Aşamalı çöküş - Progressive collapse
Bir bina , birincil yapısal eleman başarısız olduğunda, bitişik yapısal elemanların başarısızlığına neden olan ve daha fazla yapısal başarısızlığa neden olan aşamalı bir çöküşe uğrar .
Aşamalı çökmeler, tasarım eksiklikleri, yangın, kasıtsız aşırı yüklenme, malzeme arızası veya doğal olaylar (örn. erozyon , rüzgar veya depremler ) sonucunda tesadüfi olabilir . Ayrıca kasıtlı olarak bir yıkım yöntemi olarak, özellikle de bina patlaması olarak veya terör veya savaş eylemlerinden kaynaklanabilirler.
Önemli örnekler
- 14 Temmuz 1902 tarihinde, 323 metrelik Aziz Mark'ın Çan kulesi içinde Venedik , İtalya kuzey sonra çökmüş taşıyıcı duvar ana yapıdan ayrı başladı. Ayrılmanın nedeni, yangınlar, depremler ve öncelikle ahşap destek kirişlerinde kurumaya bağlı büzülme, çanların ileri geri sallanması ve sürünme nedeniyle oluşan gerilme yeniden dağılımı dahil olmak üzere yapının 700 yıldan fazla aşınmasına bağlandı . Bir bakıcıya ait kedi dışında kimse yaralanmadı. Kule, taş işçiliği bir tasarımdı.
- 1 Kasım 1966'da, İskoçya'nın Aberdeen kentindeki yedi katlı Aberdeen Üniversitesi Zooloji Bölümü binası , yapım aşamasındayken tamamen çöktü. Çökme, metal yorgunluğu nedeniyle zayıflamış olan zayıf kiriş kaynaklarına bağlandı. Metal yorgunluğu, yapı üzerinde salınan yanal kuvvetler (öncelikle rüzgar) tarafından indüklenmiştir . Beş kişi öldü, üç kişi de yaralandı. Bina çelik çerçeveli bir tasarımdı ve çöküş, çelik çerçeveli bir binanın toplam aşamalı çöküşünün bilinen ilk örneğiydi .
- 16 Mayıs 1968 tarihinde, 22 katlı Ronan Noktası daire kule West Ham , Londra , çünkü bir doğal- onun köşelerinden birinde bir ölümcül çöküş yaşadığı gaz patlaması bir tahrip, yük taşıma duvar . 4 kişi öldü, 17 kişi yaralandı. Bina büyük panel sistemli bir binaydı .
- 2 Mart 1973 tarihinde, 26 katlı Skyline Towers Bina içinde Fairfax County , Virginia ahşap sonucu çöktü iksa çok yakında inşaat sırasında bir üst katlı zemin kaldırılıyor. Ondört kişi öldü, 34 kişi de yaralandı. Kule, çelik takviyeli beton bir tasarımdı.
- 19 Aralık 1985'te, şu anda Wedbush Binası olarak bilinen Los Angeles, 1000 Wilshire Blvd'deki 22 katlı ticari ofis binası , yapının kısmi bir çöküşünü yaşadı. İnşaat ekipleri çelik kirişleri bir açık kasa kamyondan yeni tamamlanmış beşinci katın güvertesine vinçle indirirken, bir kiriş vinçten kopup, halihazırda tasarlanan maksimum yük kapasitesinin iki katına kadar yüklenmiş olan aşağıdaki mevcut stok yığınına düştü. zeminin. Bu, aşırı yüklenmiş zeminin kademeli olarak çökmesine neden oldu ve zemin bölümünün ve kirişlerin alt dört kata çarpmasına ve sonunda otoparkta dinlenmeye başlamasına neden oldu. Üç kişi öldürüldü. Bina çelik çerçeveli bir tasarımdı.
- 15 Mart 1986 tarihinde, altı katlı Otel Yeni Dünya içinde Little India , Singapur yapısal mühendisi binanın eklemek unutmuştu çünkü çöktü ölü yükü bina yılların gerekli mukavemeti belirlerken onun hesaplamalara (kendisini bina ağırlığını) 1971'de otel inşa edildiğinde destek direkleri. 33 kişi öldü, 17 kişi yaralandı. Bina çelik takviyeli beton bir tasarımdı.
