Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №10 (90) май-2 2015 г.

Дата публикации: 17.05.2015

Статья просмотрена: 1724 раза

Библиографическое описание:

Джамбулатов Р. Г. Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 197-200. — URL https://moluch.ru/archive/90/18943/ (дата обращения: 15.07.2018).

В статье проанализированы причины наиболее значительных обрушений покрытий общественных зданий. Даны рекомендации по организации комплексного контроля технического состояния зданий для минимизации риска возникновения аварийных ситуаций.

Ключевые слова: контроль состояния, обрушение, безопасность зданий.

 

Обеспечение надежности и безопасности зданий всегда имело огромное значение. Возникновение различных аварийных ситуаций может нанести вред жизни и здоровью граждан, имуществу и окружающей среде. На территории Российской Федерации безопасность зданий и сооружений регулируется федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» [1].

Особому контролю следует подвергать общественные здания, предназначенные для пребывания большого количества людей, например, административные, спортивные и торговые здания, здания для проведения культурно-массовых мероприятий. Часто такие здания имеют технологически сложные большепролетные вантовые, купольные или ферменные перекрытия, перекрытия-оболочки. Ошибки при проектировании и возведении таких конструкций могут приводить к частичному или полному обрушению кровли и впоследствии разрушению всего здания. Далее будут приведены наиболее значительные случаи обрушения кровли, произошедшие за последние десятилетия, как на территории Российской Федерации, так и за рубежом, и рассмотрены причины аварий. В статье рассматриваются обрушения, произошедшие вследствие человеческого фактора; не подлежат рассмотрению аварии, вызванные природными катаклизмами и террористическими актами. То есть будут проанализированы те случаи, когда трагедии можно было бы избежать при должном контроле технического состояния здания.

14 февраля 2004 года произошло обрушение купола спортивно-развлекательного комплекса «Трансвааль-парк» в Москве (введен в эксплуатацию в июне 2002 г.) (см. рисунок 1), жертвами трагедии стали 28 человек. Следствие пришло к заключению о виновности главного конструктора проекта аквапарка Нодара Канчели [2]. 23 февраля 2006 года обрушилось здание Басманного рынка в Москве (построен в 1974 году), погибло 68 человек. Обрушение произошло вследствие обрыва одного из тросов, удерживающих покрытие здания. Причиной обрыва стали нарушения при эксплуатации здания и ненадлежащий контроль над техническим состоянием конструкций, приведший к значительной коррозии вантовых конструкций [3]. Типом перекрытия обоих зданий являлась железобетонная оболочка.

4 декабря 2005г. обрушились металлические конструкции и крыша бассейна «Дельфин» в городе Чусовой Пермского края (построен в 1993 году), погибло 14 человек. Причинами стали факты утяжеления при проектировании и строительстве несущей кровли почти в два раза и 50-процентное коррозийное повреждение ферм, а также нарушение правил технического обслуживания и эксплуатации здания бассейна [4].

Рис. 1. Последствия обрушения развлекательного комплекса «Трансвааль-парк», Москва

 

23 мая 2004 года, менее чем через год после открытия, произошло обрушение части перекрытия терминала аэропорта Шарль-де-Голль в Париже, приведшее к гибели четырех человек [5]. Произошло разрушение горизонтальной железобетонной балки, что привело к пробитию покрытия колоннами. По результатам экспертизы причиной стали ошибки в проектировании и недостаточное качество бетона, использовавшегося при строительстве [6].

15 человек погибло при обрушении крыши ледового катка в Германии (построен в 1971 году) в январе 2006 года, произошедшего вследствие обильного снегопада и неверной оценки количества снега на крыше [7].

28 января 2006 года обрушилась крыша торгового зала на Международной ярмарке в Катовице, Польша (построен в 2000 году). Причинами трагедии, унесшей жизни 65 человек, названы ошибки в проектировании, а именно, недостаточная несущая способность ферм покрытия и возникновение значительных горизонтальных сил, приведших к опрокидыванию колонн [8]. Также влияние оказало превышение расчетного значения снеговой нагрузки вследствие обильного снегопада.

Обрушение кровли гипермаркета «О ‘Кей» в Санкт-Петербурге в январе 2011 года было вызвано обильным снегопадом и непроектными изменениями, внесенными в конструкцию при изготовлении на заводе [9]. Обрушение торгового центра «Maxima» в Риге, произошедшее в ноябре 2013 года, привело к гибели 54 человек [10]. Причиной аварии являются ошибки при проектировании.

