مشخصات مصالح (مقاومت مواد، مدول الاستیسیته و …)
مشخصات هندسی مصالح (تغییرات در ابعاد مقاطع)
کیفیت اجرا (استفاده از کارگران ماهر، کنترل و نظارت دقیق بر محاسبات و نحوه ی اجرا و …)
کیفیت نگهداری سازه (قرار گرفتن سازه تحت بارهای ثقلیِ اضافی، ضربه های جدی به تیرها و ستون‌های سازه به دلایل متفاوت و …)
مدل رفتاری سازه (رفتار سازه نسبت به مودهای ارتعاش)
اثر اجزاء غیر سازه ای (پایین‌تر بودن نقطه عملکرد مطلوب اجزاء غیر سازه‌ای نسبت به اجزاء سازه‌ای)
۴-۵-۲- منابع عدم قطعیت در تقاضا سازه
از جمله منابع عدم قطعیت در نیاز سازه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد، که چگونگی ایجاد عدم قطعیت آن‌ ها در داخل پرانتزهای هر مورد اشاره گردیده است:
عدم قطعیت در بارها (نوع، بزرگی و …)
میراییِ سازه (عدم قطعیت‌های محاسباتی)
سختی سازه (ساده سازی روابط ریاضی در تحلیل ماتریسی سازه، وارد شدن قضاوت‌های مهندسی در قالب پارامترهای تنظیمی در تحلیل و …)
پریود موثر مود‌های ارتعاشی سازه (محاسبه با توجه به قضاوت مهندسی)
تمرکز جرم گسترده سازه (در نظر گرفتن یک گره کنترلی و بررسی تغییر شکل‌های آن به عنوان رفتار کلِ سازه)
مدل رفتاری سازه (تبدیل ماهیت بار جانبی، تبدیل سیستم چند درجه آزادی واقعی به سیستم یک درجه آزادی معادل و …)
مراحل تحلیل سازه (عدم قطعیت در پارامترهای مورد استفاده در آیین نامه‌ها)
نوع تحلیل سازه (تبدیل ماهیت بار جانبی برای تحلیل)

امتداد قرار‌گیری سازه نسبت به گسل مسبب زلزله (ماهیت اتفاقی و رفت و برگشتی نیروهای زلزله، ناشناخته بودن بسیاری از گسل‌های لرزه‌ای و …)
۴-۶- قابلیت اطمینان و لزوم بررسی آن
قابلیت اطمینان، احتمال موفقیت یا احتمال اینکه سازه بدون وقوع خرابی به وظایف تعیین شده با محدودیت‌های تعیین شده در طراحی (مانند محدوده زمانی و مکانی عمل سیستم) عمل کند می‌باشد. تئوری قابلیت اطمینان اولین بار توسط متخصصین دریانوردی و شرکت بیمه در قرن ۱۹ به منظور محاسبه میزان سوددهی بیشتر توسعه پیدا کرد. هدف آن‌ ها پیش‌بینی احتمال مرگ جامعه یا فرد بود. از بسیاری از جهات خرابی یک سازه مانند هواپیماها، ماشین‌ها، کشتی‌ها، پل‌ها و… همانند زندگی یا مرگ جانداران بیولوژیکی می‌باشد. اگر چه تعاریف و طبقه ‌بندی‌های زیادی در مورد خرابی سازه‌ها وجود دارد، یک مشخصه بارز این است که گسیختگی سازه‌ها می‌تواند ناشی از کاهش خواص و عمر مؤلفه‌های آن باشد.
پاسخ سازه‌های مهندسی بستگی به فاکتورهای مبهم متعددی همچون، بارها، شرایط فردی، سختی و خواص مصالح دارد. پاسخ یک سازه مانند تنش‌های موضعی بحرانی، فرکانس‌های تشدید و… تا زمانی که رفتار آن تحت نیازهای وارده به سازه، میزان قابل قبولی از اطمینان را داشته باشد، رضایت بخش در نظر گرفته می‌شود. به هر کدام از این نیازها شرایط حدی یا محدودیت گفته می‌شود.
