wsn01 (wsn01) wrote,
wsn01
wsn01

Category:

21.4-1. Записки риск-инженера. Снег - убийца

Сегодня поговорим о том, как снег может быть связан с обрушением зданий.


 

Случай первый

Довольно давно (что и фотографий не осталось), в одном из городов России произошло обрушение монолитного железобетонного шедового покрытия площадью 5 тысяч квадратных метров. К моменту обрушения одноэтажное здание имело площадь около 60,000м2, из которых на площади 12,000м2 велся монтаж оборудования, на 4.000м2 велись отделочные работы, на остальной площади было выполнено только шедовое покрытие и хранились строительные материалы. Монолитное шедовое покрытие в виде железобетонных оболочек двоякой кривизны с сеткой колонн 12х21 метр. Выглядело это, примерно, так:

Толщину оболочки довели до минимальных размеров: 5-6 см, которые практически доступны при производстве работ, с утолщением до 10 см в местах примыкания и до 20 см в местах примыкания к бортовым элементам. Были произведены все расчеты и были проведены натурные испытания. Измерения прогибов показало большую жесткость конструкции. При расчетной нагрузке прогиб оболочек в середине был равен всего 6мм. То есть, все расчеты и испытания показывали надежность конструкции.

Однако, при строительстве применили передвижную опалубку и обеспечить монолитное сопряжение покрытия и колонн было невозможно – в этих местах неизбежно образовывались рабочие вертикальные швы и конструкция держалась только арматурой.

Обрушение началось с двух крайних шедов в направлении 12-метрового пролета. С перерывом в несколько минут разрушились еще два примыкающих шедов. Дальнейшее разрушение произошло за очень короткий срок последовательно ряд за рядом – всего 18 оболочек покрытия.

Расследование показало:

- отопление корпуса в пределах обрушившихся ячеек было включено за неделю до обрушения. Нагрев корпуса проводился трубчатыми регистрами с паром при температуре 100С. (Что такое регистры? Это выглядит, примерно, так:

02.jpg

Затяжки на двух швеллерах, поставленные для усиления конструкции, удлинились и выключились из работы, что и было «последней каплей». Именно с этого места началось разрушение конструкции.

- дренажные воронки не были обработаны.

- снег в течение зимы не убирался

- в результате таяния снега и атмосферных осадков в ендове был обнаружен толстый слой льда толщиной до 2,5 метров у воронки. Общая масса льда составляла около 15 тонн. Эта наледь была дополнительной нагрузкой, не предусмотренную проектом.

- марка и качество бетона были в соответствии с проектными, а арматура оказалась очень хрупкой со значительным количеством шлаковых включений (переводя на русский: взяли, что подешевле). Прочность арматуры была снижена на 30-35%.

По этому случаю нет фотографий, но информации достаточно.

Второй случай

14 февраля 2004, в день святого Валентина, когда в аквапарке Транвааль-парк было множество народа, произошло обрушение купола. Площадь обрушения составила примерно 5 тыс. м². Купол постройки упал на зону водных развлечений, не задев только бассейн для взрослых. В результате трагедии 28 человек (из них 8 детей) погибли, 12 получили тяжёлые увечья и около 200 получили различные ранения.

Официальной причиной катастрофы в «Трансвааль-парке» была названа ошибка проектирования. Среди прочих версий обрушения конструкции аквапарка также рассматривались версии взрыва, неблагоприятные геологические условия или использование некачественных материалов

Таким он был:


А таким здание стало после обрушения. Обратите внимание сколько снега скопилось на "остром конце" кровли:

Третий случай

В январе 2006 года в городе Катовице проходила большая международная выставка голубей. Здание обрушилось в тот момент, когда было множество посетителей. В результате 66 человек погибло, 161 человек был ранен.

