Progresivní kolaps - Progressive collapse
Budova prochází postupným kolapsem, když primární konstrukční prvek selže, což má za následek selhání sousedních strukturálních prvků, což následně způsobuje další strukturální selhání .
Progresivní kolapsy mohou být náhodné v důsledku konstrukčních nedostatků, požáru, neúmyslného přetížení, selhání materiálu nebo přírodních jevů (např. Eroze , vítr nebo zemětřesení ). Mohou být také vyvolány záměrně jako demoliční metoda, konkrétně stavební imploze , nebo způsobené teroristickými činy nebo válkou.
Pozoruhodné příklady
- Dne 14. července 1902, 323-noha Campanile svatého Marka v Benátkách , Itálie se zhroutil poté, co jeho severní nosná stěna začal se oddělit od nosné konstrukce. Příčina oddělení byla přičítána více než 700 let opotřebení konstrukce, včetně požárů, zemětřesení a redistribuce napětí, primárně ze smršťování způsobeného sušením na dřevěných nosných trámech, zvonů kymácejících se tam a zpět a dotvarování . Nikdo nebyl zraněn kromě kočky patřící správci. Věž byla kamenického designu.
- Dne 1. listopadu 1966 se sedmipodlažní University of Aberdeen zoologie stavebního úřadu v Aberdeen , Skotsko utrpěli totální kolaps během výstavby. Kolaps byl přičítán špatným nosníkovým svarům, které byly oslabeny únavou kovu. Únava kovu byla vyvolána kmitajícími příčnými silami na konstrukci (především vítr). Pět lidí bylo zabito a tři další byli zraněni. Budova byla navržena jako ocelový rám a kolaps byl prvním známým příkladem celkového progresivního kolapsu budovy s ocelovými rámy .
- 16. května 1968 utrpěla 22patrová bytová věž Ronan Point ve West Hamu v Londýně smrtelný kolaps jednoho z jejích rohů kvůli výbuchu zemního plynu , který zničil nosnou zeď . Čtyři lidé byli zabiti a 17 dalších bylo zraněno. Budova byla velkoplošnou systémovou budovou .
- Dne 2. března 1973 se 26patrová budova Skyline Towers Building ve Fairfax County ve Virginii zhroutila v důsledku příliš rychlého odstranění dřevěného podepření z podlahy horního podlaží během stavby. Čtrnáct lidí bylo zabito a 34 dalších bylo zraněno. Věž byla železobetonová .
- Dne 19. prosince 1985 došlo k částečnému kolapsu stavby v 22patrové komerční kancelářské budově na adrese 1000 Wilshire Blvd, Los Angeles, v současnosti známé jako Wedbush Building. Stavební čety vykládaly ocelové nosníky z valníku na palubu nově dokončeného pátého patra jeřábem, když se z jeřábu uvolnil nosník a spadl dolů na současnou zásobu níže, která už byla naložena na dvojnásobek maximální projektované nosnosti podlahy. To zahájilo postupný kolaps přetížené podlahy, což způsobilo, že podlahová část a nosníky prolomily spodní čtyři patra a nakonec se zastavily v parkovací garáži. Tři lidé byli zabiti. Budova byla navržena s ocelovým rámem .
- Dne 15. března 1986 se šestipodlažní Hotel New World v Malé Indii v Singapuru zhroutil, protože statik zapomněl do svých výpočtů při určování požadované pevnosti budovy započítat mrtvé zatížení budovy (hmotnost samotné budovy). podpůrné pilíře, když byl hotel postaven v roce 1971. Třicet tři lidí bylo zabito a 17 dalších bylo zraněno. Budova byla železobetonová .
- 23. dubna 1987 se 16patrová budova L'Ambiance Plaza v Bridgeportu ve státě Connecticut zhroutila během fáze výstavby v důsledku různých případů nedostatečného uložení, které se používalo na celém staveništi. Dvacet osm lidí bylo zabito. Budova byla navržena jako zvedací deska .
- Dne 17. března 1989 se 255-noha Pavia Civic Tower v Pavia , Itálie zhroutil po 800 letech redistribuce napětí na strukturu, a to především z smrštění sušení indukované na dřevěné nosníky, zvony houpat dopředu a dozadu, a dotvarování . Čtyři lidé byli zabiti a 15 dalších bylo zraněno. Věž byla kamenického designu.
- 10. května 1993, čtyři-story Kader Toy Factory v Nakhon Pathom , Thailand zkolaboval poté, co vypukl požár v prvním patře a šířil se skrz komplex. Továrna byla v té době v plné výrobě a všechny požární východy byly zamčené. Při kolapsu zemřelo 188 lidí a dalších 500 bylo zraněno. Budova byla navržena s ocelovým rámem .