مفهوم قابلیت اطمینان سازه‌ها به موازات محاسبه و پیش‌بینی احتمال عدم تجاوز از شرایط حدی در هر مرحله از عمر سازه، بررسی می‌شود. احتمال رخداد یک پیشامد (مانند تجاوز شرایط حدی)، تعیین مقدار عددی شانس رویداد آن پیشامد می‌باشد. هنگامی که مقدار عددی احتمال بدست آمد، گام بعدی انتخاب طرحی است که قابلیت اطمینان سازه‌ها را بهبود بخشد و خطر ناشی از خرابی را به حداقل برساند. طراحی سازه‌ها همواره با عدم قطعیت‌هایی همراه می‌باشد، احتمال خرابی سازه‌ای که با بهره گرفتن از روش‌های معین طرح شده است بسیار بیشتر از سازه‌ای می باشد که در شرایط مشابه و به کمک روش‌های احتمالاتی با احتساب عدم قطعیت‌ها طراحی گردیده است. زیرا همان‌طور که قبلاً اشاره گردید پارامترهای سازه‌ای دارای مقادیر ثابت و معین نمی‌باشند، این در حالی است که این عدم قطعیت‌ها را نمی‌توان توسط روش‌های معین در نظر گرفت. در روش‌های ارزیابی قابلیت اطمینان به منظور تخمین احتمال خرابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اطلاعات مدل‌هایی که بر روی آن‌ ها تحلیل قابلیت اطمینان صورت می‌پذیرد به طور کلی کامل نمی‌باشند؛ لذا قابلیت اطمینان باید به عنوان یک مقدار اسمی اندازه‌گیری شده در نظر گرفته شود، نه به عنوان یک مقدار مطلق و معین[۳۱].
به هر حال اگر برای قابلیت اطمینان تقریب زده شده یک سازه، از یک سری اطلاعات مشابه و یا مدل‌های ریاضی مشابه استفاده شده باشد، آنگاه مقایسه سودمندی می‌تواند بر روی سطوح قابلیت اطمینان سازه‌ها صورت پذیرد. اگر نوعی از روش‌های احتمالاتی به منظور طراحی سازه‌ها مورد استفاده قرار گیرد که تاکنون استفاده نگردیده است، طراح باید بسیار دقت نموده و مدل‌‌های ارائه نموده را تا جایی که امکان دارد با دقت زیاد بررسی نماید. قابلیت اطمینان تقریب زده شده برای یک سازه، می‌تواند به عنوان اندازه‌گیری ایمنی آن در فرایند تصمیم‌گیری طراحی آن مورد استفاده قرار گیرد و سطحی از قابلیت اطمینان می‌تواند به عنوان یک قید در مسئله طراحی بهینه سازه مورد استفاده قرار گیرد[۳۱].
۴-۶-۱- خرابی و احتمال خرابی
طراحی سازه ارتباط تنگاتنگی با مفهوم خرابی دارد. به عبارت دیگر هدف از طراحی آن است که خرابی در سازه اتفاق نیفتد. در این جا لازم است در خصوص واژه خرابی و مفهوم آن به صورت مختصر بحث گردد. معمولاً برداشت ذهنی ما از واژه خرابی، به ویژه در مورد سازه‌ها ایجاد تخریب یا شکست و یا فرو ریختگی جزیی یا کلی ساختمان می‌باشد. لیکن در موضوع قابلیت اطمینان این واژه دارای مفهوم و کاربرد وسیع‌تری می‌باشد. به عنوان مثال یک چراغ روشنایی جهت تأمین مقدار معینی انرژی نورانی طراحی می‌گردد. طراحی بر اساس جریان و اختلاف پتانسیل خاصی انجام می‌شود. در مقابل جریان و اختلاف پتانسیل معین (که مقدار آن دارای نوساناتی بوده و لذا متغیر تصادفی تلقی می‌گردند) میزان مقاومت اجزاء و عملکرد کل چراغ وجود دارد. در صورت بروز اشکالی در چراغ مذکور به نحوی که هدف طراحی، یعنی ایجاد مقدار معین انرژی روشنایی، تأمین نگردد (به لحاظ عملکرد چراغ)، می‌توان گفت که خرابی در آن به وقوع پیوسته است حتی اگر ساختمان و بدنه آن بدون اشکال باشد. در بسیاری از موارد، آنچه هدف طراحی و ساخت می‌باشد از اجزاء مختلف تشکیل شده (مانند ساختمان ها، کشتی ها، هواپیماها و …) و در هر یک از اجزاء نیز هدف‌های گوناگونی ممکن است مورد نظر طراحی باشد. به طور مثال اجزاء یک سازه، مثلاً تیرها نه تنها در مقابل بارهای وارده باید مقاومت کنند، بلکه باید میزان خیز و ارتعاش آن‌ ها نیز در حد قابل قبول باشد. بدیهی است در صورتی که هر یک از اهداف طراحی تأمین نشود، سازه از آن نظر خراب تلقی می‌گردد، ضمن آنکه ممکن است سایر اهداف طراحی برآورده شود.