Четвертый

Басманный рынок Москвы, 23 февраля 2006 года, около шести утра – торговцы только начинали работу. Внезапно обвалилась часть крыши, при обрушении и последовавшем пожаре погибли 68 человек, еще 33 человека получили травмы. Площадь обрушения составила более 3,000м2

Комиссия установила, что непосредственной причиной трагедии стал обрыв одного из тросов, на которых держалась крыша: он был испорчен коррозией и перегружен из-за внеплановой перестройки здания и отсутствия капитального ремонта. Утеплитель кровли, по заявлениям экспертов, «местами находился в переувлажнённом состоянии, а некоторые элементы несущих конструкций оболочки имели коррозийный износ до 50 %».

Как видите причины обрушения были разные, но что являлось "соломинкой, которая переломила хребет"?  У всех случаев обрушения было несколько и общих черт.

1. Когда крыша плоская, снег ложится равномерным слоем определенной толщины, а часть снега сдувается ветром – это понятно.

Когда крыша под углом больше 45 градусов, то снег сползает с крыши вниз под действием силы тяжести (может и на людей и на автомобили) – это тоже понятно.

Самый опасный наклон крыши от 15 до 35 градусов, когда снег не сдувается ветром и не уходит с крыши – в этой части купола образуется дополнительная нагрузка.

2. Все обрушения произошли после резкого изменения погоды (резкого изменения влажности) и снег, вбирая влагу из воздуха, стал, примерно, в три раза тяжелее.

3. Внутри зданий в это время было или жарко (первый случай) или много людей (больше чем обычно), которые выделяли теплоту и влагу. В Катовице была включена дополнительная вентиляция, которая выводила теплый воздух на крышу, который сразу же льдом опускался на крышу.

4. Нигде с крыш не чистили снег.

То есть, на мой взгляд, эти бы обрушения могли бы предотвратить, если бы элементарно регулярно чистили крыши. Из-за плохой теплоизоляции крыши тепло растапливало снег, он медленно таял и впитывался в вышележащие слои, превращаясь в лед.

Вот посмотрите, как делают в нормальных домах (здесь, в торговых центрах)

Вот видите: вокруг вытяжной трубы вентиляции (на заднем плане) расчищена площадка, чтобы теплый воздух из здания минимально взаимодействовал со снегом на крыше.

Дренажные отверстия подогреваются, что позволяет всегда уйти образовавшейся воде с крыши.

Отверстия еще сверху прикрыты решетками в виде колпачков, чтобы случайные листья или мусор не смогли забить дренажное отверстие.

Иногда такое дренажное отверстие на крыше выглядит так:

Но здесь мы имеем другую проблему: видите, для повышения пожаробезопасности кровли на нее кладут гальку. (На данной фотографии она маленькая, но бывает достаточно крупной). К тому же галька обеспечивает дополнительную защиту от попадания влаги. Это – хорошо. Но зимой, если на плоской крыше на снегу образуется ледяная корочка, сильный ветер образует вихри в этих уютных укрытиях и подбрасывает гальку на лед, она со скоростью скользит по льду. Если на краю крыши нет бортика, или есть сугроб, то галька, как на трамплине, подпрыгивает на сугробе и падает вниз: вполне возможно, на машины. Ситуация выглядит достаточно теоретической, но, некоторые владельцы зданий встречались с ней, когда им выставлялись претензии за испорченное покрытие припаркованных автомобилей.

На сегодня всё.
Для тех, кто хочет прочитать первую часть о снеговых нагрузках, нажмите сюда.

Tags: риск инженеринг, риск-инженер, снег, страхование
Subscribe

  • Праздник Трех Королей в Испании

    Прошло семейное Рождество, и испанцы готовятся к «Королям». А если говорить точнее, к празднику Трех Королей, а если еще точнее: Da de…

  • Зима в Испании

    Мы очень любим отдыхать в Испании зимой. В этом году – не получилось… Что ж, воспользуюсь своим архивом и расскажу, чем зимняя Испания…

  • Отправляясь в Испанию...

    СПАСАТЕЛИ В НОВОЙ РЕАЛЬНОСТИ ВО ЧТО ПРИДУМАЛИ! 🔵 Власти Испании разработали ряд ИНСТРУКЦИЙ ДЛЯ сотрудников СПАСАТЕЛЬНЫХ СЛУЖБ НА местных ПЛЯЖАХ,…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments