Ključne riječi: progresivni kolaps, norme.

Uvod. Svrha bilješke je formiranje popisa postojećih normativnih materijala na temu progresivnog kolapsa. Ako je moguće, bilješka će biti ažurirana.

Među dolje navedenim dokumentima daju se i oni koji samo postavljaju zahtjeve i oni koji pokazuju kako izračunati i koje zahtjeve dizajna treba poštivati.

Subjektivno, danas su "najzasićeniji" regulatorni dokumenti strani (SAD): UFC 4-023-03 (ažurirano 2016.) i GSA "Alternativna analiza puta i smjernice dizajna za progresivnu otpornost na kolaps" (2016.). Preporuča se prvo pročitati. praktična aplikacija i zanimljivi su samo u smislu istraživanja (pogledajte evoluciju normi, pojmova, konceptualnih pristupa, metoda izračuna).

Uspoređujući norme/preporuke Ruske Federacije sa stranim (SAD), očito je da prve ozbiljno zaostaju u sadržaju. Ako su domaće preporuke, koje sadrže puno proturječja, uglavnom napisane početkom i sredinom 2000-ih, a proces njihovog ažuriranja „zaustavljen“*, onda se američki standardi nastavljaju postupno razvijati. Za razliku od naših preporuka, koje se uglavnom fokusiraju na w.b. strukture, američki kodovi sadrže posebne zahtjeve za strukture izrađene od drugih vrsta materijala-metal, kamen itd.

Stoga ćemo se, kako se čini, nakon određenog vremena (oko 5-10 godina) suočiti s neizbježnim copy-pasteom pojedinih odredbi Eurokodova i američkih normi.

* - izdano 2016.-2017. (projekt SP "Zaštita zgrada od progresivnog urušavanja...", SP 296.1325800.2017 "Zgrade i građevine. Posebni utjecaji") teško se može nazvati dobro razrađenim dokumentima. Što se tiče SP 296.1325800.2017, posljednja izjava se odnosi samo na njegov prvi dio, posvećen softveru.

ja RF (kronološkim redoslijedom)

1 . Vodič za projektiranje stambenih zgrada. Problem. 3. Konstrukcije stambenih zgrada (na SNiP 2.08.01-85). - TsNIIEP kućište. - M. - 1986. (vidi prilog 2).

Obratite pažnju na godinu ovog dokumenta-1986 On pobija pogrešan stereotip da se problem progresivnog kolapsa nije rješavao u SSSR-u.

2 . GOST 27751-88 Pouzdanost građevinskih konstrukcija i temelja. Osnovne odredbe za izračun. - 1988

Vidi klauzulu 1.10: "Prilikom analize konstrukcija treba uzeti u obzir sljedeće projektne situacije:

... hitan slučaj, koji ima malu vjerojatnost nastanka i kratkog trajanja, ali je vrlo važan u smislu posljedica postizanja graničnih stanja mogućih s njim (npr. situacija nastala u vezi s eksplozijom, sudarom, opremom kvar, požar, kao i neposredno nakon kvara bilo koji strukturni element)...".

3 . GOST 27.002-89 „Pouzdanost u inženjerstvu. Osnovni koncepti. Termini i definicije". - 1989

Ovaj GOST je iznimno važan jer pokušava razjasniti područje razgraničenja pojmova pouzdanosti, preživljavanja, sigurnosti (vidi str. 20): "... za objekte koji su potencijalni izvor opasnosti, "sigurnost" i "preživljivost" su važni koncepti. Sigurnost je svojstvo predmeta tijekom proizvodnje i rada, te u slučaju narušavanja radnog stanja ne predstavlja opasnost za život i zdravlje ljudi, kao ni za okoliš. Iako sigurnost nije uključena u opći koncept pouzdanosti, međutim, pod određenim uvjetima ona je usko povezana s ovim konceptom, na primjer, ako kvarovi mogu dovesti do uvjeta štetnih za ljude i okoliš koji prelaze maksimalno dopuštene standarde. Koncept “preživljivosti” zauzima granično mjesto između pojmova “pouzdanosti” i “sigurnosti”. Vitalnost znači: - svojstvo objekta, koje se sastoji u njegovoj sposobnosti da se odupre razvoju kritičnih kvarova zbog nedostataka i oštećenja uz uspostavljen sustav održavanja i popravka, ilisvojstvo objekta da održava ograničenu učinkovitost pod utjecajima koji to ne čine propisane uvjete eksploatacije, ili svojstvo objekta da zadrži ograničenu učinkovitost u prisutnosti nedostataka ili oštećenja određene vrste, kao i u slučaju kvara nekih komponenti .

Primjer je očuvanje nosivosti konstrukcijskih elemenata kada se u njima pojave zamorne pukotine, čije dimenzije ne prelaze navedene vrijednosti ... t Izraz “preživljavanje” odgovara međunarodnom pojmu “fail-safe koncept”. Za karakterizaciju tolerancije grešaka s obzirom na ljudske pogreške u U posljednje vrijeme počeo upotrebljavati izraz "koncept otporan na budale".

5 . MGSN 3.01-01 "Stambene zgrade", - 2001. klauzule 3.3, 3.6, 3.24.

6 . NP-031-01 Standardi projektiranja nuklearnih elektrana otpornih na potres, - 2001. Napomena: ovdje nema metoda izračuna, ali je načelo jednog kvara fiksno. To je važno.

10 . MGSN 4.19-05 Višenamjenske visoke zgrade i kompleksi. - 2005 stavci 6.25, 14.28, dodatak 6.1.

- Ako se projekt pusti u pogon, postat će prvi regulatorni dokument u Ruskoj Federaciji koji sadrži metodologiju za dinamički izračun progresivnog kolapsa (vidi stavak 16. i Dodatak "I").

II . CIS

Ukrajina

1.1 .DBN V.1.2-14-2009 Generalni principi osiguranje pouzdanosti i konstrukcijske sigurnosti zgrada, građevina, građevinskih konstrukcija i temelja. Točka 4.1.6 postavlja zahtjeve za osiguranje preživljavanja građevinskih konstrukcija (definicija je dana u točki 3.18).

1.2 . DBN V.2.2-24-2009 Dodatak E "Metoda proračuna visoke zgrade za otpornost na progresivno urušavanje" .

Bjelorusija

2 . TCP 45-3.02-108-2008 (02250) Visoke zgrade. Preporuča se obratiti pozornost na Dodatak E, koji je „prevodom na ruski apsorbirao“ pristupe stranih normi.

Cdyn=2 (vidi klauzulu E.3.1.2.6).

7 . EN 1992-1-1-2009 Eurokod 2: Projektiranje betonskih konstrukcija - Dio 1-1.

Velika Britanija

8 . BS 5950-1:2000 (izdanje 2008.: Inkorporiranje ispravaka br. 1 i 2 i izmjena br. 1) Konstrukcijska uporaba čeličnih konstrukcija u građevinarstvu. Vidi odjeljak 2.4.5 Strukturni integritet.

9 . BS 8110-1:1997 (izdanje 2007.: koje uključuje izmjene i dopune br. 1, 2, 3 i 4) Konstrukcijska uporaba betona. vidi odjeljak 2.2.2.2 Robusnost. Dokument se poziva na klauzulu 2.6 BS 8110-2:1985.

10 . BS 8110-2:1985 (izdanje 2005.: ponovno tiskano, uključujući izmjene i dopune br. 1, 2 i 3) Konstrukcijska uporaba betona. Dio 2: Kodeks ponašanja za posebne okolnosti. vidi odjeljak 2.6 Robusnost.

11 . BS 5628-1:2005 Kodeks prakse za korištenje zidarstva (izdanje 2005.). Vidi odjeljke 5 Dizajn: slučajna šteta.

Kanada

12. NBCC 1977 National Building Code of Canada (NBCC), Dio 4, Komentar C, Nacionalno istraživačko vijeće Kanade, Ottawa, Ontario, 1985.

13. CSA standard S16-01 Projektiranje čeličnih konstrukcija graničnih stanja. Vidi 6.1.2 Strukturni integritet.

Hong Kong

14. Kodeks prakse za konstrukcijsku uporabu betona, - 2013. Vidi 2.2.3.2 Provjera integriteta konstrukcije, 2.3.2.7 Požar, 6.4 Projektiranje za robusnost protiv nerazmjernog urušavanja.

