladesh. A busca pelos mortos terminou em 13 de maio, deixando 1.134 mortos.[24] Aproximadamente 2.515 pessoas feridas foram resgatadas com vida do prédio.[25][26]​.

É considerado o acidente de fábrica de roupas mais mortal da história, bem como a falha estrutural mais grave da história moderna.[23]​[27]​.

O prédio continha fábricas de roupas, um banco, apartamentos e diversas outras lojas. As lojas e o banco nos andares inferiores fecharam imediatamente após a descoberta de rachaduras no prédio. Os avisos para evitar o uso do prédio foram ignorados após o aparecimento de rachaduras no dia anterior. Os trabalhadores do setor têxtil foram obrigados a retornar no dia seguinte, e o prédio desabou durante a hora do rush matinal.[31]​.

Em 29 de junho de 1995, a loja de departamentos Sampoong, um prédio de cinco andares localizado em Seocho-gu, Seul, Coreia do Sul, desabou, matando 502 pessoas e prendendo outras 1.445.

Em abril de 1995, começaram a aparecer fissuras no teto do quinto andar da ala sul do edifício, devido à presença de um aparelho de ar condicionado na cobertura fragilizada da estrutura mal construída. Na manhã de 29 de Junho, à medida que o número de fissuras no tecto aumentava dramaticamente, os gestores das lojas fecharam o piso superior e desligaram o ar condicionado, mas não trancaram o edifício nem emitiram ordens formais de evacuação quando os próprios executivos deixaram as instalações por precaução.

Aeronave

Falhas estruturais repetidas do mesmo tipo de aeronave ocorreram em 1954, quando dois jatos De Havilland DH.106 Comet caíram devido à descompressão causada por falha da fuselagem devido à fadiga do material, e em 1963-64, quando as superfícies estabilizadoras de quatro bombardeiros Boeing B-52 quebraram no ar.

Outros

Em 8 de agosto de 1991 às 16:00 UTC, a antena de rádio de Varsóvia, a estrutura mais alta já erguida antes da construção da torre Burj Khalifa, desabou como resultado de um erro na troca dos cabos de sustentação no nível mais alto. O mastro primeiro dobrou e depois quebrou cerca de metade de sua altura. Um pequeno guindaste móvel em Mostostal Zabrze foi destruído. Como todos os trabalhadores abandonaram o mastro antes de realizar a manobra de reposicionamento dos cabos de sustentação, não houve vítimas fatais, em contraste com o colapso semelhante da Torre WLBT em 1997.

Em 17 de julho de 1981, duas passarelas suspensas acima do saguão do Hyatt Hotel em Kansas City, Missouri, desabaram, matando 114 pessoas e ferindo mais de 200 durante um chá dançante. O colapso deveu-se a uma alteração de última hora no projeto, que alterou a forma como as hastes que sustentam as passarelas eram conectadas a elas. A mudança inadvertidamente dobrou as tensões suportadas nos pontos de conexão. A decisão destacou a necessidade de uma boa comunicação entre engenheiros de projeto e empreiteiros, bem como controles rigorosos sobre os projetos e, especialmente, alterações de projeto propostas pelos empreiteiros. O fracasso é um estudo de caso padrão em cursos de engenharia em todo o mundo e é usado para ensinar a importância do comportamento ético na engenharia.[41]​[42]​.

No dia 21 de fevereiro de 2025, aproximadamente às 20h40 (horário GTM-5), o shopping Real Plaza Trujillo em Trujillo "Trujillo (Perú)") (Peru), sofreu uma falha estrutural quando parte de sua cobertura desabou. O incidente deixou pelo menos oito mortos, incluindo crianças, e 84 feridos. O desabamento afetou principalmente a praça de alimentação e a área de recreação infantil do estabelecimento.[43]​[44][45]​ Este é um dos eventos mortais mais importantes ocorridos em um espaço de lazer administrado por uma empresa privada e o tratamento dispensado às vítimas foi comparado ao do incêndio na boate Utopia, no Jockey Plaza.[46]​.

[47] uma das principais causas deste colapso, além da má infraestrutura do local, foram as condições climáticas com rajadas de vento de 50 a 70 km/h.[49]​.

A necessidade de construir estruturas resistentes remonta a tempos muito antigos. As casas tinham que ser capazes de suportar o seu próprio peso, mais o peso dos habitantes. Os castelos tiveram que ser fortificados para resistir aos assaltos dos invasores. As ferramentas tinham que ser fortes e duráveis ​​o suficiente para realizarem seu trabalho com eficácia. No entanto, a ciência da mecânica da fratura como a conhecemos hoje não foi desenvolvida até a década de 1920, quando Alan Arnold Griffith estudou a fratura frágil do vidro.

