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Comprendere i rischi sismici e le modalità di fallimento Formwork
Le regioni sesticamente attive presentano sfide uniche per la sicurezza delle costruzioni, in particolare per le strutture temporanee come la formatura. Durante un terremoto, le accelerazioni del terreno inducono le forze inerziali su assiemi di lavoro formali che raramente sono rappresentati nel design convenzionale. Le modalità di guasto primario includono la stabilità dei supporti verticali a causa di spostamento laterale, la mancanza di taglio alle connessioni, il rovesciamento delle forme di parete, e il crollo del lavoro formativo quando i bracci possono verificarsi di compromessi che possono perdere la capacità di cuscinetti.
I dati statistici degli eventi sismici passati mostrano che il lavoro formale, progettato o protetto in modo improprio, ha contribuito a lesioni e ritardi significativi. Ad esempio, il terremoto del Northridge del 1994 ha causato un crollo di forme multiple nell'area di Los Angeles, perché i sistemi di bracing sono stati progettati solo per carichi gravi.
Considerazioni di progettazione per la formatura nelle zone sismiche
Carica Combinazioni e requisiti di codice
Il progetto di lavoro a forma di lavoro in regioni sesticamente attive deve incorporare combinazioni di carico sismico come specificato dai codici di costruzione locali, come il Codice internazionale (IBC) o ASCE 7. La combinazione di carico standard per la formatura comprende carico morto, carico vivo (carico di costruzione), e carico sismico (E). Il carico sismico è calcolato utilizzando il coefficiente di risposta sismica (Cs) e il peso della forma di calcestruzzo appropriato, le strutture di calcestruzzo.
Molte giurisdizioni richiedono ora che i lavori formativi per strutture superiori a una certa altezza o in zone sismiche alte subiscano una revisione paritaria da parte di un ingegnere strutturale autorizzato. Ad esempio, il Codice Coefficiente della California manda che i progetti di formwork per edifici superiori a 75 piedi nella Categoria D di progettazione Sismica o superiore devono essere timbrati da un ingegnere professionista.
Selezione dei materiali per Dutility e Forza
La scelta dei materiali che combinano la resistenza con la duttilità è fondamentale. I sistemi di formatura in acciaio offrono una maggiore resistenza e duttilità, ma devono essere adeguatamente frenati per evitare la buckling locale. I sistemi di alluminio forniscono un buon equilibrio tra leggerezza e resistenza ma richiedono un'attenta attenzione ai dettagli di connessione.
Indipendentemente dal materiale, tutti i componenti di formwork devono essere testati per la resistenza agli urti e la fatica sotto carichi ciclici. I fornitori devono fornire certificazioni che i loro sistemi sono stati testati per resistere a carichi laterali equivalenti almeno a 1,5 volte alla forza sismica di progettazione. Gli standard di formwork di OSHA[]] richiedono che la formatura sia progettata per resistere a tutti i carichi che potrebbero essere impostili durante la costruzione, compresi.
Sistemi di fissaggio e di ancoraggio
Per evitare il collasso delle forme di lavoro a forma di movimento a terra, sono utilizzati due tipi di bracci: bracci orizzontali che impediscono la rastrelliatura e bracci diagonali che resistano allo scorrimento laterale. Nelle zone sismiche, tutti i bracci devono essere progettati come connessioni a resistenza del momento piuttosto che semplici connessioni a perno.
Un dettaglio spesso sovrapposto è la bracciatura di casseforme alla base di colonne e pareti di taglio. Queste aree sperimentano le più alte richieste sismiche durante la costruzione perché gli elementi verticali sono alti e snelle. Utilizzando calciatori e bracci del ginocchio, combinati con la rifilatura continua, può migliorare significativamente la stabilità. L'American Concrete Institute's ACI 347-14 Guida alle raccomandazioni di cucitura per cemento[FAT]
Migliori Pratiche per Formature Sicuro nelle Aree Sismiche
Utilizzare sistemi di materiali rinforzati e flessibili
I sistemi materiali che possono assorbire energia attraverso deformazione controllata sono preferibili: ad esempio, utilizzando forme in acciaio ad alta resistenza con connessioni a fessura permette un leggero movimento senza perdita di capacità di carico. Un altro approccio è quello di utilizzare forme compositi in polimero rinforzato con fibra (FRP) che possono flettersi sotto carico sismico e tornare a forma dopo l'evento.
