Wprowadzenie
Śpimy, jemy, pracujemy i spędzamy czas wolny w budynkach. Czujemy się w nich zawsze bezpiecznie i komfortowo. Inżynierowie wyliczają nadmierne bezpieczeństwo, aby budynki pozostały stabilne, nawet jeśli niektóre elementy konstrukcyjne nie są już nośne lub gdy popełnione zostają błędy wykonawcze. Zbyt wiele błędów ma jednak fatalne konsekwencje.
W latach 90. XX wieku Korea Południowa doświadcza boomu budowlanego. Społeczeństwo w szybkim tempie wznosi kolejny za kolejnym budynek.
W tym czasie powstaje duże centrum handlowe. Niestety dochodzi również do najpoważniejszej tragedii związanej z odpowiedzialnością ludzką w Korei Południowej. 29 czerwca 1995 roku centrum handlowe w Seulu zapada się. Katastrofa zabiera życie ponad 500 osób.
W tym wpisie na blogu dowiecie się, jak doszło do tej straszliwej sytuacji oraz jakie koncepcje bezpieczeństwa funkcjonują w Niemczech i Europie.
Historia
To najbardziej prestiżowe i luksusowe centrum handlowe w Korei Południowej. Łącznie pracuje tu 1 000 pracowników. Dziennie zakupy robi tu około 40 000 klientów.
29 czerwca wydaje się być zwykłym dniem jak każdy inny. Jednak nagle klienci słyszą dziwne dźwięki. Odpowiedzialni początkowo podejrzewają pęknięcia na dachu. Istniały one już od jakiegoś czasu, ponieważ klimatyzatory zostały przesunięte. Dodatkowo odkrywają szczelinę między podporą a poniższym stropem w restauracji na piątym piętrze, która zostaje zamknięta. W miarę upływu czasu coraz więcej osób odczuwa wibracje w całym budynku. Operatorzy wyłączają klimatyzację, powodując wzrost temperatury w budynku do 30 stopni Celsjusza.
Statyk zaleca natychmiastową ewakuację i zamknięcie centrum handlowego. Właściciel odmawia - biznes jest ważniejszy.
To fatalny błąd. Z donośnym hałasem pęka najwyższe strop. Jednostki klimatyzacyjne na dachu spadają na niższe piętro, wywołując reakcję łańcuchową. Całe północne skrzydło się zapada. W ciągu sekund dawniej prestiżowe centrum handlowe staje się stertą 42 000 ton gruzów i popiołów. Natychmiast rozpoczynają się akcje ratunkowe. Ale pod gruzami pogrzebanych jest 502 osoby. 937 osób jest rannych lub ciężko rannych. Sześć osób do dziś jest zaginionych.
Pytanie, które z pewnością się teraz zadają, brzmi: jak taki budynek mógł się nagle zawalić po sześciu latach? Jakie są przyczyny tej katastrofy?
Eksperci szukają przyczyn tej tragedii. Stawiają wiele teorii.
Teoria 1: Wypadek gazowy
Czy to był wypadek gazowy? To mogło być również źródło pożaru. Jednak w centrum handlowym dwa miesiące wcześniej doszło do wycieku gazu, w wyniku którego przesył gazu został przerwany. Szybko staje się jednak jasne: pożar nie powstał w wyniku wybuchu. Benzyna z zasypanych samochodów rozpaliła ogień.
Teoria 2: Atak terrorystyczny
Północnokoreańscy agenci mogli przeprowadzić atak terrorystyczny i uszkodzić podporę bombą. Jednak wzór bomby, szerokie pola gruzu rozprzestrzeniające się na setki metrów w bok, nie pasuje do tego. Budynek po prostu zapadł się sam.
Teoria 3: Fuszerka budowlana
Konieczne są dalsze badania. Można wziąć pod uwagę tylko teorię 3 - fuszerkę budowlaną. Obejmuje to błędy w planowaniu, wykonawstwie i nadzorze budowlanym lub błędy materiałowe.
Przyjrzyjmy się historii budynku. Centrum handlowe miało pierwotnie być budynkiem biurowym. Dla schodów ruchomych w centrum odpowiedzialni zastępują kilka podpór. Choć początkowo planowano tylko cztery piętra, dodano piąte. Firma budowlana odmówiła realizacji tego planu i została zastąpiona przez wewnętrzną firmę.
Ponadto pojawił się kolejny problem. Na piątym piętrze zamiast planowanego toru do jazdy na rolkach zbudowano osiem restauracji.
Klienci jedzą na podłodze. Przytulność zapewnia podłogowe ogrzewanie. Oznacza to jednak większe obciążenie, ponieważ podłoga staje się grubsza i cięższa, co prowadzi do pęknięć.
Wadliwy materiał budowlany
Pierwsze pytanie brzmi, czy użyty materiał budowlany jest wadliwy. Inżynierowie, za pomocą urządzenia naciągowego hydraulicznego, testują nośność betonu. Jednak wyniki badania pokazują, że użyte materiały nie są przyczyną awarii. Beton nie jest porowaty.
Wadliwe wykonanie (konstrukcja nośna)
Być może przyczyną jest również konstrukcja stropu płaskiego. Betonowe podpory są wzmacniane zintegrowanymi stalowymi belkami, co pozwala na tworzenie dużych przestrzeni.