A partir da década de 1940, falhas desastrosas causadas por algumas novas tecnologias tornaram necessário o emprego de um método mais científico para analisar falhas estruturais. Durante a Segunda Guerra Mundial, mais de 200 navios de aço soldado quebraram-se ao meio devido a problemas de fratura frágil, causados ​​pelas tensões criadas pelo processo de soldagem, mudanças de temperatura e pela concentração de tensão nos cantos em ângulo reto das anteparas. Na década de 1950, várias aeronaves De Havilland DH.106 Comet explodiram em pleno vôo devido às concentrações de tensão nos cantos de suas janelas quadradas, causando a formação de rachaduras e a explosão das cabines pressurizadas. Explosões de caldeiras", causadas por falhas em suas câmaras pressurizadas, eram outro problema comum durante esta época e às vezes causavam danos consideráveis. O tamanho crescente de pontes e edifícios levou a catástrofes ainda maiores e perda de vidas. Esta necessidade de garantir a integridade estrutural dos edifícios levou a grandes avanços nos campos da ciência dos materiais e da mecânica da fratura.

As falhas estruturais podem ser causadas por vários tipos de problemas, muitos dos quais são exclusivos de diferentes indústrias e tipos de estruturas. No entanto, a maioria pode ser atribuída a uma destas cinco causas principais:

Pontes

A ponte River Dee foi projetada por Robert Stephenson, usando vigas de ferro fundido reforçadas com escoras de ferro forjado. Em 24 de maio de 1847, desabou quando um trem passou por cima dele, matando cinco pessoas. O seu colapso foi objecto de uma das primeiras investigações formais sobre falhas estruturais. Esta investigação concluiu que o projeto da estrutura era fundamentalmente falho, pois o ferro forjado não reforçou os elementos fundidos como esperado e a peça fundida falhou devido a flexões repetidas.[6]​.

O desastre da Ponte Dee foi seguido por uma série de colapsos de pontes de ferro fundido, incluindo o colapso da primeira Ponte Ferroviária Tay em 28 de dezembro de 1879. Assim como a Ponte Dee, o Viaduto Tay desabou quando um trem passou por ele, matando 75 pessoas. A ponte falhou porque foi construída com ferro fundido de baixa qualidade e porque o engenheiro responsável pelo projeto, Thomas Bouch, não considerou a carga do vento na estrutura. Seu colapso levou à substituição do ferro fundido pela construção de aço e a uma reformulação completa em 1890 da Ponte Forth, tornando-a a primeira ponte totalmente em aço do mundo.

O colapso da ponte Tacoma Narrows original em 1940 é às vezes caracterizado nos livros de física como um exemplo clássico de ressonância, embora esta descrição seja enganosa. As vibrações catastróficas que destruíram a ponte não foram devidas a uma simples ressonância mecânica, mas a uma oscilação mais complicada entre a ponte e os ventos que a atravessam, conhecida como aeroelasticidade. Robert H. Scanlan"), um dos principais contribuidores para a compreensão da aerodinâmica das pontes, escreveu um artigo sobre esse mal-entendido.

A ponte I-35W (oficialmente conhecida simplesmente como Bridge 9340) era uma estrutura em arco de treliça de aço de oito pistas da Interstate 35W "Interstate 35W (Minnesota)") sobre o rio Mississippi em Minneapolis, Estados Unidos. A ponte foi concluída em 1967 e mantida pelo Departamento de Transportes de Minnesota. Foi a quinta travessia mais movimentada em Minnesota,[9][10]​ transportando 140.000 veículos por dia.[11]​ A ponte sofreu uma falha catastrófica no meio da hora do rush, durante a noite de 1º de agosto de 2007, desabou no rio. Treze pessoas morreram e 145 ficaram feridas. Após o colapso, a Administração Rodoviária Federal recomendou que os estados inspecionassem todas as 700 pontes construídas de forma semelhante nos EUA [12] depois que uma possível falha de projeto foi descoberta na ponte, relacionada ao projeto das ancas (placas de aço superdimensionadas) que foram usadas para conectar as vigas da estrutura de treliça. As autoridades expressaram preocupação com muitas outras pontes nos Estados Unidos. que compartilhavam o mesmo projeto e levantaram questões sobre por que o problema não havia sido descoberto em mais de 40 anos de inspeções.[14]​.

Edifícios

Em 4 de abril de 2013, um prédio desabou em um terreno comunitário em Mumbra, um subúrbio da cidade de Thane, em Maharashtra, na Índia. Foi descrito como um dos piores desabamentos de edifícios na Índia: 74 pessoas morreram, incluindo 18 crianças, 23 mulheres e 33 homens, embora Ele tenha conseguido resgatar 100 sobreviventes.[20][21][22]​

O edifício estava em construção e ainda não tinha um certificado de ocupação para acomodar os 100 a 150 residentes de rendimentos baixos a moderados previstos.[23] Seus únicos ocupantes no momento do desabamento eram os próprios trabalhadores da construção civil e suas famílias. Foi relatado que o edifício foi construído ilegalmente porque as práticas padrão para construção segura e legal, aquisição de terreno e ocupação residente não foram seguidas.

