進行性崩壊

連鎖崩壊とは、主要な構造要素が破損し、隣接する構造要素が破損し、それがさらに構造的な破損を引き起こすプロセスである。^{[ 1 ]}

連鎖的な崩壊は、設計上の欠陥、火災、意図しない過負荷、材料の破損、または自然現象（例えば、浸食、風、地震）の結果として偶発的に発生する可能性がある。また、建物の爆破解体などの解体方法として意図的に引き起こされる場合や、テロ行為や戦争によって引き起こされる場合もある。

• 1902年7月14日、イタリアのヴェネツィアにある高さ98 メートル（323フィート）のサン・マルコ鐘楼が、北側の耐力壁が主構造から分離し始めた後に崩壊した。分離の原因は、火災、地震、応力再分配など、700年以上にわたる構造物の摩耗によるものとされ、その主な原因は、木製の支持梁の乾燥による収縮、鐘の前後の揺れ、クリープであった。管理人の飼い猫を除いて、負傷者はいなかった。この塔は石造りの設計であった。^{[ 2 ]}
• 1966年11月1日、スコットランドのアバディーンにあるアバディーン大学動物学科の7階建ての建物が、建設中に完全に崩壊した。崩壊の原因は、金属疲労によって弱くなった梁の溶接不良とされた。金属疲労は、構造物にかかる振動する横方向の力（主に風）によって引き起こされた。5人が死亡、3人が負傷した。この建物は鉄骨造で、この崩壊は鉄骨造の建物が完全に段階的に崩壊した最初の事例として知られている。^{[ 3 ]}
• 1968年5月16日、ロンドンのウェストハムにある22階建てのロナン・ポイント・アパートメント・タワーで、天然ガス爆発により建物の角が崩壊し、耐力壁が破壊された。4人が死亡、17人が負傷した。この建物は大型パネル工法で建てられていた。
• 1973年3月2日、バージニア州フェアファックス郡にある26階建てのスカイライン・タワーズ・ビルが、建設中に上層階の木製支保工を時期尚早に撤去したことが原因で崩壊した。14人が死亡、34人が負傷した。このタワーは鉄筋コンクリート構造だった。
• 1985年12月19日、ロサンゼルスのウィルシャー大通り1000番地にある22階建ての商業オフィスビル^{[ 4 ]} （現在はウェドブッシュビル^{[ 5 ]}として知られている）で、構造の一部が崩壊した。建設作業員が平床トラックからクレーンを使って完成したばかりの5階のデッキに鉄骨梁を降ろしていたところ、梁がクレーンから外れて下の既存の資材置き場に落下した。この資材置き場はすでに床の最大設計耐荷重の2倍の荷重がかかっていた。これにより過負荷状態の床が徐々に崩壊し、床部分と梁が下4階を突き破り、最終的に駐車場に落下した。3人が死亡した。この建物は鉄骨構造だった。^{[ 6 ]}
• 1986年3月15日、シンガポールのリトル・インディアにある6階建てのホテル・ニューワールドが倒壊した。1971年にホテルが建設された際、構造エンジニアが建物の支持柱に必要な強度を決定する際に、建物の自重（建物自体の重量）を計算に加えるのを忘れていたためである。 ^{[ 7 ]} 33人が死亡、17人が負傷した。建物は鉄筋コンクリート構造であった。
• 1987年4月23日、コネチカット州ブリッジポートの16階建てのランビアンス・プラザは、建設現場全体で使用されていた不十分な支保工の様々な事例が原因で、建設中に崩壊した。 ^{[ 8 ]} 28人が死亡した。この建物はリフトスラブ設計だった。
• 1989年3月17日、イタリアのパヴィアにある高さ78 メートル（255フィート）のパヴィア市民塔が、800年にわたる構造物の応力再分配、主に木製の支持梁の乾燥による収縮、鐘の前後の揺れ、クリープによって崩壊した。^{[ 9 ]} 4人が死亡、15人が負傷した。この塔は石造りの設計だった。
• 1993年5月10日、タイのナコンパトムにある4階建てのカデル玩具工場が、1階で火災が発生し、建物全体に延焼した後に倒壊した。当時、工場はフル稼働中で、すべての非常口は施錠されていた。この倒壊により188人が死亡、500人以上が負傷した。建物は鉄骨造だった。^{[ 10 ]}
• 1993年5月24日、^{[ 11 ]}ドイツのゴーホにある中世の聖マリア・マグダレーナ教会の古い鐘楼が崩壊した。原因は、数百年にわたる構造物への応力再分配、主に木製の支持梁の乾燥による収縮、数世紀前の鐘の揺れ、クリープ、露出した未整備の石積みの風化、冬季に石の間で水が凍結・膨張して亀裂が拡大したことによる亀裂の拡大などによるものとされた。負傷者はいなかった。この塔は石積みの設計であった。^{[ 12 ]}
• 1995年4月19日、オクラホマ州オクラホマシティにある9階建てのアルフレッド・P・マラー連邦ビルが、北側正面の外側でトラック爆弾が爆発した後に崩壊した。爆弾の圧縮波により、4階と5階が柱からせん断されて3階に崩れ落ちた。3階はメインのトランスファービームに接続されており、4階と5階が落下した際にそれを内側に引っ張った。これにより、トランスファービームに接続されていた北側の外周のすべての垂直柱と、それらの柱を垂直方向の支持として頼っていたすべての床部分も崩壊した。オクラホマシティ爆破事件は、アメリカ国内でテロリストによって引き起こされた建物の連鎖崩壊の最初の既知の例である。この攻撃により168人が死亡、680人が負傷した。この建物は鉄筋コンクリート構造であった。^{[ 13 ] [ 14 ]}