- 23 Nisan 1987'de Connecticut , Bridgeport'taki 16 katlı L'Ambiance Plaza , inşaat sahasında kullanılan çeşitli yetersiz iksa örneklerinin bir sonucu olarak inşaat aşamasında çöktü . Yirmi sekiz kişi öldürüldü. Bina bir asansör döşeme tasarımıydı.
- 17 Mart 1989 tarihinde, 255 metrelik Pavia Civic Kule içinde Pavia , İtalya ahşap destek kiriş üzerinde çan ileri geri sallanan ve başta kuruma kaynaklı çekinti, yapı üzerinde stres yeniden dağıtım 800 yıl sonra çöktü sürünme . 4 kişi öldü, 15 kişi de yaralandı. Kule, taş işçiliği bir tasarımdı.
- 10 Mayıs 1993 tarihinde, dört katlı Kader Oyuncak Fabrikası içinde Nakhon Pathom , Tayland yangın karmaşık boyunca birinci katta ve formadaki patlak sonra çöktü. Fabrika o sırada tam üretimdeydi ve tüm yangın çıkışları kilitliydi. Çökme 188 kişiyi öldürdü ve 500'den fazla kişi yaralandı. Bina çelik çerçeveli bir tasarımdı.
- 24 Mayıs 1993'te , Almanya'nın Goch kentindeki Orta Çağ kilisesi St. Maria Magdalena'daki antik çan kulesi çöktü. Bunun nedeni, yapı üzerindeki yüzlerce yıllık stres yeniden dağılımına, özellikle ahşap destek kirişlerinde kuruma kaynaklı büzülmeye, önceki yüzyıllarda ileri geri sallanan çanlara, sünmeye ve açıkta kalan ve bakımsız duvardaki hava koşullarına bağlandı. Kış aylarında suyun donmasından ve taşlar arasında genişlemeden çatlak büyümesi, çatlakların daha da genişlemesine neden olur. Kimse yaralanmadı. Kule, taş işçiliği bir tasarımdı.
- 19 Nisan 1995 tarihinde, dokuz katlı Alfred P. Murrah Federal Binası içinde Oklahoma , Oklahoma bir kamyon bomba güney cephesinin dışında patlatıldığı sonra çöktü. Bombanın sıkıştırma dalgası dördüncü ve beşinci katların sütunlarını kesmesine ve üçüncü kata çökmesine neden oldu. 3. Kat ana transfer kirişine bağlandı ve üzerine 4. ve 5. Katlar düştüğünde içeri doğru çekti. Bu, güney çevredeki transfer kirişine bağlı tüm dikey sütunların yanı sıra dikey destek için bu sütunlara bağlı olan tüm döşeme bölümlerinin de çökmesine neden oldu. Oklahoma Bombalama bir ilk bilinen örneğiydi terörist Amerikan topraklarında bir binanın ilerici çöküşünü -başlatılmış. Saldırıda 168 kişi öldü, 680 kişi yaralandı. Bina çelik takviyeli beton bir tasarımdı.
- 29 Haziran 1995 tarihinde, beş katlı Sampoong Department Store içinde Seul , Güney Kore yürüyen merdivenler için yapmak odasına sırayla alt katlarda çeşitli destek kolonlarının çıkarılması sonucu çöktü. Bu yapısal destek eksikliği, yıllar sonra, destek kolonlarının kaldırıldığı alanın üzerindeki çatıya birkaç ağır klimanın eklenmesiyle daha da kötüleşti. Bu, klimalara en yakın olan destek kolonunun arızalanmasına ve yükünü yakındaki kolonlara iletmesine neden oldu, bu da arızalı kolonun etrafında görünen büyük çatlakların 24 saat içinde tamamen arızalanmasına ve çökmesine neden oldu. Çökme 501 kişinin ölümüne ve 937 kişinin de yaralanmasına neden oldu. Kompleks, çelik takviyeli beton bir tasarımdı.