Обрушение торгового центра Sampoong (открыт в 1990 году) 29 июня 1995 года в Сеуле (см. рисунок 2) унесло жизни 502 человек и уступает по количеству жертв только разрушению башен Всемирного торгового центра в Нью-Йорке (2977 человек) и административного здания в Саваре, Бангладеш (1127 человек). Причиной обрушения торгового центра стал целый набор обстоятельств [11]:

1)                 Ошибки при строительстве и отступление от проектных решений. А именно, вместо колонн диаметром 80 см использовались колонны диаметром 40 см. Также неправильно было выполнено армирование узлов примыкания плит перекрытий к колоннам, что привело к уменьшению их прочности на 50 %.

2)                 Для повышения пожарной безопасности были установлены огнестойкие экраны, которые были врезаны в колонны, что привело к еще большему уменьшению их поперечного сечения.

3)                 Фактором, ставшим спусковым механизмом разрушения, стали повреждения, нанесенные покрытию при транспортировке по крыше здания системы кондиционирования в 1993 году.

http://mixstuff.ru/wp-content/uploads/2013/06/222.jpg

Рис. 2. Последствия обрушения торгового центра Sampoong, Сеул

 

Об образовании трещин в несущих конструкциях здания было известно задолго до катастрофы, однако, не велся надлежащий контроль скорости их роста, и не была произведена приостановка эксплуатации здания и своевременная эвакуация людей, что в конечном итоге привело к огромным жертвам.

Анализ наиболее значительных обрушений покрытий зданий за последние двадцать лет показал, что все аварии, не зависимо от географического положения объекта, произошли по схожим причинам, а именно:

1)                 Грубые ошибки при проектировании зданий;

2)                 Внесение непроектных изменений при строительстве, ненадлежащее качество выполнения работ и использовавшихся материалов;

3)                 Повреждение несущих конструкций при реконструкции здания и проведении различных работ;

4)                 Недостаточный контроль технического состояния конструкций;

5)                 Нарушение правил технического обслуживания зданий, в том числе несвоевременная уборка снега с кровли.

Следует отметить большое количество проявлений «детских болезней», т. е. обрушений конструкций в течение первых лет после введения в эксплуатацию. Причинами таких ранних аварий являются ошибки при проектировании и строительстве, которые должны быть выявлены на этапе экспертизы проекта и введения здания в эксплуатацию.

Механизм разрушения вследствие старения зданий, то есть появления и накопления дефектов, коррозионных и усталостных разрушений, деградации свойств материалов, изменений условий эксплуатации, требует постоянного контроля состояния конструкций. Для уменьшения рисков аварийных ситуаций важно обеспечить проведение своевременных экспертиз зданий и наличие конкретного должностного лица, ответственного за безопасность здания, его техническое обслуживание и контроль состояния.

Особое внимание должно быть уделено уникальным, наиболее ответственным сооружениям с большепролетными конструкциями. Часто обычный мониторинг таких сооружений затруднен в связи с большой трудоемкостью и длительностью его проведения во времени.

Объединение новейших достижений в технологии сенсоров, обмена и обработки данных позволяет вести непрерывный автоматизированный мониторинг состояния как новых, так и старых зданий [12]. Отслеживание перемещений и ускорений конструкций, температурного и влажностного режима, скорости ветра позволяет точно оценивать техническое состояние конструкций, обнаруживать особенности поведения конструкции, не заложенные в проект, и на ранних этапах выявлять образование трещин и других дефектов.

Например, подобный мониторинг ведется за состоянием спортивного комплекса «Олимпийский» в Москве. Информационно-вычислительная система мониторинга решает задачу проведения долговременного системного контроля перемещений и деформаций ответственных элементов металлоконструкций под действием климатических и технологических нагрузок с целью установления соответствия фактического напряжённо-деформированного состояния конструкций расчетным данным и упреждающего обнаружения критических и предаварийных состояний металлоконструкций перекрытия и подвесных путей [13].

Таким образом, для минимизации рисков возникновения аварийных ситуаций вследствие обрушения покрытий и других несущих конструкций общественных зданий должна использоваться комплексная система контроля и выявления ошибок на всех этапах жизненного цикла сооружения.

 

Литература:

 

1.                  Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»

2.                  Заключение эксперта № 340–343/19–8 25.03.2005 г. по уголовному делу № 323806

3.                  Столяров С., Макряшина А. Басманный рынок упал по совокупности // Газета.ru. — 2006. — 30 апр.

4.                  Эксперты выяснили причины обрушения крыши бассейна «Дельфин» // РБК. — 2005. — 15 дек.