• 1995年6月29日、韓国ソウルの5階建ての三豊百貨店が、エスカレーターを設置するために下層階の支柱を数本撤去した結果、崩壊した。この構造的な支えの欠如は、数年後、支柱が撤去されたエリアの屋上に複数の大型エアコンが追加されたことでさらに悪化した。これにより、エアコンに最も近い支柱が破損し、その荷重が近くの支柱に伝わり、破損した支柱の周囲に大きな亀裂が現れてから24時間以内に完全に崩壊した。^{[ 15 ]}この崩壊で502人が死亡、937人が負傷した。この複合施設は鉄筋コンクリート構造だった。
• 2001年9月11日、ニューヨーク市のワールドトレードセンタービル1、2、7は、テロ攻撃とそれに伴う火災により崩壊しました。国立標準技術研究所による3年間の調査の結果、火災によって鉄骨構造が弱体化し、橋のような長い床部分（トラスと呼ばれる）が徐々にたわみ始めたことが原因であると結論付けられました。このたわみによって、トラスの下向きの力が内向きの力に変わりました。壁にかかるこの内向きの力が強まった結果、最終的にタワー2の外側の柱、そして後にタワー1の内側の柱が座屈して折れ曲がり、崩壊が始まったのです。^{[ 16 ]}建物内では合計 2,752 人が死亡し、その中には、1 号棟と 2 号棟に衝突し、両棟で火災を引き起こした 2 機のハイジャックされた飛行機に乗っていた乗客と乗務員 157 人も含まれており、1 号棟と 2 号棟の崩壊時に、破片が 7 号棟で火災を引き起こした。建物は鉄骨構造だった。床システムの漸進的破壊、いわゆる「パンケーキ理論」は、構造的破壊の起点としては除外されたが、FEMA と NIST の科学者によって、崩壊開始後の主要な破壊モードであることが判明した。^{[ 17 ]}
• 2005年2月12日、スペインのマドリードにある28階建てのウィンザータワーで、上層11階​​が崩壊した。このタワーは、鉄筋コンクリート製の内芯構造を、伝統的な網状の鉄骨フレームの外周で囲んだ構造だった。16階と17階の間には、隔壁として機能し、上層11階​​の鉄骨フレームを支えるように設計された、厚さ7フィートの鉄筋コンクリート製のトランスファーフロアがあった。21階でオフィス火災が発生し、5時間後、コンクリート製の内芯構造は、座屈した鉄骨フレームを支えきれなくなった。上層11階​​は地上階まで崩壊し、上層3階の残骸がトランスファーフロアに落下した。死者は出なかった。この建物は、鉄骨フレームと鉄筋コンクリートを組み合わせた設計だった。^{[ 18 ]}
• 2007年8月1日、ミネソタ州ミネアポリスの州間高速道路35号線西行きミシシッピ川橋が午後のラッシュアワー時に崩落し、13人が死亡した。崩落の原因は、主アーチリブ内の2つの部材をつなぐガセットプレートの破損とされた。この破壊の鍵となる接合部の破損により、橋梁全体が崩壊した。
• 2013年4月24日、バングラデシュのサバールにある8階建ての商業オフィスビル、ラナプラザが、建物の大部分が崩壊した。このビルは当初、人通りの少ない店舗やオフィス向けに設計されていたが、上層階に大型の衣料品製造設備を備えた工場に転用されていた。これらの設備は、建物の骨組みに振動する力を加えることで、軽い突き固め機のような働きをしていた。劣悪な建築資材の使用に加え、作業員と機械の重量（これらを合わせると、各階の設計耐荷重を超過していた）が、主要構造部材の弱体化と最終的な崩壊につながった。最終的な崩壊は、建物全体に初期的な亀裂が現れ始めた翌日に発生した。これは、主要構造部材が破損し、その荷重が周囲の部材に伝わっていたことを示唆している。このビルでは、合計1,129人が死亡、約2,515人が負傷した。この事故は、史上最悪の縫製工場事故であると同時に、現代人類史上最悪の偶発的な構造的崩壊事故であると考えられている。^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}
• 2017年1月19日、イランのテヘランにある高層ビル、プラスコビルが火災を起こして倒壊した。火災は8階から発生し、約200人の消防士が現場にいた救助活動中に徐々に倒壊した。倒壊は真下に起こったため、パンケーキ型倒壊であると報告された。^{[ 22 ]}倒壊の様子はワールドトレードセンターのツインタワーの倒壊に似ていた。^{[ 23 ]}火災と倒壊により、消防士16人と民間人10人が死亡した。^{[ 24 ]}
• 2021年6月24日、フロリダ州サーフサイドにある12階 建てのコンドミニアムタワー「シャンプラン・タワーズ・サウス」が 段階的に崩壊し、98人が死亡した。原因は現在調査中である。