- 11 Eylül 2001'de New York'taki Dünya Ticaret Merkezi Binaları 1, 2 ve 7 , terör saldırıları ve bunun sonucunda çıkan yangınlar sonucunda çöktü. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü tarafından üç yıllık bir araştırmadan sonra , yangının çelik yapıyı, uzun köprü benzeri zemin bölümleri ( kafesler olarak adlandırılır ) giderek sarkmaya başlayana kadar zayıflattığı sonucuna varıldı . Bu sarkma, kafes kirişlerin aşağı doğru çekilmesini içe doğru bir çekişe dönüştürdü. Duvarlardaki bu yoğun içe doğru çekme, sonunda Kule 2'nin dış sütunlarının ve daha sonra Kule 1'in iç sütunlarının bükülmesine ve katlanmasına neden oldu ve böylece çökmeleri başlattı. Bina 1 ve 2'ye çarparak her ikisinde de yangın çıkaran ve Bina 1 ve 2'nin çökmesi üzerine Bina 7'de yangın çıkaran enkazla birlikte kaçırılan iki uçakta bulunan 157 yolcu ve mürettebat dahil olmak üzere binalarda toplam 2.752 kişi öldü. Binalar çelik çerçeve tasarımıydı. Döşeme sistemlerinin ilerleyici başarısızlığı veya sözde "gözleme teorisi", yapısal başarısızlığın başlatıcı faktörü olarak reddedildi, ancak hem FEMA hem de NIST bilim adamları tarafından, çöküşün başlamasından sonra birincil başarısızlık modu olarak bulundu.
- 12 Şubat 2005 tarihinde, 28 katlı Windsor Tower içinde Madrid , İspanya binanın üst 11 katlı çöküş yaşadı. Kule, geleneksel bir perdeli çelik çerçeve dış çevre ile çevrili bir betonarme iç çekirdeğe sahipti . 16. ve 17. katlar arasında, perde görevi görecek ve üst 11 katın çelik iskeletini desteklemek üzere tasarlanmış, yedi fit kalınlığında betonarme bir transfer zemini vardı . 21. katta bir ofis yangını başladı ve beş saat sonra beton iç çekirdek artık burkulma çelik dış çerçeveyi destekleyemez hale geldi. Üstteki 11 kat sokak seviyesine kadar çöktü ve üst üç katın kalıntıları transfer katına doğru çöktü. Kimse öldürülmedi. Bina, kompozit çelik çerçeve ve çelik takviyeli beton tasarımdı.
- 1 Ağustos 2007 tarihinde, I-35W Mississippi Nehri Köprüsü de Minneapolis, Minnesota 13 kişinin ölümüyle sonuçlanan öğleden sonra yoğun saatlerde çöktü. Çökme, ana kemer kaburgalarından biri içindeki iki elemanı birbirine bağlayan bir köşebent levhasının başarısızlığına bağlandı. Bu kırılma kritik eklemin başarısızlığı yapının tamamen çökmesine neden oldu.
- 24 Nisan 2013 tarihinde, Savar , Bangladeş'teki sekiz katlı Rana Plaza ticari ofis kompleksi , yapının çoğunluğunda bir çöküş yaşadı. Bina aslen hafif yaya trafiğine sahip dükkan ve ofisleri barındıracak şekilde tasarlanmıştı, ancak üst katlarda ağır giysi üretim ekipmanları bulunan bir fabrikaya dönüştürülmüştü. Bu ekipman , binanın çerçevesine salınım kuvvetleri indükleyerek hafif bir tokmak gibi davrandı . Standartların altında inşaat malzemelerinin kullanılması, işçilerin ve makinelerin (birlikte zeminlerin orijinal tasarım yük kapasitesini aşan) ağırlığı ile birlikte, temel yapısal elemanların zayıflamasına ve nihai olarak başarısız olmasına katkıda bulundu. Nihai çöküş, bina genelinde ön çatlakların ortaya çıkmaya başlamasından bir gün sonra meydana geldi ve bu, önemli bir yapısal elemanın başarısız olduğunu ve yük kuvvetlerini çevredeki elemanlara aktardığını düşündürdü. Binada toplam 1.129 kişi öldü ve yaklaşık 2.515 kişi yaralandı. Olay, tarihin en ölümcül giysi fabrikası kazasının yanı sıra modern insanlık tarihinin en ölümcül kaza sonucu yapısal başarısızlığı olarak kabul ediliyor.
- 19 Ocak 2017'de İran'ın Tahran kentinde yüksek katlı bir bina olan Plasco Binası alev aldı ve çöktü. Yangın sekizinci katta başladı ve yaklaşık 200 itfaiyecinin olay yerinde olduğu kurtarma çalışmaları sırasında kademeli olarak çökme meydana geldi. Çöküşün, tam olarak aşağı doğru meydana geldiği için gözleme türünde olduğu bildirildi. Çöküş, Dünya Ticaret Merkezi kulelerininkine benzer görünüyordu. Yangın ve çökme sonucu on altı itfaiyeci ve on sivil hayatını kaybetti.