15. Pravila ponašanja za konstrukcijsku uporabu čelika, - 2011.

Vidjeti 1.2.1, 1.2.3 Konstrukcijski sustav, integritet i robusnost, 2.3.4 Integritet i robusnost konstrukcije, 2.3.4.3 Izbjegavanje nerazmjernog urušavanja, 12.1.1, 12.1.3, 13.1 4.1 Robusnost.

16. Kodeks ponašanja za mrtva i nametnuta opterećenja, - 2011.

Australija/Novi Zeland

17 . AS/NZS 1170.0:2002 Radnje na projektiranju konstrukcija. Dio 0: Opća načela (izdanje 2011.). Vidi odjeljak 3.2 Zahtjevi za projektiranje, odjeljak 6 Robusnost konstrukcije.

1 . Obilazak V.V. Procjena rizika konstrukcijskih sustava u posebnim projektnim situacijama. Bilten Polocke države. Sveučilište serija F, str. 2-14, - 2009

2.1 . Grachev V.Yu., Vershinina T.A., Puzatkin A.A. nesrazmjerno uništenje. Usporedba metoda izračuna. Jekaterinburg, Izdavačka kuća Azhur, - 2010., 81 str.

2.2 . Grachev V.Yu. i partneri. Selektivni prijevod "Smjernice za analizu progresivnog kolapsa i dizajn za nove federalne uredske zgrade i velike projekte modernizacije". GSA. ( Bilješka.: prijevod već zastarjela verzija iz 2003. godine.; prijevod ponegdje ne "najbolje", ali općenito se dosta radilo).

3 . Eremeev P.G. Sprječavanje lavinskog (progresivnog) urušavanja nosivih konstrukcija jedinstvenih konstrukcija velikog raspona u slučaju izvanrednih udara. Konstrukcijska mehanika i proračun konstrukcija, - 2006, br.02.

4 . Pregled međunarodnih istraživanja o strukturnoj robusnosti i nerazmjernom urušavanju. London, Odjel za zajednice i lokalnu upravu, - 2011.

5 . A. Način SCI P391 Strukturna robusnost zgrada sa čeličnim okvirom. - 2011. Velika Britanija.

6 . Brooker O. Kako projektirati betonske zgrade da zadovolje nerazmjerne zahtjeve urušavanja.

PREDGOVOR

1. RAZVIJENI: MNIITEP (inženjeri Shapiro G.I. - voditelj rada, Eisman Yu.A.) i RAASN (akademik, doktor tehničkih znanosti Travush V.I.).

2. PRIPREMLJENO za objavljivanje od strane Državnog jedinstvenog poduzeća MNIITEP.

3. DOGOVORENO: TsNIISK im. Kucherenko, TsNIIEP stanovi.

4. ODOBREN I STUPAN NA SNAGU Nalogom Odjela za znanstvenu i tehničku politiku, razvoj i obnovu grada Moskve od 16. veljače 2006. br. 9.

Uvod

Preporuke su namijenjene projektiranju i izgradnji novih, kao i rekonstrukciji i verifikaciji izgrađenih visokih (višenamjenskih, upravnih, stambenih) zgrada, odnosno visokog dijela višekatnice, bilo kakvih konstruktivnih sustava s visine više od 25 katova (75 m) za otpornost na progresivno urušavanje u slučaju lokalnog oštećenja.

Potreba za razvojem ovih preporuka nastala je zbog činjenice da dostupni dokumenti ne pokrivaju pitanja vezana za projektiranje i verifikaciju visoke zgrade. Visokogradnje imaju niz značajki povezanih s "slobodnijim" arhitektonskim i planerskim rješenjima, širokim korakom zidova (ili stupova), rješenjima nosivih i ogradnih konstrukcija itd., što određuje specifičnost proračuna visokogradnje. podizanje zgrada za otpor prema progresivnom urušavanju u hitnim situacijama (ES).

Glavna svrha ove metodologije je osigurati sigurnost visokih zgrada tijekom izvanprojektovanih izvanrednih situacija.

Hitne situacije uzrokovane izvanprojektantnim izvorima općenito su nepredvidive i svode se na lokalne izvanredne utjecaje na pojedine građevine jedne građevine: eksplozije, požari, krške vrtače, nesreće, konstrukcijski i materijalni nedostaci, nestručna rekonstrukcija (replaniranje) itd. slučajevima.

U pravilu, utjecaj ovog tipa dovodi do lokalnih oštećenja nosivih konstrukcija zgrada. Istodobno, u nekim slučajevima izvanrednih situacija ta početna oštećenja su iscrpljena, au drugima potporne konstrukcije koje su preživjele u prvom trenutku nesreće ne podnose dodatno opterećenje koje su prethodno osjetili oštećeni elementi, a također su uništeni. . Nesreće potonjeg tipa u literaturi su dobile naziv "progresivni kolaps".

1 Osnove

1.1 Visoke zgrade moraju biti zaštićene od progresivnog (lančanog) urušavanja u slučaju lokalnog uništenja njihovih nosivih konstrukcija u slučaju izvanrednih utjecaja koji nisu predviđeni uvjetima normalnog rada zgrada (požari, eksplozije, udarni učinci vozila, neovlaštena pregradnja i sl.). Ovaj zahtjev znači da je u slučaju izvanrednih radnji dopušteno lokalno uništavanje pojedinih vertikalnih nosivih elemenata unutar jedne etaže ili preklapanja jednog kata, ali ta početna razaranja ne bi smjela dovesti do urušavanja ili razaranja konstrukcija na koje je opterećenje preneseni, prethodno percipirani elementima oštećenim udarom u nuždi.

Proračun zgrade u slučaju lokalnog razaranja nosivih konstrukcija provodi se samo prema graničnim stanjima prve skupine. Razvoj neelastičnih deformacija, pomicanje konstrukcija i otvaranje pukotina u njima u razmatranoj izvanrednoj situaciji nisu ograničeni.

1.2 Stabilnost visoke zgrade protiv progresivnog urušavanja trebala bi se osigurati najekonomičnijim sredstvima:

- Racionalna konstruktivna i planska odluka zgrade, uzimajući u obzir mogućnost razmatrane izvanredne situacije;

- Konstruktivne mjere za osiguranje kontinuiteta objekata;

- Primjena materijala i konstruktivna rješenja, koji osiguravaju razvoj plastičnih deformacija u konstrukcijskim elementima i njihovim spojevima.

1.3 Rekonstrukcija višekatnice, posebno preuređenje i reorganizacija prostorija, ne bi smjele smanjiti njenu otpornost na progresivno urušavanje.

1.4 Kao lokalno (hipotetičko) uništenje treba smatrati uništavanje (uklanjanje) vertikalnih konstrukcija jednog (bilo kojeg) kata zgrade, ograničenog krugom površine do 80 m (promjer 10 m) za zgrade do 200 m i do 100 m (promjer 11,5 m) za zgrade iznad 200 m:

a) dva zida koja se sijeku u presjecima od njihova križanja (osobito od ugla zgrade) do najbližeg otvora u svakom zidu ili do sljedećeg okomitog spoja sa zidom različitog smjera ili presjekom određene veličine;

b) stupove (pilone) ili stupove (pilone) sa susjednim dijelovima zidova, uključujući šarke ogradne ploče smještene u dijelu koji ne prelazi određenu veličinu lokalnog uništenja;

c) preklapanja u navedenom području.

Za procjenu stabilnosti zgrade od progresivnog kolapsa, dopušteno je uzeti u obzir samo najopasnije projektne sheme uništenja. Potrebno je provjeriti zaštitu od progresivnog urušavanja konstrukcija svih tipskih, tehničkih i podzemnih etaža, kao i potkrovlja.

2 Projektna opterećenja i čvrstoća materijala

2.1 Proračun čvrstoće i stabilnosti provodi se za posebnu kombinaciju opterećenja i učinaka, uključujući trajna i dugotrajna privremena opterećenja, kao i utjecaj lokalnog hipotetskog razaranja na građevinsku konstrukciju prema točki 1.4. Lokalno uništenje može se nalaziti bilo gdje u zgradi.