連鎖崩壊によって生じる被害は、元の原因に比べて不均衡に大きいため、工学分野ではこの種の崩壊を説明する際に「不均衡崩壊」という用語がよく用いられる。

米国商務省国立標準技術研究所（NIST）の勧告に基づき、国際建築基準協議会（ICC）は包括的な建築基準の変更を承認した。これらの勧告は、2001年9月11日に発生したニューヨーク市世界貿易センター（WTC）ビルの崩壊に関するNISTの3年間にわたる調査結果に基づいている。

提案内容は、火災やその他の事故による建物の倒壊に対する耐性の向上、吹き付け耐火材（一般に「防火処理」として知られる）の使用、防火システム（自動スプリンクラーなど）の性能と冗長性、燃料油の貯蔵・配管、緊急対応要員や避難する居住者が使用するエレベーター、階段の数と位置、避難経路の表示など多岐に渡る。

IBCで義務付けられている、NIST WTC調査勧告に準拠したモデルコードの変更点は以下のとおりです。

• 耐火性のための接着強度の向上（高さ25～130メートル（75～420フィート）の建物では従来必要とされていた強度の約3倍、高さ130メートル（420フィート）を超える建物では7倍）。  
• 防火処理の現場設置要件は以下のとおりです。
  • 設置は製造元の指示に従って行われる。
  • 基材（耐火処理された表面）は清潔であり、接着を妨げるような状態は一切ない。
  • プライマー処理、塗装、またはカプセル化された鋼材表面において、必要な接着力が維持されていることを実証するための試験を実施する。
  • 設置された耐火処理材は、完全に乾燥または硬化した状態で、ひび割れ、空隙、剥離、層間剥離、または下地の露出が一切見られない。
• 耐火被覆材の設置時の厚さ、密度、接着強度が規定の要件を満たしていることを確認するため、特別な現場検査を実施する。また、下塗り、塗装、または被覆された鋼材表面の影響により接着強度が規定値に満たない場合は、接着剤を塗布する。これらの検査は、機械設備、電気設備、配管設備、スプリンクラー設備、および天井設備の仮設置が完了した後に実施する。
• 高さ130メートル（420フィート）以上の建物の構造部材および構造体の耐火時間を1時間延長する。（この変更は以前の版の規定で承認済み。） 
• 耐火等級の決定において、「構造フレーム」アプローチを明確に採用し、主要構造フレームのすべての部材に、柱に一般的に求められる高い耐火等級を義務付ける。主要構造フレームには、柱、柱に直接接続される桁、梁、トラス、スパンドレルなどのその他の構造部材、および重力荷重を支えるように設計されたブレース部材が含まれる。

• 要素法を適用
• 構造物に対する極限荷重
• 構造的堅牢性
• 連鎖的な障害

• 段階的崩壊解析：要素法の応用
• 漸進的崩壊ソフトウェア：構造物への極限荷重（ 2015年2月11日にWayback Machineにアーカイブ済み）
• 9/11から学んだ超高層ビル設計の教訓