5.                  'Fresh cracks' at Paris airport// BBC News. — 2004. — 24 мая

6.                  Wassim Raphael,Rafic Faddoul, Roy Feghaly, Alaa Chateauneuf, Analysis of Roissy Airport Terminal 2E collapse using deterministic and reliability assessments // Engineering Failure Analysis. — Volume 20, March 2012, Pages 1–8

7.                  Pressing questions over rink tragedy // BBC News. — 2006. — 3 янв.

8.                  Biegus A., Rykaluk K. Collapse of Katowice fair building // Engineering Failure Analysis. — 16(5), 1643–1654.

9.                  Закрыто дело по факту обрушения кровли в гипермаркете О'кей // Деловой Петербург. — 2012. — 25 янв.

10.              At least 54 dead after Latvia mall collapse // RT/ — 2013/ — 24 ноя.

11.              N. J. Gardner, Jungsuck Huh, Lan Chung. Lessons from the Sampoong department store collapse // Cement and Concrete Composites. — Volume 24, Issue 6, December 2002, Pages 523–529

12.              Nuno Martins, Elsa Caetano, Sandro Diord, Filipe Magalhгes, Alvaro Cunha. Dynamic monitoring of a stadium suspension roof: Wind and temperature influence on modal parameters and structural response // Engineering Structures. — 59 (2014). — 80–94

13.              Веб сайт разработчика системы ЗАО «ИНКОММЕТ» http://www.inkommet.ru/drupal/olimp

14.              Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Системные исследования при технической экспертизе строительных конструкций зданий и сооружений // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 3

Основные термины (генерируются автоматически): безопасность зданий, торговый центр, Москва, обильный снегопад, здание, техническое состояние конструкций, Нарушение правил, Сеул, техническое обслуживание, Российская Федерация.


Ключевые слова

контроль состояния, обрушение, безопасность зданий

Похожие статьи

Обследование несущих конструкций зданий после воздействия...

Недопустимое состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик...

Оценка технического состояния здания | Статья в журнале...

С течением некоторого времени несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений могут изнашиваться и стареть. Происходит снижение механических, прочностных и падение эксплуатационных характеристик в конструкциях.

Решение проблем эксплуатации зданий промышленных...

Рассматриваться проблемы и пути их решения при эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий Российской Федерации.

— С. 27–29. 2. Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Системные исследования при технической экспертизе строительных конструкций...

Система мониторинга и управления инженерными системами...

состояния инженерно-технических, несущих конструкций объектов.

Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

Свод правил «Технические требования к системам мониторинга потенциально опасных объектов»

Оценка поврежденности строительных конструкций детского сада...

Рис. 1. Здание детского сада № 358. Быловыполнено техническое обследование строительных конструкций, на основании которого произведено определение условий эксплуатации конструкций объекта, анализ и оценка технического состояния конструкций.

Обследование и оценка технического состояния строительных...

Ключевые слова:обследование, техническое состояние, экспертиза промышленной безопасности, строительные конструкции, здание котельной. Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций здания котельной проводятся в...

Особенности пожарной опасности строительных площадок

Проблема обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений имеет международное значение, это явно видно из примеров в начале

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Живучесть строительных конструкций | Статья в журнале...

Живучестью называют свойство строительных конструкций зданий и сооружений продолжать выполнять свои функции при повреждении или

Живучесть строительных конструкций. Авторы: Ефремян Диана Артуровна, Сидоренко Андрей Юрьевич. Рубрика: Технические науки.

Современные технологии в обновлении ветхих зданий жилищного...

В данной статье исследовано техническое состояние жилищного фонда Карачаево-Черкесской республики.

Работы по реконструкции ветхих зданий и сооружений, как правило, подразделяются на циклы

Обследование несущих конструкций зданий после воздействия...

Недопустимое состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик...

Оценка технического состояния здания | Статья в журнале...

С течением некоторого времени несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений могут изнашиваться и стареть. Происходит снижение механических, прочностных и падение эксплуатационных характеристик в конструкциях.

Решение проблем эксплуатации зданий промышленных...

Рассматриваться проблемы и пути их решения при эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий Российской Федерации.

— С. 27–29. 2. Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Системные исследования при технической экспертизе строительных конструкций...

Система мониторинга и управления инженерными системами...

состояния инженерно-технических, несущих конструкций объектов.

Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

Свод правил «Технические требования к системам мониторинга потенциально опасных объектов»

Оценка поврежденности строительных конструкций детского сада...

Рис. 1. Здание детского сада № 358. Быловыполнено техническое обследование строительных конструкций, на основании которого произведено определение условий эксплуатации конструкций объекта, анализ и оценка технического состояния конструкций.

Обследование и оценка технического состояния строительных...

