رتبها

احتمالات الانهيار الهيكلي
يشار إلى سقوط هيكل المبنى أو أي جزء منه ناتج عن حريق، ثلج، رياح، ماء أو تلف من قوى أخرى بإسم الانهيار الهيكلي.

يمكن أن يكون الانهيار الهيكلي أيضًا نتيجة لإنفجار، زلزال، فيضان أو أي حدث طبيعي آخر.

ومع ذلك ، تحدث الانهيارات الطبيعية أو الناجمة عن الانفجار عادةً دون سابق إنذار قبل الإستجابة لحالات الطوارئ بينما تحدث الانهيارات الناجمة عن الحرائق غالبًا أثناء عمليات الطوارئ.

إن القدرة على فهم كيف يمكن للحريق أن يتسبب في تلف عناصر البناء مما يؤدي إلى انهياره أمر مهم للغاية بالنسبة لضباط الإطفاء ورجال الإطفاء.

ينبغي النظر في احتمالية الانهيار من خلال الدراسات السابقة للحوادث وطوال عملية التقييم حتى يتم تخفيف الوضع وإعادة السيطرة على الممتلكات إلى المالك أو السلطات الأخرى.

تشمل العوامل التي يجب مراعاتها عند محاولة تحديد احتمال الانهيار الهيكلي على ما يلي:
١/ نوع المبنى.
٢/ عمر المبنى.
٣/ التجديدات، الإضافات والتعديلات.
٤/ محتويات المبنى.
٥/ طول الفترة الزمنية للحريق.
٦/ مرحلة الحريق.
٧/ كمية المياه المستخدمة في إطفاء الحريق.
٨/ الطقس.م(ثلج)

يجب إنشاء منطقة انهيار أو أمان بجوار أي جدران خارجية مكشوفة للهيكل.

يجب عدم وضع المركبات والأفراد الذين يقومون بتشغيل مدفع التيار الرئيسي في منطقة الانهيار.

حساب منطقة الانهيار (ارتفاع الهيكل ضربه بمعامل ١.٥) يظهر لك ناتج المسافة التقديريه لمنطقة الانهيار.

على سبيل المثال ، يتطلب الهيكل المكون من ٣ طوابق والذي يبلغ ارتفاعه ٣٠ قدمًا (٩ أمتار) منطقة انهيار لا تقل عن ٤٥ قدمًا (١٣.٥ مترًا) من قاعدة الهيكل.

الهياكل التي تتجاوز ارتفاع معين (مثل الأبراج) لا تنفع معها هذه العملية بسبب الإستخدام الغير عملي و إمكانية الوصول أثناء عمليات مكافحة الحرائق بالأسلوب الدفاعي.

يجب مراعاة الإرشادات التالية عند تحديد منطقة الانهيار:
نوع البناء الأول (بناء مقاوم للحريق)
المباني الشاهقة من غير المحتمل أن تنهار ، مما يجعل مصدر القلق الرئيسي هو خطر الزجاج المتطاير من النوافذ أو الجدران الستائرية.
شاهد المقطع لحريق في الطابق ٥٠
youtu.be

في النوع الأول من البناء ، محتويات المبنى هي التي ستحترق ، وليس الهيكل نفسه.

يجب تحديد مناطق الانهيار مع الأخذ في الاعتبار اتجاه وسرعة تيارات الرياح التي يمكن أن تحمل شظايا الزجاج.

الانهيار الهيكلي إذا حدث قد يكون موضعيًا(جزء محدد) وليس الهيكل بالكامل.

نوع البناء الثاني (بناء غير قابل للإحتراق)
يتكون البناء من دعامات فولاذية غير محمية أو دعامات غير قابلة للاحتراق ، مثل جسور حديد (I).

عند تعرضه لدرجات حرارة أعلى من ١٠٠٠ فهرنهايت (٥٣٨ درجة مئوية) ، فإن الفولاذ غير المحمي سوف يتمدد وينثني ويدفع الجدران وعندما يتم تبريده سوف يتقلص قليلاً.
ستؤدي هذه الحركات إلى انهيار الأرضيات والجدران.

أي نوع من البناء يحتوي على الطوب والجدران الخرسانية مدعم بعوارض فولاذية غير محمية والجسور الحديدية من نوع (I) سوف تتسبب في عدد كبير من هذه الانهيارات.

نوع البناء الثالث (البناء العادي)
يجب أن يحتوي المبنى متعدد الطوابق على منطقة انهيار من ناتج ضرب ١.٥ في ارتفاع الهيكل.