- 24 Haziran 2021'de Florida , Surfside'daki 12 katlı Champlain Towers South kat mülkiyeti kulesi kademeli olarak çöktü ve 98 kişi öldü. Şu anda bir neden araştırılıyor.
terminoloji
Aşamalı bir çökmede ortaya çıkan hasar orijinal nedenle orantısız olduğundan, orantısız çökme terimi mühendislikte bu çökme tipini tanımlamak için sıklıkla kullanılır.
Model kodu değişiklikleri
Amerika Birleşik Devletleri Ticaret Bakanlığı'nın Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nün (NIST) tavsiyelerine dayanarak , Uluslararası Kanun Konseyi (ICC) tarafından kapsamlı bir bina kodu değişikliği seti onaylandı . Öneriler, NIST'in New York City'deki Dünya Ticaret Merkezi (WTC) kulelerinin 11 Eylül 2001'de çökmeleriyle ilgili üç yıllık araştırmasının bulgularına dayanıyordu .
Teklifler, yangın ve diğer olaylardan bina çökmesine karşı artan direnç, püskürtülen yangına dayanıklı malzemelerin kullanımı (yaygın olarak "yangına dayanıklı" olarak bilinir), yangından korunma sistemlerinin (yani, otomatik sprinkler) performansı ve yedekliliği, akaryakıt depolaması gibi alanları ele aldı. /boru tesisatı, ilk müdahale ekipleri ve binadakileri tahliye edecek asansörler, merdiven boşluklarının sayısı ve yeri ve çıkış yolu işaretleri.
Şimdi IBC tarafından gerekli kılınan NIST WTC araştırma tavsiyeleriyle uyumlu model kodu değişiklikleri şunları içerir:
- Yangına dayanıklılık için artırılmış bağ gücü (yüksekliği 25 ila 130 metre (75 ila 420 ft) olan binalar için önceden gerekenden yaklaşık üç kat, yüksekliği 130 metreden (420 ft) fazla olan binalar için yedi kat daha fazladır).
- Aşağıdakileri sağlamak için yangına dayanıklılık için saha kurulum gereksinimleri:
- kurulum, üreticinin talimatlarına uygundur;
- yüzeyler (yanmaz yüzeyler) temiz ve yapışmayı engelleyecek herhangi bir koşuldan arındırılmış;
- astarlanmış, boyanmış veya kapsüllenmiş çelik yüzeyler için gerekli yapışmanın sağlandığını göstermek için testler yapılır; ve
- tam kuruma veya sertleşme sonrasında, monte edilen yanmazlığın bitmiş durumu, çatlak, boşluk, parçalanma, katmanlara ayrılma veya alt tabakanın herhangi bir açıkta kalmasına neden olmaz.
- Ateşe dayanıklı kaplamanın monte edildiği haliyle kalınlığının, yoğunluğunun ve bağ kuvvetinin belirtilen gereksinimleri karşıladığından ve astarlanmış, boyanmış veya kapsüllenmiş bir çelik yüzeyin etkisi nedeniyle bağ kuvveti gerekenden daha az olduğunda bir bağlama maddesinin uygulandığından emin olmak için özel saha incelemeleri . Kontroller mekanik, elektrik, sıhhi tesisat, sprinkler ve tavan sistemlerinin kaba montajından sonra yapılacaktır.
- 130 metre (420 ft) ve daha yüksek binalardaki yapısal bileşenlerin ve montajların yangına dayanıklılık derecesini bir saat artırma. (Bu değişiklik, kodun önceki bir baskısında onaylanmıştır.)
- Birincil yapısal çerçevenin tüm üyelerinin, kolonlar için yaygın olarak gerekli olan daha yüksek yangına dayanıklılık derecesine sahip olmasını gerektiren, yangına dayanıklılık derecelerine yönelik "yapısal çerçeve" yaklaşımının açıkça benimsenmesi. Primer yapısal çerçeve sütunları da dahil olmak üzere diğer yapısal üye kirişler , kirişlerin , kafes ve üst köşelerine sütununa doğrudan bağlantıya sahip, ve taşıma düşey yükler için tasarlanmış üye takviye.