Ключевые слова:обследование, техническое состояние, экспертиза промышленной безопасности, строительные конструкции, здание котельной. Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций здания котельной проводятся в...

Особенности пожарной опасности строительных площадок

Проблема обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений имеет международное значение, это явно видно из примеров в начале

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Живучесть строительных конструкций | Статья в журнале...

Живучестью называют свойство строительных конструкций зданий и сооружений продолжать выполнять свои функции при повреждении или

Живучесть строительных конструкций. Авторы: Ефремян Диана Артуровна, Сидоренко Андрей Юрьевич. Рубрика: Технические науки.

Современные технологии в обновлении ветхих зданий жилищного...

В данной статье исследовано техническое состояние жилищного фонда Карачаево-Черкесской республики.

Работы по реконструкции ветхих зданий и сооружений, как правило, подразделяются на циклы

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Обследование несущих конструкций зданий после воздействия...

Недопустимое состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик...

Оценка технического состояния здания | Статья в журнале...

С течением некоторого времени несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений могут изнашиваться и стареть. Происходит снижение механических, прочностных и падение эксплуатационных характеристик в конструкциях.

Решение проблем эксплуатации зданий промышленных...

Рассматриваться проблемы и пути их решения при эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий Российской Федерации.

— С. 27–29. 2. Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Системные исследования при технической экспертизе строительных конструкций...

Система мониторинга и управления инженерными системами...

состояния инженерно-технических, несущих конструкций объектов.

Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

Свод правил «Технические требования к системам мониторинга потенциально опасных объектов»

Оценка поврежденности строительных конструкций детского сада...

Рис. 1. Здание детского сада № 358. Быловыполнено техническое обследование строительных конструкций, на основании которого произведено определение условий эксплуатации конструкций объекта, анализ и оценка технического состояния конструкций.

Обследование и оценка технического состояния строительных...

Ключевые слова:обследование, техническое состояние, экспертиза промышленной безопасности, строительные конструкции, здание котельной. Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций здания котельной проводятся в...

Особенности пожарной опасности строительных площадок

Проблема обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений имеет международное значение, это явно видно из примеров в начале

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Живучесть строительных конструкций | Статья в журнале...

Живучестью называют свойство строительных конструкций зданий и сооружений продолжать выполнять свои функции при повреждении или

Живучесть строительных конструкций. Авторы: Ефремян Диана Артуровна, Сидоренко Андрей Юрьевич. Рубрика: Технические науки.

Современные технологии в обновлении ветхих зданий жилищного...

В данной статье исследовано техническое состояние жилищного фонда Карачаево-Черкесской республики.

Работы по реконструкции ветхих зданий и сооружений, как правило, подразделяются на циклы

Обследование несущих конструкций зданий после воздействия...

Недопустимое состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик...

Оценка технического состояния здания | Статья в журнале...

С течением некоторого времени несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений могут изнашиваться и стареть. Происходит снижение механических, прочностных и падение эксплуатационных характеристик в конструкциях.

Решение проблем эксплуатации зданий промышленных...

Рассматриваться проблемы и пути их решения при эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий Российской Федерации.

— С. 27–29. 2. Гарькин И. Н., Гарькина И. А. Системные исследования при технической экспертизе строительных конструкций...

Система мониторинга и управления инженерными системами...

состояния инженерно-технических, несущих конструкций объектов.

Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений.

Свод правил «Технические требования к системам мониторинга потенциально опасных объектов»

Оценка поврежденности строительных конструкций детского сада...

Рис. 1. Здание детского сада № 358. Быловыполнено техническое обследование строительных конструкций, на основании которого произведено определение условий эксплуатации конструкций объекта, анализ и оценка технического состояния конструкций.

Обследование и оценка технического состояния строительных...

Ключевые слова:обследование, техническое состояние, экспертиза промышленной безопасности, строительные конструкции, здание котельной. Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций здания котельной проводятся в...

Особенности пожарной опасности строительных площадок

Проблема обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений имеет международное значение, это явно видно из примеров в начале

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Живучесть строительных конструкций | Статья в журнале...

Живучестью называют свойство строительных конструкций зданий и сооружений продолжать выполнять свои функции при повреждении или

Живучесть строительных конструкций. Авторы: Ефремян Диана Артуровна, Сидоренко Андрей Юрьевич. Рубрика: Технические науки.

Современные технологии в обновлении ветхих зданий жилищного...

В данной статье исследовано техническое состояние жилищного фонда Карачаево-Черкесской республики.

Работы по реконструкции ветхих зданий и сооружений, как правило, подразделяются на циклы

Задать вопрос