شکل ۳-۵- ساختمان Ronan Point پس از خرابی در سال ۱۹۶۸
نمونهی دیگر، ساختمان بتنی Skyline Plaza در آمریکا بود که در هنگام ساخت، در سال ۱۹۷۳ تخریب شد. از دیگر نمونههای وقوع خرابی پیشرونده، خرابی در سقف ورزشگاه Hartford در سال ۱۹۷۸ در آمریکا بود. سقف این ورزشگاه، که بین سالهای ۱۹۷۳-۱۹۷۲، ساخته شده بود، از شبکهی تخت دولایه تشکیل شده بود. در ژانویهی سال ۱۹۷۸، در حین کولاک شدید برف، این سازه خراب شد (شکل ۳-۶). این اتفاق شش ساعت پس از برگزاری یک مسابقهی بسکتبال در این ورزشگاه رخ داد. حدود ۵۰۰۰ نفر ازاین مسابقه دیدن میکردند. خوشبختانه در زمان خرابی سازه، کسی در ورزشگاه حضور نداشت.
در تحقیقات انجام شده معلوم شد که بار روی این سقف در حین خرابی، بیشترین باری بوده که سازه تا آن لحظه تجربه کرده بود. این بار بر اثر ترکیب بار برف و باران ایجاد شده بود. اما مقدار این بار، به طور قابل ملاحظهای کمتر از بار برف طراحی (حدود ۶۰% بار طراحی) بوده است. از این رو علت وقوع خرابی، کمبود ظرفیت مورد انتظار بوده است نه اضافه بار، که این مسئله به دلیل خطای موجود در طراحی سازه، ایجاد شده است. مطالعات انجام گرفته بر روی این سازه نشان داد که خرابی کلی سازه، بر اثر کمانش تعدادی از اعضا و رخ دادن خرابی موضعی در قسمت کوچکی از سازه رخ داده است.
شکل ۳-۶- نما و پلان ورزشگاه هارتفورد، پس از وقوع خرابی
نمونهای دیگر از اینگونه خرابیها، خرابی ساختمان Murrah Federal در اوکلاهامای آمریکا بود[۷]. این خرابی به دلیل انفجار یک کامیون حاوی بمب صورت گرفت (شکل ۳-۷).
شکل۳-۷- ساختمان تخریب شده Murrah Federal
ساختمان دیگری که بر اثر خرابی پیشرونده تخریب شد، گنبد فضاکار بخارست بود. این سالن در سال ۱۹۶۱، به منظور ایجاد فضای لازم جهت برقراری نمایشگاههای اقتصادی، همایشی و عمومی در بخارست پایتخت رومانی، ساخته شد. سازهی پیرامونی آن از بتن ساخته شده بود که دیوارههای شیشهای آن را پوشانده بود. قسمت مرکزی سالن با گنبد فضاکار فولادی و پوشانهی آلومینیومی ساخته شده بود.
پس از خرابی سازه، شکل گنبد برعکس شده بود (شکل ۳-۸). کل بار برف بر روی این سازه در حدود ton200 بود که بر روی سطحی به مساحت m21000 پخش شده بود. ولی بر اثر تراکم برف به صورت موضعی در قسمتی از سطح گنبد، که در حدود kg/m2350 تخمین زده شد خرابی سازه صورت گرفت. بر اساس گزارشات ارائه شده، عامل خرابی در این سازه، کمانش الاستیک اعضا بوده است.
شکل ۳-۸- گنبد بخارست پس از وقوع خرابی
با توجه به موارد فوق، میتوان دریافت، تا زمانی که ساختمانها در معرض این خطرها قرار داشته باشند، در برابر خرابی پیشرونده آسیبپذیر خواهند بود. همچنین باید به این نکته توجه داشت که در قرن حاضر، کلیهی ساختمانهای با اهمیت، مانند ساختمانهای مربوط به تجهیزات تولید انرژی، ساختمانهای محافظ منافع و ثروتهای ملی و … همواره در خطر حملههای تروریستی قرار دارند که این امر میتواند یکی از عوامل ایجاد خرابی پیشرونده در این ساختمانها باشد.
۳-۳- اشکال مختلف ناپایداری در سازههای فضاکار:
خرابیهای پیشروندهی مشاهده شده در سازههای فضاکار، معمولاً از خرابیهای موضعی ایجاد شده در برخی از اعضا یا گرهها، شروع میشود. خرابیهای رخ داده در این اعضا یا گرهها معمولاً به صورت یکی از اشکال زیر میباشد[۱۸]:
۳-۳-۱- ناپایداری موضعی در سطح مقطع اعضا
این نوع ناپایداری ممکن است یا بر اثر تغییر هندسی الاستیک سطح مقطع، در سازههایی که از مقاطع جدارنازک نظیر نبشی و ناودانی ساخته شدهاند رخ دهد که به صورت کمانش موضعی وجوه مختلف مقطع، مشاهده میشود و یا بر اثر ایجاد مکانیزم پلاستیک در اعضای با لاغری متوسط جداره، که با مقاطعی نظیر لولهها و سطوح T شکل ساخته شدهاند، ایجاد شود که ناشی از بیشتر شدن تنش موجود از تنش تسلیم، در قسمتی از سطح مقطع اعضای سازه، میباشد]۱۸[.
۳-۳-۲- ناپایداری عضوی
این نوع ناپایداری از سادهترین اشکال ناپایداری در سازههای فضاکار است و زمانی رخ میدهد که یکی از اعضای سازه، دچار کمانش شود، به نحوی که سایر اعضا تحت تاثیر قرار نگیرند (شکل ۳-۹). این پدیده معمولاً بر اثر تغییرشکلهای خمشی در اعضای ساخته شده از مقاطع متقارن دو جهته و یا تغییرشکلهای خمشی- پیچشی در اعضای ساخته شده از مقاطع متقارن یک جهته، رخ میدهد[۱۸].
شکل ۳-۹- ناپایداری عضوی
۳-۳-۳- ناپایداری گرهی۲
این ناپایداری زمانی رخ میدهد که تمامی اعضای متصل به یک گره، تحت اثر کرنشهای محوری شدیدی قرار گیرند، به نحوی که توان مقاومت در برابر بار خارجی گرهی را از دست بدهند. در این صورت، بدلیل صلبیت خمشی درون صفحهای بالا، تغییرشکل گرهی در خارج از صفحهی اعضا، رخ میدهد (شکل ۳-۱۰).
شکل ۳-۱۰- ناپایداری گرهی
۳-۳-۴- ناپایداری پیچشی گرهی
این ناپایداری زمانی رخ میدهد که اندازهی پیونده بزرگ بوده و صلبیت خمشی درون صفحهی اعضا، ضعیف باشد (شکل ۳-۱۱).
شکل ۳-۱۱- ناپایداری پیچشی گرهی
در سازههای فضاکار، این نوع ناپایداری، معمولاً در دو مود مختلف رخ میدهد(شکل ۳-۱۲).
شکل ۳-۱۲- مودهای ناپایداری پیچشی در سازههای فضاکار
۳-۳-۵- ناپایداری کوپل۲