على سبيل المثال ، سيتطلب للمبنى من ٧ طوابق (٧٠) قدمًا (٢١ مترًا) على منطقة انهيار تبلغ حوالي ١٠٥ قدمًا (٣١.٥ مترًا) أثناء العمليات الدفاعية.

في النوع الثالث من البناء العادي ،الجدران الخارجية الحاملة تتكون من الخرسانة أو الطوب ، بينما تحتوي الحاملات الداخلية على الخشب، الطوب أو الفولاذ غير المحمي.

جدار البناء الحجري(الطوب) يمكن أن ينهار بالكامل أو ينهار في أجزاء متعددة.

عندما يسقط الحطام على الأرض ، يمكن أن ينتقل إلى مسافات طويلة و يتسبب في انهيار الهياكل أو الأشياء الأخرى.

نوع البناء الرابع (الأخشاب الثقيلة)
الخشب الثقيل أو المصنع هو أقل احتمالاً للانهيار.

قدرة تحمل الأخشاب ذات الأحجام الكبيرة ستقاوم الانهيار ما لم يؤثر عليها حريق كبير لفترة طويلة من الوقت.

يجب إنشاء منطقة انهيار إذا كان الحريق شديد أو أدت الحرائق المتكررة مع مرور الوقت إلى إضعاف الهيكل.

نوع البناء الخامس (مباني الإطار الخشبي)
الانهيارات تتأثر بطِرَاز البناء أي أن هيكل المنصة متعدد الطوابق سوف يحترق بشكل عام وينهار إلى الداخل بينما يمكن أن يكون لهيكل البالون جدران كاملة تسقط إلى الخارج في قطعة واحدة.

شاهد المقطع انتقال الحريق في هيكل المنصة و هيكل البالون.
youtu.be

يتم وضع الطوب وجدران الطبقة الغير حاملة الخارجية فوق الجدران الخشبية الحاملة.

يمكن أن تسقط طبقة الطوب المتصلة بالإطار مباشرة للأسفل (انهيار الستارة) في كومة أو تسقط إلى الخارج عندما تضعف العوارض والدعامات.

على الرغم من أنه من النادر أن ينهار مبنى من النوع الخامس إلى الخارج ، إلا أن هناك خطرًا كبيرًا على رجال الإطفاء بسبب الانهيار الداخلي.

قد تَضعُف المواد الهيكلية خفيفة الوزن في غضون دقائق عند تعرضها إلى اللهب مباشرة أو الحرارة العالية.

في أمريكا الشمالية ، أمثلة الانهيار الهيكلي التي تشمل على المباني الشاهقة أو المباني من النوع الأول محدودة.

ضمنت أكواد البناء الصارمة أن الأجزاء الهيكلية المعرضة للحريق ودرجات الحرارة المرتفعة ستظل سليمة حتى يتم إطفاء الحريق.

يجب إنشاء مناطق الانهيار عندما:
١/ يتعرض الهيكل لفترات طويلة للحريق أو الحرارة .
٢/ يتم اعتماد الإستراتيجية الدفاعية.
٣/ لا يوجد مايبرر لإجراء العمليات الداخلية.

يجب أن يتضمن حجم منطقة الانهيار عوامل مثل نوع المبنى ، وحالات التعرض الأخرى ، والموقع الأكثر أمانًا للمركبات والأفراد.

يجب النظر إلى خزانات المياه، المداخن، الممرات، مخارج الطوارئ والواجهات الزائفة التي تمتد فوق الجزء العلوي من الهيكل على أنها خطر انهيار محتمل حتى لو لم يكن الهيكل كذلك.

معظم الانهيارات عادةً تحتوي على حاجز من الطوب وقد تكون من المكونات الهيكلية أو الطبقة الخارجية.

لا تقتصر الانهيارات الهيكلية على حالة الطوارئ الفعلية ويمكن أن تحدث بعد إطفاء الحريق.

يجب على رجال الإطفاء التأكد من الاستقرار الهيكلي للموقع قبل دخوله.

نظرًا لأن منطقة الانهيار تمتد على الطول الكامل لجميع الجدران المتأثرة ، فإن الموقع الأكثر أمانًا للعمليات الدفاعية هو في زاوية المبنى.

وقفات مستخدمي التيارات الرئيسية والمركبات يمكن أن تكون في المنطقة التي يتشكل فيها قوس بزاوية ٩٠ درجة من تقاطع الجدار طالما أنها بعيدة بما يكفي بحيث لا يصطدم بها الحطام المتطاير.