Assicurare tutte le connessioni e le staffe
Ogni punto di collegamento deve essere ispezionato per la tenuta e la corretta installazione. Questo include bulloni, cunei, accoppiatori e morsetti. Nelle zone sismiche, è comune richiedere due sistemi di fissaggio indipendenti per ogni connessione critica (ad esempio, un bullone più un perno di bloccaggio).
Progettazione per carico sismico utilizzando codici locali
La progettazione del carico sismico significa più che aggiungere un fattore di sicurezza. Si tratta di analizzare la forma come un sistema dinamico. La modellazione degli elementi finiti può simulare gli effetti del movimento del terreno sul montaggio del lavoro formale-concrete. Alcuni moderni strumenti software, come quelli utilizzati per la progettazione della torre di rifornitura, possono incorporare spettri di risposta sismica. Il design dovrebbe anche considerare la possibilità di postumi che possono verificarsi mentre il cemento sta ancora curando.
I codici di costruzione locali spesso fanno riferimento a specifiche mappe e coefficienti sismici. Ad esempio, in Giappone, la legge standard dell'edificio richiede che i lavori formali siano progettati per una forza laterale pari a 0,3 volte il peso totale del lavoro formativo e del cemento umido. In Nuova Zelanda, lo standard NZS 3101 include disposizioni specifiche per le opere temporanee in zone sismiche elevate.
Implementa Robusto Stivali e Propping
I sistemi di ammortizzamento devono essere progettati per resistere sia ai carichi verticali che laterali. Sono raccomandate torri di ammortizzamento pesanti con bracci di trazione trasversale e diagonale. La spaziatura tra le sponde dovrebbe essere ridotta rispetto alle condizioni non sismiche per aumentare la ridondanza. Inoltre, la rastrelliatura dovrebbe essere legata insieme alla parte superiore e inferiore con la braccia orizzontale per creare un rigido diaframma agitando.
Durante il versamento del calcestruzzo, il sistema di ammortizzazione sperimenta forze dinamiche dal processo di posizionamento stesso. Nelle zone sismiche, queste forze sono ancora più critiche perché aggiungono alla base della guaina. Il cemento pompante può creare vibrazioni che mimano il carico sismico. Pertanto, le tariffe di versamento devono essere controllate e monitorate per evitare sovraccaricamenti durante un vero evento sismico.
Pianificare le attività di costruzione per evitare periodi sismici
In regioni con noti schemi sismici stagionali o ciclici (ad esempio, attività aumentata dopo grandi eventi tettonici), le operazioni di formwork critico dovrebbero essere programmate durante i mesi storicamente più silenziosi. Questo non significa evitare completamente zone di guasto attivo, ma piuttosto pianificare i tempi di attività ad alto rischio come l'installazione di pause e il posizionamento concreto coincidono.
Condurre regolarmente e post-evento
Le ispezioni devono essere frequenti e sistematiche. Una persona responsabile deve ispezionare ogni giorno la forma di lavoro prima del posizionamento concreto e dopo qualsiasi evento che potrebbe compromettere la stabilità, tra cui alti venti o minori tremori sismici. La lista di controllo dovrebbe includere controlli visivi di connessioni, brace, tie e ancoraggio base. Dopo un terremoto di qualsiasi magnitudo, tutti i formwork dovrebbero essere assunti danneggiati fino a prova contraria.
Lavoratori ferroviari sui protocolli di sicurezza sismica
La formazione è forse la misura di sicurezza più conveniente. I lavoratori devono essere istruiti su come riconoscere i segni di instabilità del lavoro formale, come sagging brace, connessioni sciolte, o rumori insoliti durante lo scuotemento. Devono conoscere le vie di evacuazione e punti di raccolta. Durante un terremoto, i lavoratori devono essere addestrati a fermare immediatamente ciò che stanno facendo, allontanarsi dal lavoro formale, ed evitare elementi strutturali verticali che possono crollare.
Preparazione e risposta di emergenza
Sviluppo di un Piano di Emergenza Site-Specific
Ogni cantiere in una regione sesticamente attiva deve avere un piano di emergenza scritto che copre scenari di terremoto.
- Percorsi di evacuazione cavi[[]] contrassegnati con segnaletica luminosa che rimane visibile anche se il potere non riesce.
- Protocolli di comunicazione[]: radio, altoparlanti e telefoni cellulari di backup.
