Важные ноу-хау о прогрессирующем обрушении строительных конструкций

Прогрессирующее обрушение или непропорциональное обрушение здания происходит, когда разрушение одного структурного элемента приводит к постепенному разрушению других компонентов. Разрушение начинается с первичного структурного элемента, сопровождается разрушением прилегающих элементов, что в конечном итоге приводит к обрушению конструкции.

Прогрессирующее обрушение строительных конструкций

Прогрессирующее обрушение связано с разрушением конструкций, вызванным авариями, действием перегрузок, разрушением материала, недостатками конструкции или природными явлениями. Эти триггерные эффекты приводят к обрушению, которое не соответствует пропорциям. Поэтому его также называют непропорциональным обрушением.

В этой статье рассказывается о важных причинах прогрессирующего обрушения и о некоторых примечательных случаях в мире.

Причины прогрессирующего обрушения

Прогрессирующее обрушение конструкций может происходить в разной степени и зависит от нескольких факторов. На основании многолетних исследований и проведенных расследований можно выделить две основные причины прогрессирующего обрушения конструкций:

1. Прогрессирующее обрушение конструкций из-за ошибок проектирования или строительства

Конструкции проектируются и строятся эффективным образом, чтобы выдерживать различные нагрузки без чрезмерной деформации. Плохой проект возникает, когда проектировщик не учитывает нагрузки, которым должно противостоять здание. Некоторые из ошибок проектирования, которые приводят к постепенному разрушению, следующие:

Ошибки в строительстве, которые приводят к прогрессирующему обрушению, следующие:

2. Прогрессирующее разрушение конструкций из-за экстремальных условий нагружения

Ожидается, что в течение срока службы конструкция будет испытывать экстремальные условия нагрузки. Эта нагрузка превышает обычные расчетные предположения и может привести к возникновению аномальных опасных нагрузок, таких как ударные, взрывные или связанные с деформацией нагрузки.

Ударные нагрузки – это высокоинтенсивные нагрузки, действующие в течение короткого времени, что приводит к необычной реакции конструкции по сравнению с обычными динамическими нагрузками, такими как ветровые и сейсмические нагрузки. Примерами ударных нагрузок являются падение самолета, столкновение транспортных средств и т.д. Взрывные нагрузки, такие как детонация бомб и взрыв газа, также приводят к подобным последствиям.

К нагрузкам, связанным с деформацией, относятся просадка фундамента и пожар. Просадка фундамента – это явление смещения вниз несущего грунта, в то время как пожар приводит к размягчению стали в конструкциях, что приводит к постепенному разрушению.

Аномальные условия нагрузки на конструкции не часто наблюдаются и поэтому обычно не учитываются при проектировании конструкций из-за экономических проблем и невозможности точного прогнозирования экстремальных сценариев.

Важные примеры прогрессирующего обрушения конструкций

Существует множество примеров прогрессирующего обрушения в разных странах. Серьезность прогрессирующего обрушения и интерес к изучению этого вопроса был вызван частичным обрушением многоквартирного дома Ronan Point в Восточном Лондоне в 1968 году.

Прогрессирующее обрушение многоквартирного дома Ronan Point в Восточном Лондоне

Ronan Point был 22-этажным зданием, построенным из сборных бетонных несущих стен. 16 мая 1968 года в результате утечки газа на 18-м этаже здания произошел взрыв, который оторвал панель наружной стены от здания. Этот взрыв вызвал частичное обрушение конструкции. В результате обрушения погибли несколько человек и многие получили травмы.

Прогрессирующее обрушение квартиры Ronan Point в Восточном Лондоне

Позже было установлено, что здание Ronan Point не было спроектировано для обеспечения структурной целостности. Не было предусмотрено резервирования для распределения нагрузки, чтобы противостоять любым локальным разрушениям внутри здания.

Прогрессирующее обрушение башен Всемирного торгового центра

Прогрессирующее обрушение башен-близнецов Всемирного торгового центра в Нью-Йорке – один из самых известных случаев во всем мире. Два самолета на большой скорости врезались в башни-близнецы 11 сентября 2001 года. Обрушение вызвало серьезные повреждения основных конструктивных элементов обеих башен, таких как стены основной конструкции, колонны по периметру и перекрытия.

Прогрессирующее обрушение башен Всемирного торгового центра

Здание выдержало удар в течение некоторого времени даже после первоначальных повреждений. Это объясняется его структурной целостностью и надежной системой распределения нагрузки. Но быстро распространяющийся по башням огонь снизил эффективность основных структурных элементов и привел к обрушению башен.

Часто задаваемые вопросы

Что такое прогрессирующее обрушение?

Прогрессирующее обрушение или непропорциональное обрушение здания происходит, когда отказ одного структурного элемента приводит к постепенному разрушению других компонентов. Разрушение начинается с первичного структурного элемента, сопровождается разрушением прилегающих элементов, что в конечном итоге приводит к обрушению конструкции.

Что вызывает прогрессирующее обрушение?

Прогрессирующее разрушение происходит либо из-за:
1. Ошибки проектирования или строительства
2. Экстремальные условия нагрузки

Как экстремальные условия нагрузки приводят к прогрессирующему обрушению конструкций?

Экстремальные условия нагрузки, которые могут вызвать прогрессирующее разрушение, – это ударные нагрузки, взрывные нагрузки и нагрузки, связанные с деформацией. Примерами ударных нагрузок являются падение самолета, столкновение транспортных средств и т.д. Взрыв газа, детонация бомбы – примеры взрывных нагрузок на конструкции. Просадка фундамента и пожар являются примерами нагрузок, связанных с деформацией.

Конструктивная система аутригера для высотного здания: Все, что нужно знать

Новая система на основе беспилотников для оценки стареющих инфраструктурных проектов

Материальность в архитектуре: 7 экологичных материалов, на которые следует обратить внимание

• Всемирный торговый центр: Причины разрушения здания после атаки 9/11.
• Важные ноу-хау о типологии прогрессирующего обрушения.
• Проектирование каменных конструкций на случайные повреждения – типы случайных нагрузок.
• 3 важных случая обрушения зданий из-за плохого управления строительством.
• Как проводить контролируемую взрывную обработку горных пород? [PDF].
• Взрывное растрескивание бетонных элементов конструкций во время пожара.
• ПРОЕКТИРОВАНИЕ НА СЛУЧАЙ ТЕРРОРИСТИЧЕСКОЙ АТАКИ ДЛЯ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.