進行性崩壊

進行性崩壊とは、主要な構造要素が破損し、その結果隣接する構造要素が破損し、さらに構造破損を引き起こすプロセスである。^[1]

進行性崩壊は、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：浸食、風、地震）の結果として、偶発的に発生する可能性があります。また、建物の爆破などの解体方法として意図的に誘発される場合や、テロ行為や戦争によって引き起こされる場合もあります。

• 1902年7月14日、イタリアのヴェネツィアにある高さ98メートルのサン・マルコ鐘楼が、北側の耐力壁が主構造物から分離し始めたために崩壊した。分離の原因は、火災、地震、および主に乾燥による木製の支持梁の収縮、前後に揺れる鐘、およびクリープによる応力再分配など、700年以上にわたる構造物の摩耗に起因するものであった。管理人の飼い猫を除いて負傷者はいなかった。塔は石工設計であった。^[2]
• 1966年11月1日、スコットランドのアバディーンにある7階建てのアバディーン大学 動物学部の建物が建設中に全面崩壊した。崩壊の原因は、金属疲労によって弱くなった桁の溶接不良であった。金属疲労は、構造物にかかる横方向の振動力（主に風）によって引き起こされた。5人が死亡し、3人が負傷した。建物は鉄骨構造で、この崩壊は鉄骨構造の建物が全面的に崩壊した最初の例として知られる。^[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の角の1つが天然ガスの爆発で崩壊し、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システムビルだった。
• 1973 年 3 月 2 日、バージニア州フェアファックス郡の26 階建てスカイライン タワーズ ビルが、建設中に上層階の木製の支保工が早すぎる時期に取り外されたことが原因で崩壊しました。14 人が死亡し、34 人が負傷しました。このタワーは鉄筋コンクリートで設計されていました。
• 1985年12月19日、ロサンゼルスのウィルシャー・ブルバード1000番地にある22階建て^{[4]の商業オフィスビル（現在は}ウェドブッシュ・ビル^[5]として知られている）で、建物の一部が崩壊した。建設作業員がクレーンを使って平板トラックから鋼鉄製の桁を新しく完成した5階のデッキに降ろしていたとき、桁がクレーンから外れ、すでに床の最大設計荷重の2倍の荷重がかかっていた下の現在のストックパイルに落下した。これにより、荷重がかかりすぎた床が徐々に崩壊し、床部分と桁が下の4階を突き抜け、最終的に駐車場に落ちた。3人が死亡した。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。これは、1971年にホテルが建設された際に、構造エンジニアが建物の支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）を計算に加え忘れていたためである^。[7] 33人が死亡し、17人が負傷した。建物は鉄筋コンクリート造りであった。
• 1987年4月23日、コネチカット州ブリッジポートにある16階建てのL'Ambiance Plazaが建設中に崩壊した。これは建設現場全体で使用されていた支保工が不十分だったことが原因である。 ^[8] 28人が死亡した。建物はリフトスラブ設計であった。
• 1989年3月17日、イタリアのパヴィアにある高さ78メートルのパヴィア市民塔が、乾燥による木製支柱の収縮、鐘の揺れ、地滑りなど、800年にわたる構造上の応力再分配の末に崩壊した。^[9] 4人が死亡、15人が負傷した。塔は石工設計であった。
• 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階で発生した火災が工場全体に広がり倒壊した。当時、工場はフル稼働しており、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。建物は鉄骨造りだった。^[10]
• 1993年5月24日、^[11]ドイツ、ゴッホの中世の聖マリア・マグダレーナ教会の古い鐘楼が倒壊した。原因は、主に乾燥による木製の支持梁の収縮、数世紀前に鐘が前後に揺れたこと、露出した手入れされていない石積みのクリープや風化など、構造上の数百年にわたる応力再分配によるものとされた。冬季には石の間で水が凍結して膨張し、亀裂がさらに拡大した。負傷者はいなかった。塔は石積み設計だった。^[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、北側のファサードの外側でトラック爆弾が爆発した後に倒壊した。爆弾の圧縮波により、4階と5階が柱から切り離されて3階に倒壊した。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階がその上に倒れるとメインのトランスファービームが内側に引っ張られた。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垂直柱がすべて倒壊し、垂直方向の支えとしてそれらの柱に依存していた床部分もすべて倒壊した。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が引き起こした建物の漸進的倒壊の初めての事例として知られている。この攻撃で168人が死亡、680人が負傷した。建物は鉄筋コンクリートで造られていた。^{[13] [14]}
• 1995年6月29日、韓国のソウルにある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ことが原因で倒壊した。この構造的支持力の欠如は、数年後に支柱が撤去された場所の上の屋上に重いエアコンを数台設置し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、その荷重が近くの柱に伝わり、破損した柱の周囲に大きな亀裂が生じてから24時間以内に完全に破損して倒壊した。^{[15]この倒壊により501人が死亡、937人が負傷した。この複合施設は}鉄筋コンクリート造りであった。
• 2001 年 9 月 11 日、ニューヨーク市の世界貿易センタービル1、2、7 が過激派の攻撃とそれに伴う火災により倒壊しました。国立標準技術研究所による 3 年間の調査の結果、火災により鉄骨構造が弱まり、長い橋のような床部分 (トラスと呼ばれる) が徐々にたわみ始めたという結論が出ました。このたわみにより、トラスの下向きの引力が内向きの引力に変わりました。壁に対するこの強まる内向きの引力により、最終的にタワー 2 の外側の柱が、その後タワー 1 の内側の柱が曲がって折れ、倒壊が始まりました。^[16]建物内では合計2,752人が死亡し、その中にはハイジャックされた2機の飛行機に乗っていた157人の乗客と乗員も含まれていた。飛行機はビル1と2に衝突し、両ビルで火災を引き起こし、ビル1と2の崩壊時に瓦礫がビル7で火災を引き起こした。建物は鉄骨構造だった。床システムの進行性破損、いわゆる「パンケーキ理論」は構造破損の誘発要因としては除外されたが、FEMAとNISTの科学者らは、これが崩壊開始後の主な破損モードであると判断した。^[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 タワーの上層 11 階が崩壊した。タワーは鉄筋コンクリートの内部コアを伝統的な網目状の鉄骨の外周が囲んでいた。16 階と 17 階の間には厚さ 7 フィートの鉄筋コンクリートのトランスファー フロアがあり、隔壁として機能し、上層 11 階の鉄骨を支えるように設計されていた。21 階でオフィス火災が発生し、5 時間後にはコンクリートの内部コアは座屈した鉄骨の外部フレームを支えられなくなった。上層 11 階は地上レベルまで崩壊し、上層 3 階の残骸はトランスファー フロアに崩れ落ちた。死者はいなかった。建物は鉄骨と鉄筋コンクリートの複合設計だった。^[18]
• 2007 年 8 月 1 日、ミネソタ州ミネアポリスのI-35W ミシシッピ川橋が午後のラッシュアワー中に崩落し、13 人が死亡しました。崩落の原因は、メインアーチリブの 1 つ内にある 2 つの部材を接続するガセットプレートの破損でした。この破損の危険がある接合部の破損により、構造全体が崩壊しました。
• 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、ラナプラザで建物の大部分が崩壊した。この建物はもともと人の出入りが少ない店舗やオフィスとして設計されたが、上層階に大型の衣料品製造設備を備えた工場に改装されていた。この設備は建物の骨組みに振動力を誘導することで、軽い突き固めランマーのような働きをした。低品質の建設資材の使用、作業員と機械の重量（合わせて床の当初の設計耐荷重を超えていた）が、主要な構造部材の弱化と最終的な破損につながった。最終的な崩壊は、主要な構造部材が破損して周囲の部材に荷重が伝わっていることを示唆する、建物全体に予備的な亀裂が現れ始めた翌日に発生した。この事故は、歴史上最悪の死者を出した衣料品工場の事故であると同時に、近代人類史上最悪の偶発的な構造的崩壊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に見舞われ、倒壊した。火災は8階から始まり、約200人の消防士が現場に駆けつけ救助活動中に徐々に崩壊が進んだ。真下に崩壊したため、パンケーキ型の崩壊だったと報告されている。^[22]崩壊の様子は、世界貿易センタービルの崩壊に似ていた。^[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 のシャンプレーンタワーズサウス コンドミニアムタワーで進行性崩壊が発生し、98人が死亡した。原因は現在調査中である。

進行性崩壊で生じる損害は元の原因に比べて不均衡であるため、エンジニアリングではこのタイプの崩壊を説明するために 不均衡崩壊という用語がよく使用されます。

米国商務省の国立標準技術研究所 (NIST)の勧告に基づき、国際規格協議会(ICC) は包括的な建築基準法の変更を承認した。この勧告は、 2001 年 9 月 11 日のニューヨーク市の世界貿易センター (WTC) ビルの崩壊に関する NIST の 3 年間の調査結果に基づいている。

提案では、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、スプレー式耐火材料の使用（一般に「耐火処理」と呼ばれる）、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、応急救護者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、出口経路の標識などの分野が取り上げられました。

現在IBCで要求されている NIST WTC 調査の推奨事項に準拠したモデル コードの変更には、次のものが含まれます。

• 耐火接合強度の向上（高さ 25 ～ 130 メートル (75 ～ 420 フィート) の建物に対してこれまで要求されていた強度のほぼ 3 倍、高さ 130 メートル (420 フィート) を超える建物に対しては 7 倍）。
• 次の事項を保証するための防火に関する現場設置要件:
  • 取り付けは製造元の指示に従ってください。
  • 基材（耐火処理される表面）は清潔であり、接着を妨げるような状態がない。
  • 下塗り、塗装、またはカプセル化された鋼板表面に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が実施される。
  • 設置された耐火材が完全に乾燥または硬化した後の完成状態には、ひび割れ、空隙、剥離、剥離、または基材の露出は見られません。
• 防火材の特別な現場検査では、設置時の厚さ、密度、接着強度が指定の要件を満たしているかどうか、また、下塗り、塗装、またはカプセル化された鋼板表面の影響で接着強度が要求値に満たない場合は接着剤が塗布されているかどうかを確認します。検査は、機械、電気、配管、スプリンクラー、天井システムの大まかな設置後に実施します。
• 高さ 130 メートル (420 フィート) 以上の建物の構造部品およびアセンブリの耐火等級を 1 時間引き上げます。(この変更は、コードの以前のバージョンで承認されました。)
• 耐火等級に対する「構造フレーム」アプローチの明示的な採用。このアプローチでは、主構造フレームのすべてのメンバーが、柱に一般的に要求されるより高い耐火等級を満たすことを求めます。主構造フレームには、柱、柱に直接接続される桁、梁、トラス、スパンドレルなどの他の構造メンバー、および重力荷重を支えるように設計されたブレース メンバーが含まれます。

• 応用要素法
• 構造物への極度の負荷
• 構造の堅牢性
• 連鎖的な失敗

• 進行性崩壊解析：応用要素法
• 進行性崩壊ソフトウェア: 構造物への極限負荷 アーカイブ 2015-02-11ウェイバックマシン
• 9/11が超高層ビルの設計について教えてくれたこと