يمكن أن تشير مرحلة الحريق بسهولة إلى كمية الحرارة التي تعرض لها الهيكل وإمكانية حدوث الانهيار الهيكلي.

الحرائق في المرحلة الأولية لن تولد حرارة أو لهبًا كافيًا للتسبب في انهيار الفولاذ غير المحمي أو هيكل الإطار الخشبي.

ومع ذلك ، تزداد احتمالية الانهيار في مرحلة نمو الحريق حيث تزداد الحرارة في المستويات العليا من المساحة وينتشر اللهب إلى الأجزاء الهيكلية القابلة للإحتراق ويستهلكها.

في مرحلة تضاؤل (ضعف) الحريق ، وأثناء مرحلة ما بعد التطفئة يصبح الانهيار محتملاً بسبب ضعف حالة الأجزاء الهيكلية وتراكم المياه.

عامل آخر يمكن أن يساهم في الانهيار الهيكلي هو المحتويات داخل أو على سطح الهيكل.

قد تساهم المحتويات في الانهيار بثلاث طرق:
١/ زيادة كمية الوقود في المبنى وتوليد حرارة أعلى والاحتراق السريع من شأنه إضعاف الهيكل.

٢/ زيادة الحمولة على الأجزاء الهيكلية الضعيفة مما يؤدي إلى انهيارها بسرعة أكبر.
٣/ قدرة المحتويات على الاحتفاظ بالمياه تزيد من وزنها والضغط على الأجزاء الهيكلية.

تتضمن المحتويات على أشياء مثل المواد المخزنة والأثاث والأجهزة.

مثل معرفة نوع البناء يتم اكتساب معرفة المحتويات من خلال الدراسات وعمليات التحقيقات السابقة للحوادث.

في حين أن المحتويات داخل الهيكل تكون مرئية أثناء الدراسات السابقة للحوادث ، فإن المخزن هو عبارة عن مساحات مخفية في المساكن.

غالبًا ما يكون المخزن العلوي أثقل من عوارض السقف المصممة لتحملها.

عندما تُضعِف النار العوارض ، يزيد التخزين من احتمالية سقوط عوارض السقف ، مما يعرض رجال الإطفاء إلى الخطر.

هذا التخزين شائع في المباني السكنية وكان سببًا لوفيات رجال الإطفاء في الحرائق الصناعية.

أخيرًا ، يمكن أن يكون لكمية المياه المستخدمة في إخماد الحريق تأثير مباشر على الهيكل الغير مستقر.

كل جالون من الماء يستخدم لإخماد الحريق يضيف وزنًا يبلغ ٨.٣٣ رطلاً (٤ كيلوجرام) للأرضيات التي قد تكون ضعيفة.

قد يتسبب الوزن الإضافي في تحطيم الأرضيات أو دفع الجدران للخارج ، مما يؤدي إلى سقوط كامل الهيكل.

تقديريًا ، ٢٥٠ جالون في الدقيقة (١٠٠٠ لتر/دقيقة) يضيف ١ طن/دقيقة من الماء إلى الهيكل.

بالإضافة إلى العوامل المذكورة سابقًا تشمل مؤشرات الانهيار المحتمل أو الوشيك على ما يلي:
١/ ترهل السقف ، الإبتعاد عن حواجز الجدران ، أو الشعور بالليونة تحت القدم.
٢/ ترهل الأرضيات أو الشعور بالليونة تحت القدم.
٣/ قطع في بلاط السقف أو الجبس المتساقط من الأعلى.

٤/ الحركة في السقف، الجدران أو الأرضيات.
٥/ ضوضاء من الحركة الهيكلية.
٦/ القليل أو عدم وجود تصريف للمياه من داخل الهيكل.
٧/ ظهور تشققات في الجدران الخارجية مع ظهور دخان أو ماء من خلال الشقوق.

٨/ دليل على عدم الاستقرار الهيكلي الحالي مثل وجود قضبان ربط ونجوم تربط الجدران معًا.
٩/ الطوب، الحواجز أو الحجارة المتساقطة من المبنى.
١٠/ تلف الملاط(الاسمنت) بين الطوب.
١١/ حدوث إنحناء في الجدران.

١٢/ حرائق تحت الأرضيات التي تحمل الأجهزة الثقيلة أو غيرها من الأحمال الثقيلة.
١٣/ تعرض الأجزاء الهيكلية للحريق لفترات طويلة (خاصة الدعامات).
١٤/ خروج أجزاء الهيكل من الجدران.
١٥/ الوزن الزائد لمحتويات المبنى.