Обрушение жилого здания в г. Бриджпорте, США

Комплекс в 13 этажей стоимостью 17 млн. долларов рухнул 23 апреля 1987 г. в 13 ч.ЗО мин в г. Бриджпорте, США (рис. 83-87).

Рис. 83. План дома, монтируемого методом подъема перекрытий, в г. Бриджпорте (США): 1 — металлические колонны; 2 - стены жесткости

Рис. 84. Метод подъема плит перекрытий: 1 - бетонирование плит перекрытий на земле после монтажа колонн; 2 - подъем плит верхнего этажа; 3 - подъем остальных плит и закрепление плиты перекрытия 2-го этажа; 4 - монтаж несущих колонн н продолжение подъема перекрытий; 5 - закрепление поднятых плит перекрытий к колоннам.

Рис. 85. Монтаж плит перекрытий: 1 - опорная подушка; 2 - стальная колонна; 3 - металлические воротники; 4 - междуэтажные плиты перекрытий; 5 - бетонная фундаментная подушка; 6 - опорные пластины; 7 - междуэтажное перекрытие, установленное на место

Рис. 86. Обрушение здания, монтируемого методом подъема перекрытий

Рис. 87. Обрушение здания в г. Бриджпорте (США)

Произошла авария в жилом комплексе "Л'амбианс Плаза". Сооружение воздвигалось методом подъема перекрытий, при котором железобетонные перекрытия, забетонированные на первом этаже, поднимались в проектное положение домкратами, установленными на оголовках стальных колонн.

Здание, в котором должны были быть 5-этажный подземный гараж и 218 жилых апартаментов; готовое на 60%, рухнуло.

Сооружение состояло из двух отстоящих друг от друга прямоугольных башен. Плиты перекрытий с последующим натяжением арматуры толщиной 18 см и размером 30,5x18,3 м в плане изготовлялись для каждой секции здания. Большая часть фундаментов была запроектирована с опиранием на скальное основание.

Домкраты, установленные на верхних торцах колонн, поднимают плиты через подъемные тяги, которые соединены с подъемными хомутами, нанизанными на колонну. Хомуты литые и арматура плиты привариваются к ним.

Когда случилась авария, шесть этажей здания были подняты.

Что точно произошло, остается не совсем ясным. Рабочие и зрители, находившиеся поблизости, упоминают о каком-то треске, который предшествовал обрушению, а затем раздался звук, напоминающий взрыв. Одна из башен при разрушении упала на другую и разрушила ее.

Происшедшая авария вызвала самые различные суждения американских специалистов. Хотя к этому времени в США уже произошли обрушения зданий, монтируемых методом подъема перекрытий, — американские инженеры-строители считали, что сам метод очень перспективный.

Инженеры-конструкторы утверждали, что этот вид строительства наиболее безопасный. Бетонирование перекрытий на уровне земли исключает возможность падения рабочих или материалов с высоты строящихся этажей. Однако операция подъема требует определенной точности, так как любая ошибка может привести к прогрессивному разрушению. Например, падение плиты может привести к разрушению всего здания. Даже если плита, находящаяся в середине, рухнет, она, вероятнее всего, собьет колонны, и верхние плиты тоже рухнут.

Экономисты считали, что метод подъема перекрытии экономичен из-за того, что исключается необъходимость построения опалубки при сложных условиях. Плиты перекрытий обычно применяются с последующим натяжением арматуры, что позволяет применять плиты больших пролетов при более тонкой плите. Это, в свою очередь, удешевляет строительство за счет того, что на один домкрат приходится большая площадь плиты.

Одной из уязвимых сторон этого метода является горизонтальная устойчивость всего сооружения. В некоторых случаях временные горизонтальной связи с колоннами могут быть установлены в двух направлениях. Другим средством обеспечения временной горизонтальной устойчивости могут быть металлические растяжки.

В конструктивном решении комплекта "Л'амбианс Плаза" поперечные стены должны были обеспечивать горизонтальную устойчивость здания. Надо было установить временные связи жесткости до того, пока не будут установлены и закреплены поперечные стены. Поперечные стены должны были устанавливаться немедленно, как только плиты перекрытий заняли свое постоянное место.

Однако предлагаемые временные металлические растяжки не смогли уменьшить увеличенную гибкость колонн и обеспечить достаточную жесткость здания из-за отсутствия поэтажной заделки плит перекрытий у несущих колонн и ядер жесткости. Очевидно, производство работ по подъему плит перекрытий необходимо было производить только после создания общей жесткости здания, с последующей установкой и закреплением поперечных стен дома.

Работы по вертикали можно было производить только после полного окончания работ по горизонтали, заделки всех монолитных участков и набором бетоном необходимой прочности. В этом случае включаются в работу все конструктивные элементы здания, возводимого методом подъема плит перекрытий, и обеспечивается его нормальная работа. Отсутствие поэтажного крепления поднятых плит перекрытий уменьшило общую жесткость здания. Дополнительная нагрузка от зрителей, присутствующих при подъеме плит перекрытий и находившихся на них, создала неравномерную нагрузку на незакрепленные колонны.

Все вышеизложенное способствовало образованию поперечного сдвига плит перекрытий и созданию внецентренной нагрузки, которая вызвала падение здания.

Вывод. Обрушение 13-этажного здания с предварительно напряженными плитами перекрытий и с двумя прямоугольными башнями, монтируемого методом подъема перекрытий, произошло по тем же причинам, что и аварии, описанные ранее: не были закреплены поднятые плиты перекрытий, была неоправданно увеличена гибкость колонн и, наконец, увеличена нагрузка на колонны, что в комплексе и привело к обрушению здания.