2.2 Trajna i dugotrajna opterećenja pod naponom prihvaćaju se u skladu s važećim regulatornim dokumentima (ili po posebnom zadatku) s faktorima kombinacije opterećenja i faktorima pouzdanosti opterećenja jednakim jedan.

2.3 Izračunate karakteristike čvrstoće i deformacije materijala uzimaju se jednakim njihovim standardnim vrijednostima u skladu s važećim standardima za projektiranje armiranobetonskih i čeličnih konstrukcija.

3 Proračun visokih zgrada za stabilnost protiv progresivnog urušavanja

3.1 Za izračun visokih zgrada preporuča se koristiti model prostornog proračuna. Model može uzeti u obzir elemente koji su nenosivi u normalnim radnim uvjetima (na primjer, zglobne vanjske zidne ploče, armiranobetonske balkonske ograde itd.), te u prisutnosti lokalnih utjecaja aktivno sudjelovati u preraspodjeli sila u elementi strukturnog sustava.

Projektni model zgrade trebao bi predvidjeti mogućnost uklanjanja (uništavanja) pojedinih vertikalnih konstrukcijskih elemenata u skladu s točkom 1.4.

Uklanjanjem jednog ili više elemenata mijenja se shema dizajna i priroda rada elemenata koji se nalaze uz mjesto loma ili lebde iznad njega, što se mora uzeti u obzir prilikom dodjele karakteristika krutosti elemenata i njihovih spojeva.

Projektni model zgrade mora se izračunati zasebno, uzimajući u obzir svako (jedno) lokalno uništenje.

3.2 Proračun zgrade može se izvesti pomoću raznih softverski sustavi, uključujući i one temeljene na metodi konačnih elemenata. Korištenje softverskih sustava koji dopuštaju mogućnost uzimanja u obzir fizičke i geometrijske nelinearnosti karakteristika krutosti elemenata osigurava najveću pouzdanost rezultata proračuna i smanjenje dodatnih materijalnih troškova.

Sile dobivene statičkom analizom u pojedinačnim konstrukcijskim elementima moraju se usporediti s graničnim silama koje ti elementi mogu preuzeti. Stabilnost građevine od progresivnog urušavanja osigurana je ako je za bilo koji element ispunjen uvjet, pri čemu je i sila u elementu konstrukcije utvrđena iz izvedenog statičkog proračuna, te njegova projektna nosivost, utvrđena uzimajući u obzir upute. stavka 2.3. Konstrukcije za koje zahtjevi za čvrstoćom nisu ispunjeni moraju se ojačati ili poduzeti druge mjere za povećanje otpornosti konstrukcija na progresivno urušavanje.

3.3 Prilikom određivanja graničnih sila u elementima (njihove nosivosti) treba uzeti sljedeće:

a) dugotrajni dio napora - na temelju projektne sheme za projektnu shemu bez lokalnog oštećenja opterećenja navedenih u točki 2.2;

b) kratkotrajni dio sila - kao razlika sila dobivenih iz proračuna konstrukcijske sheme u projektnoj shemi, uzimajući u obzir uklanjanje (uništenje) jednog od nosivih elemenata (vidi točku 1.4) na djelovanje istih opterećenja, te sile dobivene iz proračuna prema točki .a).

3.4 U slučaju osiguravanja plastičnog rada konstrukcijskog sustava u graničnom stanju, preporuča se provjera stabilnosti od progresivnog kolapsa elemenata koji se nalaze iznad lokalnih lomova pomoću kinematičke metode teorije granične ravnoteže, koja daje najekonomičniju riješenje. U ovom slučaju, proračun zgrade za svaku odabranu shemu izvodi se prema sljedećem postupku:

- postavljeni su najvjerojatniji mehanizmi progresivnog (sekundarnog) urušavanja građevinskih elemenata koji su izgubili potporu (postaviti mehanizam razaranja znači odrediti sve razorive veze, uključujući nastale plastične šarke, i pronaći moguće generalizirane pomake () u smjeru sila u tim vezama);

- za svaki od odabranih mehanizama progresivnog kolapsa određuju se granične sile, koje se mogu uočiti presjecima svih plastično razorih elemenata i veza (), uključujući plastične šarke; postoje rezultante () vanjskih sila koje se primjenjuju na pojedine karike mehanizma, odnosno na pojedinačne neuništive elemente ili njihove dijelove, te kretanja u smjeru njihova djelovanja ();

- utvrđuje se rad unutarnjih sila () i vanjskih opterećenja () na moguća kretanja mehanizma koji se razmatra

i provjeriti stanje ravnoteže

Prilikom procjene mogućnosti istovremenog urušavanja konstrukcija svih etaža, uvjeti ravnoteže (1) zamjenjuju se uvjetom

Gdje i - odnosno rad unutarnjih i vanjskih sila na gibanje konstrukcija jednog kata; podovi su odvojeni donjom površinom ploče koja se odnosi na pod iznad ploče.

Navedeni postupak proračuna primjenjiv je samo ako su ispunjeni zahtjevi iz točaka 4.2., 4.3. za osiguravanje plastičnog rada pojedinih konstrukcijskih elemenata i veza između njih u graničnom stanju. Ako nije osigurana plastičnost bilo kojeg elementa ili spoja, njihov rad ne treba uzeti u obzir (element ili spoj smatra se odsutnim). Ako ima previše takvih elemenata i veza koji se mogu lomljivo raspasti, a njihovo formalno isključenje previše umanjuje ocjenu otpornosti zgrade na progresivno urušavanje, potrebno je ili osigurati plastičnost veza, ili koristiti drugi proračunski model zgrade ( vidi klauzulu 3.2).

Za svaki odabrani lokalni kvar potrebno je razmotriti sve sljedeće mehanizme progresivnog kolapsa:

- Prvi mehanizam progresivnog kolapsa karakterizira istovremeni translacijski prema dolje pomak svih okomitih struktura (ili njihovih pojedinih dijelova) koji se nalaze iznad lokalne destrukcije.

- Mehanizam progresivnog urušavanja drugog tipa karakterizira istovremena rotacija svakog konstruktivnog dijela zgrade, koji se nalazi iznad lokalnog razaranja, oko njegova središta rotacije. Takav pomak zahtijeva uništavanje postojećih veza ovih građevina s netaknutim građevinskim elementima; uništavanje posmičnih veza vertikalnih elemenata s preklapanjem.

- Treći mehanizam urušavanja uvjet je neurušavanja samo dijela poda koji se nalazi neposredno iznad izbijene okomite konstrukcije i na nju u početku oslonjen.

- Četvrti mehanizam omogućuje pomicanje konstrukcija samo jednog kata, smještenih neposredno iznad reljefnog vertikalnog elementa. U ovom slučaju, vertikalne strukture su odvojene od stropa koji se nalazi iznad njih.

Ako uvjet (1) ili (2) nije ispunjen ni po jednom projektnom planu, potrebno je njegovo ispunjenje postići jačanjem konstrukcijskih elemenata ili drugim mjerama.

3.5 U nekim je slučajevima preporučljivo razmotriti rad podova iznad udaljenog stupa (pilon, zid) s velikim otklonom kao elementima visećeg sustava ili uzimajući u obzir učinak membrane.

3.6 U nosivim stupovima (piloni, zidovi) koji se ne nalaze iznad hipotetskog lokalnog sloma, njegov utjecaj dovodi do povećanja naprezanja i napora. Potrebno je provjeriti snagu ovih elemenata. Procjenu sila koje djeluju u elementima dopušteno je izvršiti aproksimativnim metodama.

3.7 Svaki kat visoke zgrade treba biti projektiran tako da apsorbira težinu podnog dijela gornje etaže (stalno i dugotrajno opterećenje s dinamičkim faktorom = 1,5) na površini od 80 m za zgrade do 200 m i 100 m za zgrade iznad 200 m.

