Awarie Budowlane 2011
Streszczenie referatu

Building codes are necessarily written to address the component design. The analysis of the structure which is left to the designer may involve a simple to very sophisticated techniques. An obvious weakness in this approach results at the interface of components and structural systems, which is frequently an area where failures initiate. Not sufficient attention is given to connect components and systems to provide structural integrity that is intended. This could be particularly dangerous in precast concrete building structures where the overall structural behavior is primarily dependent on the connection behavior and integrity. Of specific interest is also the interactive behavior of different materials with precast concrete, used in connecting components, such as reinforcing steel, structural steel, prestressing steel and cast-in-place concrete. Another factor that complicates the detailing of prestressed concrete components is that rigid connection for structural integrity has adverse effect on long-term behavior as no relief is provided for creep and shrinkage effects. Structural failures need to be studied from two different aspects: actual loads versus intended loads prescribed in codes; behavior of components/systems versus intended design basis. In precast concrete structures, the sequence of construction is also important which is generally not important in other type of structural building systems. Under lateral loads, excessive drift may cause reduced gravity load carrying capacity in non-lateral load resisting systems causing unintended failures. Finally, in some circumstances such as earthquake hazard, where the actual inertial loads depend on the mass of the component, redistribution of loads occurs subjecting some components to excessive loads beyond their capacity. The author has been involved in design, manufacture, analysis, and building codes/regulations development for precast concrete building structures as well as in analyzing precast concrete structural failures for the past 40 years. Some specific examples of each type of failure and possible causes are presented.

Normy budowlane dotyczą projektowania elementów. Analiza konstrukcji obejmuje proste lub bardziej skomplikowane techniki. Oczywista słabość w takim podejściu jest w przejściu od elementu do układów konstrukcji. Jest to miejsce w którym często powstaje zagrożenie awarii. Nie wystarczającą uwagę zwraca się na połączenia elementów i układów, w celu zapewnienia integralności strukturalnej, która jest zamierzona. Może to być szczególnie niebezpieczne w prefabrykowanych konstrukcjach budowlanych, gdzie ogólne zachowanie konstrukcji zależy przede wszystkim od dobrej pracy złączy. Szczególne znaczenie odgrywa także zachowanie się różnych materiałów takich jak stal zbrojeniowa, stal konstrukcyjna, stal sprężana czy betonu, używanych do połączeń. Utrudnieniem w projektowaniu konstrukcji sprężonych jest fakt, że sztywne połączenie ma negatywny wpływ na długotrwałe zachowanie się konstrukcji, nie pomaga w tym także skurcz i pełzania. Uszkodzenia konstrukcji muszą być analizowane uwzględniając dwa różne aspekty: rzeczywiste obciążenia w porównaniu z obciążeniami przedstawionymi w normach; zachowanie się elementów/układów w porównaniu z podstawowymi zamierzeniami projektu. W prefabrykowanych konstrukcjach betonowych, kolejność wbudowania, w przeciwieństwie do innych budowli, stanowi również istotny czynnik. Pod obciążeniem poprzecznym, nadmierne przemieszczenia mogą spowodować zmniejszenie nośności układów podłużnych prowadząc do niezamierzonych awarii. Wreszcie, w niektórych okolicznościach, takich jak zagrożenie trzęsieniem ziemi, gdzie rzeczywiste siły bezwładnościowe, zależą od masy elementu, redystrybucja sił powoduje poddanie niektórych elementów nadmiernemu obciążeniu, powyżej ich nośności. Autor brał udział w projektowaniu, produkcji, analizie i rozwoju norm/rozporządzeń budowlanych dotyczących prefabrykowanych elementów betonowych konstrukcji budowlanych, jak również i w badaniu awarii ww. elementów w ciągu ostatnich 40 lat. Przedstawione zostały niektóre szczególne przykłady każdego rodzaju awarii oraz ich możliwe przyczyny.