Hvad er advarselsskiltene, før en bygning styrter sammen?

Det skræmmende sammenbrud af en højhusbygning ved havet i Surfside, Florida, har givet anledning til bekymring for, at andre bygninger kan være sårbare.

Det er vigtigt for lejere og ejere at indse, at de ikke behøver at være en bygningsingeniør for at identificere tegn på potentielle problemer, siger Mehrdad Sasani, professor i civil- og miljøteknik ved Northeastern.

Sasani mener ikke, at ødelæggelsen af ​​Champlain Towers South er et advarselstegn på, at andre bygninger, der er velholdte i USA, er i høj risiko. Men han tilføjer, at dette kan ændre sig, efterhånden som yderligere information om Surfside-kollapset bliver tilgængelig, og at lejere, der bemærker store revner i betonkonstruktionselementer, eller forekomster af beton, der smuldrer, bør søge råd hos en bygningsingeniør.

Mindst 18 mennesker er døde, og 145 er savnet i den delvise kollaps af den 12-etagers ejerlejlighed ved stranden.

"Med et mindre erfarent øje kan du identificere, 'Er det noget, jeg skal kommunikere til en professionel?'," sagde Sasani under en Northeastern Facebook Live-begivenhed onsdag. "Selvfølgelig behøver du ikke sige i første omgang:'Jeg har brug for en komplet evaluering'. Vi kan potentielt bringe en bygningsingeniør til at se på de områder, du er lidt bekymret over.

"Revner - især vidåbne revner i de strukturelle elementer - knusning og afskalning af beton og potentielle tegn på armeringsjernskorrosion er dem, der vil kræve yderligere evaluering af fagfolk."

Du har talt om kollapset af Hotel New World i Singapore i 1986, der dræbte 33 mennesker som et andet slags advarselseksempel.

I den bygning så beboerne, at beton på garagegulvet smuldrer. De skulle til ejeren, som tilfældigvis var bygningskonstruktøren, og han sagde til dem:'Nej, det er fint.' Og så styrtede bygningen sammen. Så hvis du ser, at der er noget galt, skal du handle.

Hvorfor er den slags katastrofale bygningskollapser så sjældne? Hvorfor ser vi dem ikke ske oftere?

Når vi designer bygninger, ønsker vi, at de skal opføre sig på en formbar måde. Og det betyder, at hvis de af en eller anden grund skulle fejle, ville de fejle graciøst med tilstrækkelig advarsel, så folk der er inde har tid nok til at reagere ordentligt og overleve.

Denne sag var åbenbart ikke sådan en duktil fejl. Det tog tilsyneladende et sted omkring 10 til 12 sekunder. Sammenbruddets karakter ville føre dig til specifikke karakteristika ved bygningen og/eller fundamentet, der kunne forklare en pludselig fejl.

Hvordan vil du karakterisere bygningens strukturelle design?

Gulvsystemet består af såkaldt flad plade:otte tommer tykke betonplader, der sidder direkte på søjler.

Der er ingen bjælker under pladen. Dette er et meget økonomisk design. Det udnytter højden bedre, så det bliver meget ofte brugt i byggeriet.

En svigtmåde, der kan ske med flad plade, er såkaldt stanseforskydningsfejl:Pladen ville slå gennem søjlen og falde. Og hvis det er på en højere etage, kan vægten pandekage bygningen. Hvis det er på en lavere etage, kan det afsløre en længere længde af søjler, hvilket ville gøre dem mere ustabile – og især hvis de er beskadigede, kan det føre til progressivt kollaps.

Når undersøgelserne af sammenbruddet fortsætter, hvad er en ny potentiel årsag, der har tiltrukket dig din opmærksomhed?

En øjenvidneberetning, i hvert fald for mig, er mere værdifuld end nogen anden information. Det lykkedes beboerne på første sal at stikke af fra sammenbruddet og bemærkede, at pooldækket, som er garagens tag, faldt først, og derefter styrtede bygningen sammen.

Disse oplysninger, plus den potentielle fejl, der kunne ske i bygningen, ville på dette tidspunkt blandt andre mulige scenarier føre til en sandsynlig sekvens af kollaps:Da parkeringshusets tag var ved at kollapse uden for bygningen, påførte det potentielt yderligere sideværts spændinger på bygningen, der førte til stanseforskydningsfejl og/eller ustabilitet af søjlerne – og potentielt forstørrede de skader, der allerede eksisterede i nogle af garagesøjlerne.

Så alle de ting kunne hænge sammen. Generelt sker kollapset ikke på grund af én ting. Normalt er der flere faktorer og problemer, der alle er forbundet, hvilket fører til sådan en katastrofal fiasko.

Vand – og specifikt dræning – har også været et diskussionsemne. Kan dårlig dræning have resulteret i, at tårnene er faldet?

Vand og salt i luften kan beskadige betonen. Så det er en måde, hvorpå vand kan have en indflydelse på bygningen.

Jeg har ikke set det på de tegninger, jeg har, men inspektøren henviste i 2018 til, at pooldækket var designet til at være fladt. Og på grund af den struktur var vandet tilsyneladende ikke i stand til at dræne, og med tiden begyndte det at beskadige pooldækket såvel som garagegulvet. Disse skader kunne have bidraget til kollapset.