4 Zahtjevi za projektiranje

4.1 Glavno sredstvo zaštite visokih zgrada od progresivnog urušavanja je osigurati potrebnu čvrstoću konstrukcijskih elemenata u skladu s proračunima; povećanje plastičnih svojstava primijenjene armature i čeličnih veza između konstrukcija (u obliku armature spojenih konstrukcija, ugrađenih dijelova i sl.); uključivanje u rad prostornog sustava nenosećih elemenata. Učinkovito djelovanje veza koje sprječavaju progresivni kolaps moguće je samo ako je njihova plastičnost osigurana u graničnom stanju, tako da nisu isključene iz rada i omogućuju razvoj potrebnih deformacija bez razaranja. Da bi se ispunio ovaj zahtjev, vezice bi trebale biti izrađene od duktilnog lima ili armaturnog čelika, a čvrstoća sidrenja vezica trebala bi biti veća od sila koje uzrokuju popuštanje.

4.2 U zgradama prednost treba dati monolitnim i montažno-monolitnim podovima, koji moraju biti čvrsto povezani s vertikalnim nosivim konstrukcijama zgrade čeličnim sponama.

4.3 Spojeve montažnih elemenata s monolitnim konstrukcijama koje sprječavaju progresivno urušavanje zgrada treba projektirati nejednake čvrstoće, dok element čije granično stanje osigurava najveću plastičnu deformaciju spoja treba biti najmanje čvrst.

Da bi se ispunio ovaj uvjet, preporuča se izračunati sve elemente spoja, osim najplastičnijih, za silu 1,5 puta veću od nosivosti plastičnog elementa, na primjer, sidrenje ugrađenih dijelova i zavarenih spojeva, preporučuje se izračunati za silu 1,5 puta veću od nosivosti samog spoja. Potrebno je obratiti posebnu pozornost na činjenično točno izvođenje projektnih rješenja plastičnih elemenata, a njihova zamjena trajnijim je neprihvatljiva.

4.4 Za povećanje učinkovitosti otpornosti na progresivno urušavanje zgrade, preporučuje se:

- nadvoji koji djeluju kao posmični sponi trebaju biti projektirani tako da se sruše od savijanja, a ne od djelovanja poprečne sile;

- spojeve ključeva u montažnim monolitnim konstrukcijama treba projektirati tako da posmična čvrstoća pojedinih ključeva bude 1,5 puta veća od njihove čvrstoće na drobljenje;

- osigurati primjerenost duljine sidrenja armature kada radi kao posmična veza;

- potporni dijelovi greda i prečki, kao i čvorovi njihovih spojeva sa stupovima (zidovi, piloni), moraju imati poprečnu čvrstoću 1,5 puta veću od nosivosti na savijanje, uzimajući u obzir plastična svojstva u rasponu.

4.5 Minimalna površina poprečnog presjeka (ukupna za donju i gornju armaturu) horizontalne armature, uzdužne i poprečne u armiranobetonskim podovima i krovovima, treba biti najmanje 0,25% površine betonskog presjeka.

U tom slučaju navedena armatura mora biti kontinuirana i spojena u skladu sa zahtjevima primjenjivih normativni dokumenti za projektiranje armiranobetonskih konstrukcija.

4.6 Horizontalni spojevi betonskih ili armiranobetonskih zglobnih vanjskih ploča s nosivim elementima zgrade moraju apsorbirati vlačne sile od najmanje: 10 kN (1 tf) po 1 m duljine panela pri visini poda od 3,0 m; 12 kP po 1 m duljine panela na visini poda od 3,5 m; 14 kN na 1 m duljine panela pri visini etaže od 4,0 m i više, ako proračunom nije potrebno više.

4.7 Uzdužna (vertikalna) međukatna armatura pilona (stupova, zidova) mora apsorbirati vlačne sile od najmanje 10 kN (1 tona) po kvadratnom metru teretnog prostora ovog stupa (stupova, zidova).

4.8 U zgradama s metalnim konstrukcijama treba predvidjeti čelično-armirane betonske podove, izbjegavati fleksibilne veze prečki sa stupovima. Horizontalne vezice za vjetar trebale bi osigurati spajanje podnog diska. Koristite čelike s povećanom duktilnošću i žilavošću.

DODATAK A. PRIMJERI PRORAČUNA

DODATAK A

Ovaj dodatak daje dva primjera izračuna*:
_______________
* Yuryev R.V., student Moskovskog državnog sveučilišta građevinarstva, sudjelovao je u izračunu primjera.

- U prvom primjeru A1 razmatra se otpor prema progresivnom urušavanju za nekoliko shema lokalnog razaranja nosivih konstrukcija jednog dijela stambene tridesetpeterokatnice visine 123,2 m. Proračun etaža proveden je kinematičkom metodom. metoda granične ravnoteže i vertikalne strukture - korištenjem programskog paketa Monomakh 4.0 .

- U drugom primjeru A2 razmatra se otpor prema progresivnom urušavanju višenamjenske zgrade od 74 kata slične tornju Moskva City, visine 266,4 m. Proračun konstrukcija za pojedinačne sheme lokalnog uništenja proveden je pomoću softverskih sustava " Lira 9,2" i "OM SNiP armirani beton - progresivni kolaps."

Za oba primjera dati su rezultati proračuna pojedinih shema lokalnog uništenja.

A1 PRIMJER PRORAČUNA TRIDESET PET ETAŽNE MONOLITNE STAMBENE ZGRADE
ZA STABILNOST PROTIV PROGRESIVNOG KVARA

A1.1 Početni podaci

A1.1.1 Opis strukturnog sustava

Noseće konstrukcije zgrade izrađene su od monolitnog armiranog betona. Plan tipičan pod zgrada je prikazana na slici A1. Konstruktivni sustav zgrade je mješoviti. Sklop stepenica-lift čini jezgru krutosti. Debljina nosivih unutarnjih zidova je 35 cm, debljina pilona je 40-50 cm, duljina stupova je do 200 cm. Stropovi i premaz su monolitni, debljine 22 cm, zaštitni sloj betona je 2,5 cm Sve vertikalne noseće konstrukcije zgrade izrađene su od teškog betona klase čvrstoće na kompresiju B45, strop od betona klase B25. Pozadinska armatura etaža je kontinuirana, simetrična, ista duž oba smjera osi zgrade: gornja armatura je jednaka donjoj i iznosi 12A400 sa ćelijom 30 cm Visina kata = 3,52 m Vanjski zidovi su šarniri od nebetonskih sitnokomadnih materijala.

SLIKA A1.1 TIPIČNI TLOVER MONOLITNE VISOKE STAMBENE ZGRADE

A1.1.2 Opterećenja

Regulatorna ravnomjerno raspoređena opterećenja na pod: vlastita težina 5,5 kN/m; težina poda u stanovima 2 kN/m; težina poda na balkonu 1,2 kN/m; težina pregrada unutar stanova 1,1 kN/m; dugotrajno opterećenje od ljudi u stanovima i balkonima 0,3 kN/m. Puno ravnomjerno raspoređeno opterećenje: u stanovima 8,9 kN/m; na balkonima 7 kN/m. Težina vanjskih zidova je 11,1 kN/rm; balkonske ograde 3,5 kN/rm.

A1.1.3 Projektirani otpori materijala

Slovne oznake količina koje nisu navedene u ovom izračunu prihvaćaju se prema SNiP 2.03.02-84*, SNiP 52-01-2003 i SP 52-101-03 [ , , ].
_______________
Vrijedi do stupanja na snagu odgovarajućeg tehničkog propisa.

Savjetodavne je naravi do registracije od strane Ministarstva pravosuđa Rusije.

Vjerojatno greška u originalu. Trebali biste pročitati SNiP 2.03.02-86. - Napomena proizvođača baze podataka.

Beton klase tlačne čvrstoće B25: 18,5 MPa;
1,55 MPa.

Beton klase tlačne čvrstoće B45: 32 MPa;
2,2 MPa.

Rebar 12A400: vlačna čvrstoća 400 MPa;
rez 400*0,8=320 MPa.

Nosivost elemenata određuje se prema zahtjevima SP 52-101-03 pomoću OM programa "SNiP armirani beton".

A1.1.4 Projektne sheme za hipotetske lokalne kvarove

Opcije za lokaciju hipotetskih lokalnih kvarova tipičnog poda, razmatrane u ovom primjeru, prikazane su na slici A1.

Prema visini zgrade, lokalna destrukcija može se nalaziti na bilo kojem katu, pa ako u zgradi postoji nekoliko tipova tipičnih katova, onda morate provjeriti najopasniji (ili sve). Osim toga, potrebno je provjeriti nemogućnost progresivnog urušavanja potkrovlja, tehničkih i podzemnih etaža. Ovdje se, kao primjer, razmatraju tri najopasnije sheme lokalnog uništavanja tipičnih podnih konstrukcija koje ispunjavaju zahtjeve klauzule 4.5, uključujući tri moguće opcije formiranje plastičnih šarki za shemu 1.

A1.2 Proračun struktura smještenih iznad lokalnog loma korištenjem kinematičke metode teorije granične ravnoteže

A1.2.1 Nosivost pojedinih konstrukcijskih elemenata

A1.2.1.1 Preklapanje

Nosivost presjeka s pozadinskom armaturom pri savijanju u napetosti donjih (ili gornjih) vlakana pri savijanju duž smjera abecedne i digitalne osi je ista, određena na =100 cm; =19,5 cm; \u003d 3,77 cm (3,3 šipke promjera 12 mm od čelika A400); \u003d 400 MPa, beton klase B25, \u003d 18,5 MPa i jednak 28 kN m / tr. m. Površina armature je: =3,77*2/(22*100)*100%=0,34%>0,25%, tj. više od minimalne armature prema točki 4.5 ovih preporuka.

A1.2.2 Provjera stabilnosti zgrade u slučaju lokalnog razaranja njezinih nosivih konstrukcija prema shemi br. 1

SLIKA A1.2 SHEMA 1. PRVI TIP SPELJSKI MEHANIZAM

Razmatra se kolaps strukturalne ćelije između osi A-B i 1-3. Primarno je uništen pilon kata na raskrižju osi 1 i B. Budući da je pilon s ostalim vertikalnim konstrukcijama povezan samo preko stropa, u ovom slučaju samo strop koji se urušava stvaranjem plastičnih šarki i spoj stropa s pilonom, odolijeva progresivnom urušavanju na svakoj etaži.

A1.2.2.1 Procjena mogućnosti progresivnog kolapsnog mehanizma prvog tipa

Hipotetska shema progresivnog kolapsa prikazana je na slici A1.2. Piloni svih etaža, koji lebde nad "razrušenim" stupom na i-tom katu, postupno se pomiču prema dolje zajedno sa susjednim dijelovima katova, u podovima se formiraju plastične šarke uz napetost gornjeg (označeno čvrstim linija na slikama) i donja (isprekidana linija) armatura.

Rad na pilonu

Pilon (presjek 40x200 cm) se progresivno pomiče prema dolje bez razaranja, rad unutarnjih sila = 0. Težina stupa =25*0,4*2*3,3=66 kN; vertikalni pomak =1; rad vanjskih sila =66*1=66 kN.

Otpornost na urušavanje poda

Rad unutarnjih sila poda zbraja se preko svih plastičnih šarki prikazanih na slici A1.2 i numeriranih u krug (=1, ...8). Za svaku plastičnu šarku, gdje je moment savijanja koji percipira podni dio duž razmatrane plastične šarke; - kut prijeloma ploče, - duljina plastične šarke. Za šarke nagnute prema smjeru osi zgrade, , gdje je akutni kut između smjera -te šarke i smjera digitalne osi.

Kako bi se standardizirao proračun, kutovi preklapanja plastičnih šarki koje formiraju dvije nagnute ravnine smatrani su zbrojem dvaju kutova (svake nagnute ravnine s vodoravnom), na primjer, šarki 7 i 8. Zatim, gdje je duljina okomice na liniju -te plastične šarke koja spaja 2 točke razmatrane ravnine, čija je razlika pomaka jednaka jedan.

šarka 1: \u003d 28 * 2,2 \u003d 60,6 kNm; \u003d 1 / 4,4 \u003d 0,22 m; \u003d 60,6 * 0,22 \u003d 13 kN;

šarka 2: =28*2,2=60,6 kNm; \u003d 1 / 4,3 \u003d 0,233 m; \u003d 60,6 * 0,233 \u003d 14 kN;

šarka 3: =28*(sos3°+sin3°)*6,7=187 kNm; \u003d 1 / 4,3 \u003d 0,233 m; \u003d 187 * 0,233 \u003d 44 kN;

šarka 4: =28*(cos14°+sin14°)*15,4=431 kNm; \u003d 1 / 4,2 \u003d 0,24 m; \u003d 431 * 0,24 \u003d 104 kN;

šarka 5: =28*(cos35°+sin35°)*9,7=272 kNm; \u003d 1 / 5,7 \u003d 0,175 m; \u003d 272 * 0,175 \u003d 48 kN;

šarka 6: =28*(cos45°+sin45°)*5,8=162 kNm; \u003d 1 / 6,3 \u003d 0,16 m; \u003d 162 * 0,16 \u003d 26 kN;

šarka 7: =28*(cos7°+sin7°)*12=336 kNm; \u003d 1 / 4,5 \u003d 0,222 m; \u003d 336 * 0,222 \u003d 75 kN;

šarka 8: =336 kNm; \u003d 1 / 6,5 \u003d 0,154 m; \u003d 336 * 0,154 \u003d 52 kN;

ukupno za preklapanje = 13+14+44+104+48+26+75+52=374 kN.

Rad vanjskih sila na pomake poda

(=1, 2, 3). , gdje - raspoređena vanjska opterećenja; - površina urušenog dijela podne ploče na koju se primjenjuju ova opterećenja; - pomak težišta pločastog dijela. Vrijednosti i prikazane su na slici A1.2. Rad vanjskih sila

\u003d 8,9 * (38 * 0,381 + 14,4 * 0,325 + 27,6 * 0,333) \u003d 255 kN.

Vanjski zidovi(uvjetno na slici A1.2 prikazani su samo na planovima)

Rad unutarnjih sila = 0.

Rad vanjskih sila na pomake vanjskih stijenki (=1, 2). , gdje je - vanjska opterećenja raspoređena duž duljine od težine vanjskih zidova ili balkonskih ograda; - duljina vanjskog zida; - vertikalni pomak težišta vanjskog zida.

\u003d 11,1 * (5,6 * 0,5 + 4,7 * 0,5) \u003d 57 kN.

Provjera općeg uvjeta za nemogućnost formiranja mehanizma prve vrste

Provjera se provodi prema formuli (2) ovih Preporuka

377 kN;

66+255+57=378 kN377 kN.

Uvjet stabilnosti konstrukcije je ispunjen. Progresivni kolaps prvog tipa je nemoguć.

A1.2.2.2 Procjena mogućnosti progresivnog kolapsa drugog tipa

Hipotetska shema progresivnog kolapsa prikazana je na slici A1.3. U stropu se formiraju plastične šarke uz napetost gornje i donje armature. Piloni svih katova koji lebde nad "nestalim" stupom na -tom katu rotiraju zajedno s donjim katom oko trenutnog središta rotacije na sjecištu osi B i 3, spoj pilona s gornjim katom je uništen duž rez.

SLIKA A1.3 DIJAGRAM 1. SPELJSKI MEHANIZAM DRUGOG TIPA

Rad na pilonu

Težina stupa =66 kN; kretanje ispod težišta pilona =13/14=0,93; rad vanjskih sila \u003d 66 * 0,93 \u003d 61 kN.

Otpornost na urušavanje poda

Rad unutarnjih sila stropa zbraja se preko svih plastičnih šarki prikazanih na slici A1.3 i numeriranih brojevima (=1, ...4).

Za svaku plastičnu šarku, gdje je moment savijanja koji percipira podni dio duž razmatrane plastične šarke; - kut loma ploče.

Rad unutarnjih sila na pomake plastičnih šarki:

šarka 1: =28*(cos24°+sin24°)*16,3=456 kNm; \u003d 1 / 4,3 \u003d 0,233 m; \u003d 456 * 0,233 \u003d 106 kN;

šarka 2: =28*(cos14°+sin14°)*15,5 =434 kNm; \u003d 1 / 4,7 \u003d 0,213 m; \u003d 434 * 0,213 \u003d 92 kN;

šarka 3: =28*(cos6°+ sin6°)*14,2=398 kNm; \u003d 1 / 4,5 \u003d 0,222 m; \u003d 398 * 0,222 \u003d 88 kN;

šarka 4: =398 kNm; =1/5=0,2 m; \u003d 398 * 0,2 \u003d 80 kN

Ukupno preklapanje: =106+92+88+80=366 kN.

Rad vanjskih sila na pomake poda (vidi sliku A1.3)

\u003d 8,9 * (38 * 0,34 + 29 * 0,28) \u003d 187 kN.

Vanjski zidovi

Rad unutarnjih sila = 0.

Rad vanjskih sila \u003d 11,1 * (5,4 * 0,5 + 6 * 0,5) \u003d 61 kN.

Provjera općeg uvjeta za nemogućnost formiranja mehanizma druge vrste

Provjera se provodi prema formuli (2) ovih Preporuka

366 kN (bez smicanja stupa);

61+187+61+309 kN<366 кН.

Uvjet stabilnosti je zadovoljen i bez uzimanja u obzir posmičnog rada stupa. Progresivni kolaps druge vrste nije moguć.U tom slučaju možete ponoviti kupnju dokumenta pomoću gumba s desne strane.

Došlo je do pogreške

Plaćanje nije izvršeno zbog tehničke greške, sredstva s vašeg računa
nisu bili otpisani. Pokušajte pričekati nekoliko minuta i ponoviti plaćanje.

Uvod

Gubitak njihovih svojstava čvrstoće od strane pojedinih nosivih elemenata okvira može dovesti do uzastopnog uključivanja sve većeg broja nosivih konstrukcija u zonu urušavanja - pojavit će se "domino" efekt. Progresivni ili lavinski urušavanje je urušavanje konstrukcija zgrade (ili njezinog dijela visine dva ili više katova) koje su izgubile potporu uslijed lokalnog razaranja poda. Srodni pojam je preživljavanje - sposobnost tehničkog uređaja, strukture, objekta ili sustava da obavlja svoje glavne funkcije, unatoč zadobijenoj šteti, ili se prilagođava novim uvjetima. U suvremenom svijetu rizik od razaranja lavine je značajan, pa postoji potreba za preciznim algoritmima proračuna, novim pouzdanim i isplativim metodama za konstrukcijsko ojačanje nosećeg okvira zgrade, jasnim zakonskim propisom projektiranja i proračuna, uzimanjem uzimajući u obzir moguće transcendentalne učinke.

Cilj

Svrha rada je pregled suvremenih ruskih i inozemnih publikacija u vezi s predmetom proračuna progresivnog kolapsa u linearnoj i nelinearnoj formulaciji problema, analiza ruskog zakonodavstva koje se odnosi na preživljavanje nosivih konstrukcija; utvrđivanje najvjerojatnijih uzroka progresivnog urušavanja zgrada.

Uzroci progresivnog kolapsa

Prilikom izrade projektnih rješenja potrebno je uzeti u obzir ne samo standardne radne uvjete konstrukcije, već i moguće izvanredne situacije. Progresivni kolaps može nastati kao posljedica izvanrednih situacija ili utjecaja izazvanih čovjekom, podijeljenih na silu, deformaciju i koroziju.

Mogući tehnogeni uzroci lokalnih oštećenja mogu biti:

erozija podloge tla kao posljedica nesreća na unutarnjim ili vanjskim sustavima odvodnje;
poplava teritorija prirodnim vodama;
uništenje dijela konstrukcijskih elemenata od utjecaja eksplozije, udara ili lokalnog preopterećenja zbog kršenja pravila rada;
uništavanje pojedinih konstrukcija kao posljedica značajnog smanjenja čvrstoće materijala, nedostataka u konstrukciji i korozije.

Primjer je urušavanje 9-katne zgrade s velikim pločama 6. ožujka 1982. u Volgodonsku. Razlog potpunog urušavanja stambene zgrade s velikim pločama bilo je nekvalitetno brtvljenje smrznom otopinom horizontalnog stroba nastalog u vezi sa zamjenom podrumske ploče. U trenutku odmrzavanja otopine zidna ploča je izgubila stabilnost, uslijed čega se urušilo svih 9 katova velike panelne zgrade.

pogreške učinjene u fazi projektiranja (na primjer, 24-tonska nadstrešnica metro stanice Sennaya Ploshchad srušila se 10. lipnja 1999. zbog pogrešno dizajniranog učvršćenja).

U svim fazama životnog ciklusa građevine (izviđanje, projektiranje, izgradnja, rad, demontaža) rade se greške koje mogu dovesti do progresivnog urušavanja.

Hitni slučajevi koji mogu uzrokovati lavinski urušavanje zgrade su:

vatra,
sudar sa zgradom vozila ili letećim objektima,
eksplozija plina.

Osim toga, rizik od urušavanja ne može se potpuno isključiti zbog heterogenosti čvrstoće i drugih tehničkih svojstava građevinskih materijala, nesigurnosti zahtjeva sustava, nemogućnosti idealnog modeliranja sustava čak i korištenjem svih mogućnosti suvremenih softverskih sustava. Najčešći oblici razaranja metalnih konstrukcija su izvijanje i krhki lom, koji nastaje zbog nekontroliranog razvoja mikropukotina u materijalu. Progresivno urušavanje cjelokupne konstrukcije mosta može započeti s jednom mikropukotinom u metalu nosivih konstrukcija, što znači da je također potrebno proučavati svojstva čvrstoće materijala sa stajališta teorije pouzdanosti.

Povijest studija progresivnog kolapsa

Polaskom za proučavanje progresivnog kolapsa može se smatrati 16. svibnja 1968.: u Londonu je dvadesetdvokatna kuća u Ronan Pointu potpuno uništena uslijed eksplozije plina u kućanstvu, vidi sliku 1. Žrtve nesreće bile su 22 osobe. Djelomični kolaps Ronan Pointa doveo je do velikih promjena u zakonodavstvu, od kojih je prva bila Peti amandman UK-a o građenju (dio A) izdan 1970. godine, koji se tiče nerazmjernog kolapsa. Amandman je sadržavao zahtjeve prema kojima se zgrada ne bi smjela podvrgnuti razaranju nesrazmjernom nesreći, odnosno tražilo se da se spriječi progresivno urušavanje zgrada.

Slika 1. Uništenje kuće Ronan Point (Ronan Point)

Najpoznatiji slučaj progresivnog strukturalnog kolapsa je uništenje Svjetskog trgovinskog centra u New Yorku, koje se dogodilo 11. rujna 2011. kao posljedica terorističkog napada. Uništenje Svjetskog trgovinskog centra imalo je katastrofalne posljedice: žrtvama je postala 2.751 osoba. Namjerni sudar s Boeingom 767-222 nije bio prvi teroristički čin koji se dogodio u Svjetskom trgovinskom centru: 26. veljače 1993. u podzemnom parkingu Sjevernog tornja dignut je u zrak automobil natovaren 680 kg eksploziva, više više od tisuću ljudi postalo je žrtvama: šest je ubijeno, više od tisuću je ranjeno. Zbog velike čvrstoće okvira građevine nije došlo do razaranja nosivih konstrukcija 1993. godine.

Problem progresivnog kolapsa nije zaobišao ni Rusiju. U modernoj Rusiji najčešći uzrok nesreća koje mogu dovesti do progresivnog kolapsa je eksplozija plina za kućanstvo koja je nastala zbog nemara korisnika. Već 2013. godine plinifikacija Rusije iznosila je 65,3%, što znači da je za većinu stambenih zgrada rizik od progresivnog urušavanja značajan.

Primjeri takvih nesreća su:

Dana 13. listopada 2007., kao posljedica nesreće u ulici Mandrykovskaya 127 u Dnjepropetrovsku, 417 ljudi je izgubilo svoje domove;
27. veljače 2012. u Astrahanu se srušio središnji dio deveterokatnice;
20. prosinca 2015., ulica Kosmonavtov, 47 u okrugu Dzerzhinsky u Volgogradu - eksplozija je rezultirala urušavanjem cijelog ulaza deveterokatnice.

U 2016. godini već se dogodilo više od pet većih nesreća povezanih s eksplozijom domaćeg plina.

Najveće nesreće u Rusiji bile su:

potpuno uništenje dva centralna ulaza u kući na ul. Gurjanov (Moskva, 1999.);
eksplozija plina za kućanstvo rezultirala je potpunim uništenjem sedamnaesterokatnog dijela kuće u ulici Dvinskaya (Sankt Peterburg, 2. srpnja 2002.);
urušavanje pokrova vodenog parka "Tranvaal Park" (Moskva, 2004.).

Tisuće ljudi su postale žrtve ovakvih katastrofa, ali su se te tragedije mogle izbjeći.

Pregled ruske regulatorne dokumentacije u vezi s projektiranjem progresivnog kolapsa

Očito, uzimanje u obzir moguće izvanredne situacije značit će značajno povećanje troškova projektiranja i izgradnje, tako da samo nekoliko programera ide na to dobrovoljno. Stoga je potrebna jasna regulatorna dokumentacija koja strogo regulira potrebu i sastav izračuna. Većina suvremenih stranih standarda usmjerena je ne na sprječavanje značajnih šteta, već na osiguranje sigurnosti ljudi i mogućnosti njihove pravovremene evakuacije.

Nažalost, u Rusiji trenutno praktički ne postoji takva dokumentacija. Samo stroge preporuke o sastavu i algoritmu izračuna mogu spriječiti katastrofalne posljedice mogućih izvanrednih situacija. Značajna praznina u ruskom zakonodavstvu u području gradnje je nedostatak jasnih regulatornih dokumenata koji reguliraju projektiranje zgrada, uzimajući u obzir otpornost na progresivno urušavanje i utvrđujući zahtjeve za izračun potpornog okvira zgrade. Dokument najveće pravne snage u području osiguranja opstojnosti građevinskih konstrukcija je Savezni zakon br. 384-FZ. Članak 16.6 potvrđuje potrebu proračuna za građevine i građevine povećane odgovornosti, koje, sukladno Zakonu o uređenju prostora, uključuju tehnički složene, posebno opasne i jedinstvene objekte. Popis zgrada koje podliježu izračunu najpotpunije je naveden u GOST 27751-2014. Pouzdanost građevinskih konstrukcija i temelja. Osnovne odredbe (točka 5.2.6) izračun je potreban za zgrade klase KS-3 i KS-2, podložne velikoj gužvi ljudi, čiji je popis naveden u Dodatku B. Dakle, od 1. srpnja 2015. obračun potrebna je za većinu javnih i stambenih zgrada.

Iako je za sve veći broj zgrada potrebno obračunavanje progresivnog urušavanja, još uvijek ne postoji jasan algoritam proračuna, konkretne preporuke za odabir zone nesreće. Slično se postavljaju pitanja u vezi s izborom potrebnog broja nosivih elemenata koji se uništavaju. Sva su ta pitanja pokrivena u širokom rasponu preporuka za dizajn koje su izdali MNIITEP i NIIZhB 2000-ih, organizacijski standardi, međutim, nijedan od ovih dokumenata nema zakonodavnu snagu.

Najznačajniji jaz postoji u području proračuna čeličnih okvira kako bi se osigurala njihova izdržljivost. Postojeća dokumentacija (MDS 20-2.2008; STO 36554501-024-2010) odnosi se samo na građevine velikih raspona.

Regulatorna dokumentacija navodi potrebu procjene izdržljivosti potpornog okvira za sve armiranobetonske monolitne građevine (točka 6.2.1. SP 52-103-2007), ali ne daje nikakve metodološke upute, osim preporuke za izvođenje izračunavanje metodom konačnih elemenata korištenjem softvera certificiranog u kompleksima Rusije (točka 6.3.7.). Mnogi softverski sustavi imaju ugrađeni modul za izračunavanje progresivnog kolapsa, međutim rezultati proračuna još nisu potvrđeni i zahtijevaju dodatno eksperimentalno opravdanje. Programeri softverskih sustava SCAD i Lira nude svoje vlastite metode izračuna (vidi sliku 2), međutim, pouzdanost dobivenih rezultata još nije potvrđena i zahtijeva istraživanje u tom smjeru.

Slika 2. Prikaz rezultata proračuna pri korištenju modula "Progressive collapse" SCAD PC-a

zgrade s velikim pločama;
stambene zgrade okvirnog tipa;
stambene zgrade s nosivim zidovima od opeke;
monolitne stambene zgrade;
visoke zgrade;
konstrukcije velikog raspona.

Ove preporuke su slične u pogledu algoritma za proračun građevinskih konstrukcija, značajne razlike se pojavljuju samo u pogledu preporuka za konstrukcijsko ojačanje okvira, što je povezano sa značajnim razlikama u radu okvira od kamenih i metalnih materijala. Prema svim suvremenim propisima potreban je samo proračun za prvu skupinu graničnih stanja, određivanje maksimalnih pomaka i progiba nije potrebno. Odabir najopasnijeg elementa s gledišta uništenja provodi se analizom projektne sheme i rezultata proračuna za nekoliko izvanrednih situacija. U regulatornoj dokumentaciji nema uputa o potrebi uzimanja u obzir nelinearnog rada konstrukcija, što može snažno utjecati na ispravnost rezultata proračuna, budući da s progresivnim razaranjem elementi konstrukcije često imaju značajne pomake modula koji mogu dovesti do značajnih promjena u radu konstrukcija. Dakle, može se tvrditi da je u Rusiji sada u tijeku aktivan rad na razvoju regulatornog okvira za izračune progresivnog kolapsa, raspon zgrada i građevina koje zahtijevaju uzimanje u obzir moguće nesreće stalno se širi, osim toga, sve više i više -grade se visokogradnje za koje je posebno važna vjerojatnost srušenja lavine. Dakle, može se tvrditi da će se, kako bi se postigli točni rezultati, algoritam izračuna i softver stalno poboljšavati. Relevantnost proučavanja progresivnog kolapsa potvrđuje i široka pozornost suvremenih znanstvenika na pitanja osiguranja čvrstoće i preživljavanja građevinskih konstrukcija u uvjetima transcendentalnih utjecaja, rada inženjerskih konstrukcija u elastično-plastičnoj fazi.

Sada se u Rusiji i zemljama ZND-a ovim pitanjem bave projektni instituti kao što su MNIITEP, NIIBZH, NIISK. Rezultat dugogodišnjeg rada instituta MNIITEP i NIIBZH su preporuke izdane 2000-ih o zaštiti različitih vrsta građevina od lavinskog urušavanja. Stručnjaci NIISK-a razvili su DBN V.2.2-24.2009 "Projektovanje visokih i civilnih zgrada", koji sadrži metodologiju za proračun visoke zgrade za progresivni kolaps, u Ukrajini je metodologija savjetodavne prirode.

Pregled rada suvremenih znanstvenika koji se bave problematikom progresivnog kolapsa

Mnogi autori proučavali su ruski i strani pravni okvir. Recenzije se mogu naći u V.Yu. Gracheva, T.A. Vershinina, A.A. Puzatkin; J.S. Džumagulova i A.K. Stamalieva, A.V. Perelmuter i u. Znanstvenici tvrde da je potreban daljnji rad na regulatornom okviru: njegovo pojašnjenje i proširenje.

Osim istraživačkih instituta, veliki doprinos razvoju istraživanja problema progresivnog kolapsa dali su pojedini znanstvenici. U. Almazov je razvio klasifikaciju vrsta progresivnog kolapsa, dao preporuke o algoritmu izračuna, predložio isplative opcije za konstruktivnu armaturu zgrada; znanstvenik je proučavao dinamički učinak progresivnog urušavanja na primjeru višekatnih armiranobetonskih okvira kada je uklonjen jedan od nosivih stupova prvog kata. Predložio je metodu za izračun koeficijenta dinamike ovisno o broju katova okvira, što omogućuje rješavanje problema u statičkoj formulaciji.