- 24. května 1993, starověký zvonice u středověkého kostela sv Máří Magdalény v Goch , Německo zhroutil. Příčina byla přičítána stovkám let přerozdělování napětí na konstrukci, primárně ze smrštění způsobeného sušením na dřevěných nosných trámech, zvony kymácející se sem a tam v minulých stoletích, dotvarování a zvětrávání na obnaženém a neudržovaném zdivu, včetně zvětšení trhlin v důsledku zamrznutí vody a expanze mezi kameny v zimních měsících, což způsobí další rozšíření trhlin. Nikdo nebyl zraněn. Věž byla kamenického designu.
- 19. dubna 1995 se devítipatrová federální budova Alfreda P. Murraha v Oklahoma City v Oklahomě zhroutila poté, co byla mimo jižní fasádu odpálena náložní bomba. Tlaková vlna bomby způsobila, že se čtvrté a páté patro rozřízlo a sesunulo ze sloupů a zřítilo se do třetího patra. Podlaží 3 bylo připojeno k hlavnímu přenosovému paprsku a stáhlo ho dovnitř, když na něj spadly podlahy 4 a 5. To způsobilo, že se také zhroutily všechny svislé sloupy na jižním obvodu, které byly připojeny k přenosovému paprsku, spolu s jakýmikoli podlahovými částmi, které pro tyto svislé podpěry závisely. Oklahoma City bombardování byl první známý příklad terorista -initiated progresivní kolaps budovy na americké půdě. Při útoku zahynulo 168 lidí a dalších 680 bylo zraněno. Budova byla železobetonová .
- 29. června 1995 pětipodlažní Sampoong Department Store v Soul , Jižní Korea se zhroutil v důsledku odstranění několika podpůrných sloupů ve spodních patrech, aby se uvolnilo místo pro eskalátory. Tento nedostatek strukturální podpory byl po letech ještě zhoršen přidáním několika těžkých klimatizačních jednotek na střechu nad oblastí, kde byly odstraněny podpěrné sloupy. To způsobilo, že podpůrný sloupec, který byl nejblíže klimatizačním zařízením, selhal a přenesl svůj náklad na sousední sloupce, což vedlo k úplnému selhání a zhroucení do 24 hodin, kdy se kolem neúspěšného sloupce objevily velké praskliny. Při kolapsu zahynulo 501 lidí a dalších 937 bylo zraněno. Komplex byl železobetonový .
- 11. září 2001 se budovy World Trade Center Building 1, 2 a 7 v New Yorku zhroutily v důsledku teroristických útoků a následných požárů. Po tříletém vyšetřování Národního institutu pro standardy a technologie byl učiněn závěr, že oheň ocelovou konstrukci oslabil, dokud se dlouhé mostní podlahové části (nazývané vazníky ) začaly postupně prohýbat. Toto prověšení přeměnilo tah směrem dolů z vazníků na tah dovnitř. Toto zesilující přitahování stěn dovnitř nakonec způsobilo, že se vnější sloupy věže 2 a později vnitřní sloupy věže 1 spony přeloží a složí, čímž dojde ke kolapsu. V budovách zemřelo celkem 2 752 lidí, včetně 157 pasažérů a členů posádky, kteří byli na palubě dvou unesených letadel, která zasáhla budovy 1 a 2, přičemž v obou budovách došlo k požáru, přičemž trosky způsobily požár v budově 7 po zřícení budov 1 a 2. Budovy byly navrženy s ocelovým rámem . Progresivní selhání podlahových systémů nebo takzvaná „teorie palačinek“ byla vyloučena jako iniciační faktor strukturálního selhání, ale vědci FEMA i NIST zjistili, že je to primární způsob selhání po zahájení kolapsu.
- 12. února 2005, 28patrová věž Windsor v Madridu ve Španělsku utrpěla kolaps horních 11 pater budovy. Věž měla železobetonové vnitřní jádro obklopené tradičním vnějškovým obvodovým ocelovým rámem . Mezi patry 16 a 17 byla sedm stop silná železobetonová přenosová podlaha, navržená tak, aby fungovala jako přepážka a podporovala ocelovou konstrukci horních 11 pater. V 21. patře začal požár v kanceláři a po pěti hodinách betonové vnitřní jádro již nemohlo podepřít vzpěrnou ocelovou vnější konstrukci. Horních 11 pater se zhroutilo na úroveň ulice a zbytky horních tří pater se zhroutily dolů na předávací podlaží. Nikdo nebyl zabit. Budova byla z kompozitního ocelového rámu a železobetonu .
- 1. srpna 2007 se most I-35W Mississippi River v Minneapolis v Minnesotě během odpolední dopravní špičky zhroutil, což mělo za následek smrt 13 lidí. Kolaps byl přičítán selhání výztužné desky spojující dva členy v jednom z hlavních obloukových žeber. Selhání tohoto zlomového kritického spoje mělo za následek úplné zhroucení konstrukce.