از طرفی وقوع خرابی در یک جزء می‌تواند منجر به خرابی کل ساختمان شده و یا در حد خرابی یک عضو و تنها از نظر یکی از اهداف طراحی باقی بماند، به عبارت دیگر خرابی می‌تواند کلی یا جزئی باشد. این مطلب نشان می‌دهد که وقوع خرابی از درجه اهمیت یکسانی برخوردار نمی‌باشند که این موضوع باید در ضوابط طراحی مد نظر قرار گیرد و از طرف دیگر خرابی ممکن است دائمی یا موقتی باشد. در هر حال هدف طراحی عدم وقوع خرابی می‌باشد و هدف از واژه خرابی، عدم تأمین کیفیت کاری مورد انتظار از سازه به طور کلی هر آنچه بر مبنای طرحی خاص و مشخص ساخته شده باشد، است. به عبارت دیگر هدف طراحی آن است که خرابی ایجاد نگردد به صورت ساده خرابی را می‌توان عدم توانایی در ارائه ویژگی مورد انتظار معنی کرد؛ لذا خرابی، تابع دیدگاهی است که طراح به هنگام طراحی مد نظر قرار می‌دهد. خرابی می‌تواند برای یک منبع آب بتنی افزایش عرض ترک از حد مورد انتظار و یا فرو ریختگی آن باشد، در حالی که برای سازه‌ای دیگر افزایش میزان تغییر شکل و یا ارتعاش بیش از حد معیار، می‌تواند خرابی تلقی گردد. در هر حال وقوع هر یک از حالت‌های خرابی از دیدگاه تحلیل قطعی به دلیل اینکه عوامل موثر در طراحی، فاقد مقادیر مشخص و معین می‌باشند امکان پذیر نبوده و مسئله باید از روش‌های آماری به صورت احتمالی حل شود.
۴-۶-۲- تابع شرایط حدی و شاخص قابلیت اطمینان
تابع شرایط حدی (Limit State Function) مرز بین سلامتی و خرابی را در سازه مشخص نموده و بسته به نوع مسائل قابلیت اطمینان و سازه مورد بررسی می‌تواند متفاوت باشد. به طور کلی می‌توان این توابع را به صورت زیر تقسیم‌بندی نمود:
تابع شرایط حدی نهایی (Ultimate Limit State): شرایط حدی نهایی معادل با حداکثر ظرفیت بار قابل تحمل که می توان اعمال نمود است، به عنوان مثال می توان به:
تشکیل مفصل پلاستیک
فرا‌روی از ظرفیت لنگر
منهدم شدن بتن تحت فشار
خرابی برشی جان تیرهای فلزی
کمانش (بال، جان و کمانش کلی)
از بین رفتن پایداری سازه
گسیختگی جوش
خستگی (برای سازه‌هایی که تحت بار رفت و برگشتی قرار دارند)
به عنوان شرایط حدی نهایی اشاره نمود[۲۳]:
تابع شرایط حدی خدمت‌پذیری (Serviceability Limit State): این شرایط در ارتباط با استفاده معمولی از سازه می‌باشد، به عنوان مثال می‌توان از:
فزونی تغییر شکل
فزونی ارتعاش
تغییر شکل‌های دائمی
به عنوان شرایط حدی خدمت نام برد[۲۳].
تابع شرایط حدی شرطی (Conditional Limit State): شرایط حدی شرطی معادل با ظرفیت باربری است، اگر یک بخش از کل سازه گسیخته شود. خرابی محلی می‌تواند توسط یک تصادف و یا یک آتش‌سوزی ایجاد گردد. به عنوان مثال می توان:
تشکیل مکانیزم در سازه
تجاوز تنش از مقاومت مجاز مصالح یک عضو
ناپایداری یک عضو (کمانش)
را به عنوان شرایط حدی شرطی بیان نمود[۲۳].
در صورتی که اثرات خارجی و محیطی در یک سازه طرح شده را با S و مقاومت در مقابل آن را با R نمایش داده شود که R می‌تواند تنش تسلیم مصالح، با کمانش ستون‌ها و یا مقاومت برشی باشد، تابع شرایط حدی به صورت رابطه (۴-۱) تعریف می‌شود.