- I punti di conversazione[] si trovano lontano da forme e strutture.
- Procedure per la chiusura di attrezzature pesanti[[]] per prevenire il movimento durante lo scuotemento.
- Primi stazioni di soccorso[] e rispondenti di emergenza addestrati in loco.
- Coordinamento con i servizi di emergenza locali[] per garantire una risposta rapida.
I piani devono essere esaminati trimestralmente e dopo qualsiasi evento sismico significativo. Essi devono essere praticati attraverso esercitazioni che simulano condizioni realistiche, come interruzioni di corrente e uscite bloccate. Tutti i lavoratori dovrebbero avere familiarità con il piano prima di iniziare i lavori sul posto.
Azioni immediate durante un terremoto
Quando si verifica un terremoto, i lavoratori devono eseguire la seguente sequenza:
- Drop, Cover, and Hold On[] se tremare è grave e sfuggire è impossibile.
- Movi via da casseforme, gru e materiali[]] che potrebbero cadere.
- Evacuare al punto di muster designato[[] utilizzando percorsi stabiliti.
- Contegno per tutto il personale[[]] utilizzando i conti testa e i sistemi di amico.
- Non tornare al lavoro[[] fino a quando l'ispezione e la clearance del sito da una persona qualificata.
I manager dovrebbero avere una lista di controllo per disabilitare le utenze, spegnere le attrezzature e proteggere i materiali pericolosi.
Valutazione e Recupero del Post-Earthquake
Dopo il passaggio immediato del pericolo, è richiesta una valutazione approfondita.
- Deformazione o disallineamento di sponde e bretelle.
- Crack in connessioni o saldature.
- Ancoraggi o barre di cravatta.
- Smontaggio dell'intero gruppo di lavoro formativo rispetto alla sua fondazione.
Ogni forma di lavoro che mostra segni di danno deve essere smontato e sostituito o rinforzato prima del lavoro di riassunzione. In alcuni casi, il cemento può ancora essere bagnato; se la forma è danneggiata, il cemento può anche essere rimosso. L'ingegnere strutturale dovrebbe rivedere le condizioni as-costruite.
Codice di conformità e standard
La conformità con gli standard riconosciuti non è facoltativa, i seguenti sono i riferimenti chiave per la formatura nelle regioni sismiche:
- ACI 347-14[[ – "Guida alla formazione per il cemento" (American Concrete Institute)
- ASCE 7[] – "Minimum Design Loads and Associated Criteri per gli edifici e altre strutture"
- OSHA 1926 Subpart Q[ – "Costruzione di cemento e muratura" ([] link OSHA[]]
- EN 12812[ – "Falsework – Requisiti di performance e design generale" (standard europeo)
- NZS 3101 Parte 5[[ – "Strutture di cemento Standard – Commento alla fornitura sismica" (Nuova Zelanda)
Molte giurisdizioni locali hanno anche requisiti supplementari, quindi è essenziale controllare con il reparto di costruzione presto nella fase di pianificazione.
Formazione e certificazione del personale
Tutti i lavoratori coinvolti nell'erezione e nell'uso dei formwork devono ricevere una formazione certificata incentrata sulla sicurezza sismica, che comprende:
- Denominazione completa della persona[[]] per i responsabili delle ispezioni di lavoro formale (definizione OSHA).
- Certificazione per la persona di segnale e di riserva[[] per le operazioni di gru relative alla formatura.
- Primo soccorso e formazione CPR[[] per la risposta di emergenza.
- Hands-on trapani[] per l'evacuazione e la sicurezza delle attrezzature.
La formazione dovrebbe essere aggiornata ogni anno o quando vengono introdotti nuovi sistemi di forma zione, i registri di formazione devono essere mantenuti sul posto e disponibili per la revisione da parte delle autorità di regolamentazione.
Conclusioni
Implementare le migliori pratiche per il lavoro formativo in regioni sesticamente attive non è un compito unico ma un continuo processo di pianificazione, progettazione, ispezione, formazione e preparazione di emergenza. Integrando considerazioni di carico sismico nel progetto fin dall'inizio, utilizzando materiali duttili e robusti sistemi di frenatura, conducendo ispezioni regolari, e preparando i lavoratori con esercitazioni realistiche, i team di costruzione possono ridurre significativamente i rischi di collasso di formalità durante i terremoti.