- 24. dubna 2013, osmipodlažní komerční kancelářský komplex Rana Plaza v Savaru v Bangladéši utrpěl kolaps většiny struktury. Budova byla původně navržena pro obchody a kanceláře s lehkým provozem, ale byla přeměněna na továrnu s těžkým zařízením na výrobu oděvů v horních patrech. Toto zařízení působilo jako mírné podbíjecí pěchy tím, že do rámu budovy vyvolávalo oscilační síly . Použití nekvalitních stavebních materiálů spolu s hmotností pracovníků a strojů (která společně překročila původní projektovanou nosnost podlah) přispělo k oslabení a případnému selhání klíčových konstrukčních prvků. Ke konečnému kolapsu došlo jeden den poté, co se v celé budově začaly objevovat předběžné trhliny, což naznačuje, že klíčový konstrukční prvek selhal a přenášel své silové síly na okolní prvky. V budově zemřelo celkem 1 129 lidí a přibližně 2 515 lidí bylo zraněno. Tento incident je považován za nejsmrtelnější nehodu v továrně na výrobu oděvů v historii a také za nejsmrtelnější náhodné strukturální selhání v moderní lidské historii.
- Dne 19. ledna 2017 se Plasco budovy , výškové budovy v Teheránu , Írán , začal hořet a zhroutil. Hořet začalo v osmém patře a k postupnému kolapsu došlo během záchranných akcí, kdy bylo na místě přibližně 200 hasičů. Bylo oznámeno, že kolaps byl palačinkového typu, protože k němu došlo přímo dolů. Kolaps vypadal podobně jako u věží Světového obchodního centra. Šestnáct hasičů a deset civilistů zemřelo v důsledku požáru a kolapsu.
- 24. června 2021 došlo k postupnému kolapsu dvanáctipatrové kondominiové věže Champlain Towers South v Surfside na Floridě , která zabila 98. Příčina se v současné době vyšetřuje.
Terminologie
Protože výsledné poškození v progresivním kolapsu je nepřiměřené původní příčině, termín nepřiměřený kolaps se ve strojírenství často používá k popisu tohoto typu kolapsu.
Změní se kód modelu
Na základě doporučení Národního institutu pro standardy a technologie amerického ministerstva obchodu (NIST) byl Mezinárodní radou pro kodex (ICC) schválen komplexní soubor změn stavebního zákona . Doporučení vycházela ze zjištění tříletého vyšetřování NIST o kolapsu věží Světového obchodního centra (WTC) v New Yorku 11. září 2001 .
Návrhy se zabývaly oblastmi, jako je zvýšená odolnost proti zřícení budov v důsledku požáru a dalších mimořádných událostí, používání stříkaných protipožárních materiálů (běžně známých jako „protipožární ochrana“), výkon a redundance systémů protipožární ochrany (tj. Automatické sprinklery), skladování topného oleje /potrubí, výtahy pro použití záchranáři a evakuující obyvatele, počet a umístění schodišť a značení únikových cest.
Změny modelového kódu v souladu s doporučeními vyšetřování NIST WTC, které nyní IBC vyžaduje, zahrnují:
- Zvýšená pevnost spoje pro protipožární ochranu (téměř třikrát větší, než bylo dříve požadováno pro budovy o výšce 25 až 130 metrů (75 až 420 stop) a sedmkrát vyšší pro budovy s výškou větší než 130 metrů (420 stop).
- Požadavky na instalaci v místě požární odolnosti, aby bylo zajištěno, že:
- instalace je v souladu s pokyny výrobce;
- podklady (povrchy ohnivzdorné) jsou čisté a bez jakýchkoli podmínek, které zabraňují přilnutí;
- jsou prováděny zkoušky, aby se prokázalo, že je zachována požadovaná přilnavost pro základní, natřené nebo zapouzdřené ocelové povrchy; a
- konečný stav instalované protipožární izolace po úplném zaschnutí nebo vytvrzení nevykazuje trhliny, dutiny, praskliny, delaminaci ani žádnou expozici podkladu.
- Speciální terénní kontroly protipožární odolnosti, aby se zajistilo, že jeho instalovaná tloušťka, hustota a pevnost spoje splňuje stanovené požadavky a že se spojovací prostředek aplikuje, když je pevnost spoje menší, než je požadováno v důsledku účinku základního, natřeného nebo zapouzdřeného ocelového povrchu . Kontroly se provádějí po hrubé instalaci mechanických, elektrických, instalatérských, sprinklerových a stropních systémů.
- Prodloužení požární odolnosti konstrukčních součástí a sestav v budovách o 130 metrů (420 stop) a vyšších o jednu hodinu. (Tato změna byla schválena v předchozím vydání kódu.)
- Výslovné přijetí přístupu „strukturálního rámce“ k hodnocení požární odolnosti, který vyžaduje, aby všichni členové primárního konstrukčního rámu měli vyšší hodnocení požární odolnosti běžně vyžadované pro sloupy. Primární konstrukční rám obsahuje sloupy, další konstrukční prvky včetně nosníků , nosníků , příhradových nosníků a spandrelů, které mají přímé spojení se sloupy, a výztužné prvky určené k přenášení gravitačního zatížení.