Até 11 de abril, um total de 15 suspeitos foram presos, incluindo construtores, engenheiros, funcionários municipais e outros responsáveis. Os registos governamentais indicam que foram dadas instruções para controlar o número de edifícios ilegais na área: uma ordem de 2005 do estado de Maharashtra para utilizar a detecção remota e uma ordem de 2010 do Tribunal Superior de Bombaim. Também foram apresentadas denúncias contra autoridades estaduais e municipais.

Em 9 de abril, a Corporação Municipal de Thane lançou uma campanha para demolir edifícios ilegais na área, destacando edifícios "potencialmente perigosos", e criou um call center para aceitar e acompanhar resoluções de reclamações sobre edifícios ilegais. Enquanto isso, o departamento florestal prometeu resolver a questão da invasão de terras florestais no distrito de Thane.

Em 24 de abril de 2013, o Rana Plaza, um edifício comercial de oito andares, desabou em Savar, um subdistrito na área metropolitana de Dhaka, capital de Bangladesh. A busca pelos mortos terminou em 13 de maio, deixando 1.134 mortos.[24] Aproximadamente 2.515 pessoas feridas foram resgatadas com vida do prédio.[25][26]​.

É considerado o acidente de fábrica de roupas mais mortal da história, bem como a falha estrutural mais grave da história moderna.[23]​[27]​.

O prédio continha fábricas de roupas, um banco, apartamentos e diversas outras lojas. As lojas e o banco nos andares inferiores fecharam imediatamente após a descoberta de rachaduras no prédio. Os avisos para evitar o uso do prédio foram ignorados após o aparecimento de rachaduras no dia anterior. Os trabalhadores do setor têxtil foram obrigados a retornar no dia seguinte, e o prédio desabou durante a hora do rush matinal.[31]​.

Em 29 de junho de 1995, a loja de departamentos Sampoong, um prédio de cinco andares localizado em Seocho-gu, Seul, Coreia do Sul, desabou, matando 502 pessoas e prendendo outras 1.445.

Em abril de 1995, começaram a aparecer fissuras no teto do quinto andar da ala sul do edifício, devido à presença de um aparelho de ar condicionado na cobertura fragilizada da estrutura mal construída. Na manhã de 29 de Junho, à medida que o número de fissuras no tecto aumentava dramaticamente, os gestores das lojas fecharam o piso superior e desligaram o ar condicionado, mas não trancaram o edifício nem emitiram ordens formais de evacuação quando os próprios executivos deixaram as instalações por precaução.

Aeronave

Falhas estruturais repetidas do mesmo tipo de aeronave ocorreram em 1954, quando dois jatos De Havilland DH.106 Comet caíram devido à descompressão causada por falha da fuselagem devido à fadiga do material, e em 1963-64, quando as superfícies estabilizadoras de quatro bombardeiros Boeing B-52 quebraram no ar.

Outros

Em 8 de agosto de 1991 às 16:00 UTC, a antena de rádio de Varsóvia, a estrutura mais alta já erguida antes da construção da torre Burj Khalifa, desabou como resultado de um erro na troca dos cabos de sustentação no nível mais alto. O mastro primeiro dobrou e depois quebrou cerca de metade de sua altura. Um pequeno guindaste móvel em Mostostal Zabrze foi destruído. Como todos os trabalhadores abandonaram o mastro antes de realizar a manobra de reposicionamento dos cabos de sustentação, não houve vítimas fatais, em contraste com o colapso semelhante da Torre WLBT em 1997.

Em 17 de julho de 1981, duas passarelas suspensas acima do saguão do Hyatt Hotel em Kansas City, Missouri, desabaram, matando 114 pessoas e ferindo mais de 200 durante um chá dançante. O colapso deveu-se a uma alteração de última hora no projeto, que alterou a forma como as hastes que sustentam as passarelas eram conectadas a elas. A mudança inadvertidamente dobrou as tensões suportadas nos pontos de conexão. A decisão destacou a necessidade de uma boa comunicação entre engenheiros de projeto e empreiteiros, bem como controles rigorosos sobre os projetos e, especialmente, alterações de projeto propostas pelos empreiteiros. O fracasso é um estudo de caso padrão em cursos de engenharia em todo o mundo e é usado para ensinar a importância do comportamento ético na engenharia.[41]​[42]​.

No dia 21 de fevereiro de 2025, aproximadamente às 20h40 (horário GTM-5), o shopping Real Plaza Trujillo em Trujillo "Trujillo (Perú)") (Peru), sofreu uma falha estrutural quando parte de sua cobertura desabou. O incidente deixou pelo menos oito mortos, incluindo crianças, e 84 feridos. O desabamento afetou principalmente a praça de alimentação e a área de recreação infantil do estabelecimento.[43]​[44][45]​ Este é um dos eventos mortais mais importantes ocorridos em um espaço de lazer administrado por uma empresa privada e o tratamento dispensado às vítimas foi comparado ao do incêndio na boate Utopia, no Jockey Plaza.[46]​.

[47] uma das principais causas deste colapso, além da má infraestrutura do local, foram as condições climáticas com rajadas de vento de 50 a 70 km/h.[49]​.