失敗から学ぶ:歴史上最も衝撃的な構造的失敗とは何か?

構造の完全性はエンジニアリングにおける重要な概念であり、ひび割れや変形なしに設計荷重 (重量、力など) に耐える構造の能力を指します。過去の構造破壊を研究することは、将来同様の悲劇が起こらないよう、より安全な構造を設計するのに役立ちます。構造破壊は通常、材料が過度に引き伸ばされたり圧縮されたりして耐荷重能力を失ったときに発生します。この記事では、歴史上最も衝撃的な構造上の欠陥のいくつかを検討し、それらがなぜそれほど重要なのかを探ります。

過去のレビュー

人類は古来より、自重やその他の負荷に耐えられる構造物を構築する必要がありました。古代の家から中世の城の要塞に至るまで、建築家や職人にとって構造の完全性は常に重要な考慮事項でした。古代の建築家は、建物の安全性を確保するために、数学的な公式ではなく経験と実践に頼ることがよくありました。

「構造上の欠陥から得た教訓は、将来の建築設計で同じ間違いを繰り返さないようにするのに役立ちます。」

構造的欠陥の種類

構造上の欠陥はさまざまな理由で発生する可能性があり、問題は通常、業界や構造の種類によって異なりますが、ほとんどは 5 つの主要なカテゴリに要約できます。

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  • 強度が不十分: 構造物や部材が荷重に耐えるのに十分な強度がない場合、致命的な故障が発生する可能性があります。
  • 疲労または腐食: 疲労と腐食は、構造物の形状、設計、または材料特性が不安定な場合に発生し、徐々に亀裂が発生する可能性があります。
  • 製造エラー: 不適切な材料の選択、不適切なサイズ、不適切な熱処理などにより、構造上の破損が生じる可能性があります。
  • 欠陥のある材料の使用: 製造品質の低下や損傷により、材料は耐荷重能力を持たなくなっている可能性があります。
  • 予期せぬ問題: 自然災害や不適切な使用などにより、構造上の故障が発生する可能性があります。
  • 注目すべき構造破壊事象

    橋と建物

    徳橋

    ロバート スティーブンソンによって設計されたこの橋は、1847 年 5 月 24 日に列車が通過したときに崩壊し、5 人が死亡しました。この事故により、構造上の欠陥に関する正式な調査が行われ、設計の根本的な欠陥が明らかになり、その後の設計の改善につながりました。

    最初のタワーブリッジ

    1879 年 12 月 28 日、ファースト タワー ブリッジの崩壊により 75 人が死亡しました。この事故では、設計者が構造物に対する風の影響を考慮していなかったために、最終的に鉄橋の設計が変更されました。鉄骨構造。

    デルタ橋の崩壊

    風による共鳴現象によって引き起こされた 1940 年のオリジナルのデルタ橋の崩壊は、橋の設計における古典的な例となり、構造物に対する風の影響を考慮する方法を再定義しました。

    I-35W 橋

    2007 年 8 月 1 日、州間高速道路 35W 号線のミシシッピ川橋が崩壊し、13 人が死亡、145 人が負傷しました。調査の結果、この橋の設計に欠陥があり、米国内の他の同様の橋の安全性に重大な影響を及ぼすことが判明した。

    サボイビル

    2013 年 4 月 24 日、バングラデシュの 8 階建て商業ビルであるシャヴァール タワーが倒壊し、現代史上最悪の構造的欠陥の 1 つとして 1,134 人が死亡しました。

    世界貿易センター

    2001 年 9 月 11 日のテロ攻撃では、攻撃直後に 2 つの世界貿易センターのタワーが内部崩壊しました。この事件は、建物の耐爆性が再評価されるきっかけとなりました。

    「これらの構造的欠陥から得た教訓により、業界は将来の安全性を確保するために、より効率的な設計方法を模索するようになりました。」

    結論

    構造破壊の事故は、設計プロセス中と建設中の両方で、構造の完全性に注意を払うことが重要であることを思い出させます。こうした失敗事例を研究することは、将来の設計を改善するだけでなく、安全性に対する意識を高めることにもつながります。この記事で取り上げた事例は、エンジニアリング コミュニティにとって重要な教訓を含んでいます。将来の建設において、同じ間違いを繰り返さないようにするには、これらの教訓からどのように学ぶことができるでしょうか。

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