하트퍼드 시빅 센터 지붕, 5,000명이 떠난 지 몇 시간 후 붕괴 — 아무도 발견하지 못한 설계 오류

하트퍼드 시빅 센터는 1975년에 문을 연 3,000만 달러 규모의 스포츠 경기장이었다. 지붕은 스페이스 프레임 구조로, 경기장의 91미터 폭을 내부 기둥 없이 가로지르도록 설계된 강관 격자였다. 이 설계는 혁신적이었으며, 이 규모로는 한 번도 건설된 적이 없는 경량 다이아몬드 스페이스 프레임을 사용했다.

1978년 1월 18일 새벽 4시 15분, 지붕이 붕괴했다. 불과 몇 시간 전에는 5,000명이 코네티컷 대학교 농구 경기를 관람하기 위해 이곳에 왔었다. 건물 안에는 아무도 없었다. 91미터 전체 경간이 경기장 바닥으로 무너져 내렸다. 건물은 완전히 손실되었다.

조사 결과, 스페이스 프레임이 강도가 부족하게 설계된 것으로 드러났다. 압축 부재가 너무 가늘었고, 설계는 개별 부재가 좌굴할 때의 하중 재분배를 고려하지 않았다. 한 부재가 파괴되자 하중이 인접 부재로 옮겨졌고, 그 부재들도 파괴되었다. 연쇄 붕괴였다. 이 오류가 발견되지 않은 이유는 설계 계산이 단순화되었고 전체 해석이 수행된 적이 없었기 때문이다.

지붕은 5,000명이 떠난 지 몇 시간 후 새벽 4시 15분에 붕괴하여 7,000만 달러의 손실을 초래했다. 가느다란 부재가 좌굴하며 연쇄적으로 무너졌는데, 이는 하중 재분배가 한 번도 모델링되지 않았기 때문이다.

스페이스 프레임은 압축 부재가 길이에 비해 너무 가늘게 설계되어 하중을 받으면 좌굴하기 쉬웠다. 이는 근본적인 공학적 오류였다.

설계 계산은 하중이 고르게 분배될 것이라고 가정했지만, 한 부재가 좌굴하자 하중이 다른 부재로 옮겨져 연쇄 파괴가 일어났고, 이는 한 번도 모델링되지 않았다.

이 혁신적인 설계는 이 규모로는 한 번도 건설된 적이 없었고, 엔지니어링 회사는 설계가 안전한지 검증하는 데 필요한 전체 구조 해석을 수행하지 않았다.

이 규모로 한 번도 건설된 적이 없는 혁신적인 설계에는 단순화된 계산이 아니라 전체 구조 해석이 필요하다. 그 지붕은 시제품이었고, 아무도 그것이 버틸 수 있을지 확인하지 않았다.