Jednak nie można odczytać wymiarów poszczególnych części z planów, ponieważ projekt architektów pokazuje tylko połowę obrazu. Dlatego analizowane są rozmiary płyt i podpór. Statyk wprowadza te wartości liczbowe do końcowego planu budowlanego. Tutaj kontrolerzy napotykają niepokojącą rozbieżność: w obliczeniach średnica podpór wynosi 80 centymetrów, ale w planach tylko 60 centymetrów. Jakie wartości liczbowe zostały rzeczywiście użyte?
Na miejscu katastrofy eksperci dokonują przerażającego odkrycia. Na każdej podporze powinno być zainstalowanych 16 prętów zbrojeniowych. W rzeczywistości jest ich tylko osiem, co zmniejsza nośność prawie o połowę.
Aby zapobiec takim błędom, my, inżynierowie, stosujemy jednak zwiększone czynniki bezpieczeństwa. Standardowe środki bezpieczeństwa powinny były chronić budynek.
Wadliwe wykonanie (płyta dennackowa)
Sama konstrukcja stropu płaskiego nie jest decydującym czynnikiem dla zapadnięcia. Dlatego kontrolerzy sprawdzają zbrojenie. Również tutaj odkrywają niedociągnięcia. Pokrycie betonu wynosi nie pięć centymetrów, jak w planie, ale dziesięć.
Najważniejszy punkt w budynku, fundament, był osłabiony o 20 procent. Tymczasem błędy się kumulują. Przyczyną jest systematyczne lekceważenie przepisów budowlanych.
Punkt krytyczny
Aby określić kluczowy punkt zawalenia, musimy cofnąć się o dwa lata. Na dachu znajdują się trzy duże, ciężkie jednostki klimatyzacyjne. Ze względu na ochronę sąsiedztwa, osoby zarządzające centrum handlowym przenoszą urządzenia na drugą stronę dachu - bez użycia dźwigów.
Dach staje się przez to niestabilny, a podpory są nadmiernie obciążone. Po ponownym zweryfikowaniu obliczeń przez statyka, wydaje się, że na tamtym etapie wszystko jest w porządku.
Jednak włączenie klimatyzatorów tego dnia jest kroplą przepełniającą czarę. Wentylatory wstrząsają już i tak niestabilnym dachem. Powstaje obciążenie dynamiczne, które jeszcze bardziej sprzyja powstawaniu pęknięć.
Wibracje przenoszą się na piąte piętro. Pęknięcie wokół podpory staje się coraz większe, aż w końcu całkowicie się wydziela, pozostawiając tylko zbrojenie łączące płytę i podporę. Płyta z pęknięciami nie może dłużej wytrzymać obciążeń i ustępuje. Odpowiedzialni natychmiast wyłączają urządzenia klimatyzacyjne, ale jest już za późno. Pęknięcie staje się coraz większe i ostatecznie przyczynia się do zawalenia.
Odpowiedzialni
Kogo sąd ukarze za to przestępstwo? Kto jest odpowiedzialny za śmierć tylu osób? Osoby odpowiedzialne nie przestrzegały zaleceń statyka i ekspertów.
Dlatego właściciel został skazany na 10,5 roku więzienia za rażące niedbalstwo. Dyrektor zarządzający i syn właściciela został skazany na 7 lat więzienia za nieumyślne spowodowanie śmierci i korupcję.
Dzięki temu skandalowi władze odkrywają kolejne przypadki korupcji i oszustw. Ogółem zidentyfikowano 21 innych winnych osób.
Konsekwencje na przyszłość
Z powodu serii katastrof w ciągu ostatnich lat władze wprowadzają surowe kontrole wszystkich budynków publicznych. Wyniki są przerażające. Co siódmy wieżowiec wymaga przebudowy. 80 procent budynków musi zostać gruntownie wyremontowanych. Ogółem 98 procent budynków nie jest bezpiecznych.
Koncepcja bezpieczeństwa w Europie
Inżynierowie w Europie wyliczają konstrukcje zgodnie ze standardami bezpieczeństwa Eurokodu. Podstawą dla bezpiecznych struktur jest semiprobabilistyczna koncepcja częściowo-bezpieczeństwowa. W budownictwie służy do wyliczania obliczeń statycznych.
Od wprowadzenia Eurokodu ta koncepcja bezpieczeństwa jest standardem technologicznym w Europie. Obliczenia uwzględniają statystyczne odchylenia standardowe po stronie obciążeń oraz po stronie oporu. Przy kalkulacjach stosowane są współczynniki częściowego bezpieczeństwa dla obciążeń i materiałów.
Wniosek
Podsumowując, można stwierdzić, że tragedia jest końcem długiego łańcucha błędów. Z takich katastrof można jedynie wyciągnąć wnioski. Niemniej jednak, my, inżynierowie, nie możemy usprawiedliwić śmierci i obrażeń spowodowanych niedociągnięciami i błędami.
Chociaż katastrofa była tak straszna i ludzie nigdy nie zapomną tego dnia, wydarzyły się również dwa małe cuda.
Ludzie zasypani pod taką ilością gruzu zwykle przeżywają tylko 72 godziny. Z tego powodu już po kilku dniach podjęto decyzję o zaprzestaniu akcji ratunkowej i rezygnacji z poszukiwań. Jednak po 12 dniach znaleziono 19-letnią dziewczynę. Inna dziewczynka została uratowana nawet po prawie 16 dniach. Obie przeżyły tylko dzięki piciu deszczówki.