Ništa manje akutno od pitanja zakonske regulacije proračuna i projektiranja je pitanje općeprihvaćenog pristupa osiguravanju čvrstoće okvira zgrada u ekstremnim uvjetima. Nemoguće je točno predvidjeti mjesto primjene i veličinu ekstremnog opterećenja, slično nepredvidive nedostatke u ugradnji i izradi građevinskih konstrukcija, odstupanja u svojstvima materijala - sve to ne samo da komplicira modeliranje, već i čini apsolutno točnim izračun nemoguć. U tom smislu mnogi se autori bave pitanjima konstruktivnih rješenja koja pridonose očuvanju strukturalne cjelovitosti građevine, predviđajući najvjerojatnije izvanredne situacije i njihove posljedice.

Računalni proračun modela razaranja poput lavine kompliciran je nemogućnošću primjene metode konačnih elemenata zbog nedostatka točnih podataka o ponašanju konstrukcije tijekom progresivnog kolapsa i dovoljnog iskustva u izgradnji složenih modela konstrukcija i interpretaciji rezultata. kalkulacija. Potreban je razvoj kako bi se razvila poboljšana metodologija za procjenu ranjivosti strukturnih sustava i njihovo poboljšanje kako bi se ublažio progresivni kolaps pod različitim opcijama opasnosti. Inženjerima su potrebne metode projektiranja i proračuna koje mogu spriječiti potencijalnu opasnost od progresivnog urušavanja zgrade. Mnogi znanstvenici aktivno se bave razvojem takvih metoda.

U izvanrednim situacijama materijali djeluju izvan faze elastičnih deformacija, a također je potrebno voditi računa o značajnim pomacima koji se javljaju u nosivim konstrukcijama. Deformacije koje su značajne u modulu mogu dovesti do preraspodjele opterećenja, što znači promjenu cjelokupne projektne sheme. Dakle, pri proračunu progresivnog urušavanja potrebno je uzeti u obzir geometrijske i fizičke nelinearnosti rada nosećeg okvira zgrade. Radovi su u tijeku na ovom području. Stalno usavršavanje računalne tehnologije omogućuje izgradnju sve detaljnijih modela konstrukcija i doprinosi sve široj distribuciji rješavanja problema u nelinearnoj formulaciji. Procjena ispravnosti proračunskih modela, provjera rezultata računalnih proračuna, umijeće interpretacije dobivenih rezultata jedan je od središnjih problema ne samo proračuna za progresivni kolaps, već i cjelokupne konstrukcije u cjelini. U radu na ovim problemima sudjeluju projektantski i istraživački instituti i razvijatelji suvremenih proračunskih programa, što pridonosi stalnom poboljšanju softverskih sustava. Analiza mogućnosti metode konačnih elemenata, primjeri proračuna modela zgrada i novih računskih algoritama također se odražavaju u radovima ruskih i stranih znanstvenika.

Zaključak

Zbog sve većeg broja nesreća koje uzrokuju nesrazmjerna razaranja zgrada, postoji potreba za preciznim algoritmima proračuna, novim pouzdanim i isplativim metodama konstrukcijskog ojačanja nosećeg okvira zgrade, jasnom zakonskom regulativom projektiranja i proračuna, uzimajući u obzir moguće transcendentalne učinke.

U radu je prikazana povijest nastanka i razvoja problema progresivnog urušavanja zgrada, pregled suvremenih ruskih i stranih publikacija vezanih uz predmet proračuna progresivnog urušavanja u linearnoj i nelinearnoj formulaciji problema, analiza ruskog zakonodavstva koje se odnosi na preživljavanje nosivih konstrukcija. Analizirani su i najvjerojatniji uzroci progresivnog urušavanja zgrada.

Bibliografija:

Preporuke za sprječavanje progresivnog urušavanja zgrada s velikim pločama. M., 1999.
Preporuke za zaštitu stambenih okvirnih zgrada u izvanrednim situacijama. M., 2002.
Preporuke za zaštitu stambenih zgrada s nosivim zidovima od opeke u hitnim slučajevima. M., 2002.
Preporuke za zaštitu monolitnih stambenih zgrada od progresivnog urušavanja. M., 2005.
Preporuke za zaštitu visokih zgrada od progresivnog urušavanja. M., 2006.
MDS 20-2.2008. Privremene preporuke za osiguranje sigurnosti konstrukcija velikih raspona od obrušavanja lavine. / Federalno državno jedinstveno poduzeće "Istraživački centar "Izgradnja". M.: OAO TsPP, 2008. 16 str.
STO-008-02495342-2009. Sprječavanje progresivnog urušavanja monolitnih građevinskih konstrukcija. M., 2009.
STO-36554501-024-2010. Osiguravanje sigurnosti konstrukcija velikih raspona od lavinskog (progresivnog) urušavanja u slučaju izvanrednih udara. M., 2010.
MGSN 3.01 01. Stambene zgrade. M., 2001.
Yu.A. Ivaščenko. Lavina slična destrukcija konstruktivnih sustava// Građevinarstvo i arhitektura. 2013. broj 14. str. 2–27.
Almazov V.O. Otpor na progresivno uništavanje: proračuni i konstruktivne mjere // Bilten Istraživačkog centra za graditeljstvo. 2009. broj 1. str. 179–193.
Almazov V.O. Otpor progresivnom urušavanju - način osiguranja sigurnosti kapitalnih konstrukcija / / Beton i armirani beton - pogled u buduće znanstvene radove III sveruske (II međunarodne) konferencije o betonu i armiranom betonu u sedam svezaka. Moskva: Nacionalno istraživačko Moskovsko državno sveučilište građevinarstva, 2014., str. 13–24.
Almazov V.O. Problemi progresivne destrukcije// Izgradnja i obnova. 2014. broj 6 (56). str. 3–10.
Almazov V.O., Khao Zui Khoi. Dinamika progresivnog razaranja monolitnih višekatnih okvira. M.: ASV, 2013. 128 str.
Almazov V.O., Khao Zui Khoi. Dinamika progresivnog razaranja monolitnih višekatnih okvira // Industrijska i civilna gradnja. 2010. broj 4. str. 52–56.
Almazov V.O., Plotnikov A.I., Rastorguev B.S. Problemi otpornosti zgrada na progresivno uništavanje // Bilten MGSU. 2011. broj 2-1. str.16–20.
Almazov V.O. Projektiranje zgrada uzimajući u obzir utjecaje u slučaju nužde// Bilten MGSU. 2010. br. 1 S. P. 151–159.
Almazov V.O. Problemi progresivnog urušavanja građevinskih objekata// Agencija za poslovne informacije SLAVITSA. 2008. broj 4 (22). str.74–77.
Gračev V. Yu., Vershinina T. A., Puzatkin A. A. Nerazmjerno uništavanje. Usporedba metoda izračuna. Jekaterinburg: Azhur, 2010., 81 str.
Raiser V.D. Teorija pouzdanosti u projektiranju zgrada. M.: ASV, 1998.
Rudenko D.V., Rudenko V.V. Zaštita okvirnih zgrada od progresivnog urušavanja // Građevinski časopis. 2009. broj 4. str. 38–41.
Dzhumagulova Zh.S., Stamaliev A.K. Analiza stanja problema i definiranje glavnih zadataka u proračunu višekatne okvirne zgrade za progresivno uništavanje // Bilten KGUSTA. 2014. broj 46. str.163–167.
Roitman V.M. Racioniranje zaštite visokih zgrada od progresivnog razaranja pod kombiniranim specijalnim učincima // Moderna industrijska i civilna gradnja. 2008. V. 4. br. 1. str.11–19.
Pletnev V.I. O projektiranju visokih zgrada otpornih na progresivno uništavanje // Bilten građevinskih inženjera. 2012. broj 1. str.115–116.
Dyakov I.M. Vitalnost temelja i njegova uloga u progresivnom razaranju zgrada i građevina // Građevinska i tehnogena sigurnost. 2013. broj 46. str. 68–76.
Domarova E.V. Proračun i konstruktivne metode zaštite od progresivnog uništavanja armiranobetonskih monolitnih okvirnih zgrada // Bilten Irkutskog državnog tehničkog sveučilišta. 2015.№10. str. 123–130.
Genady P., Ivan E. Dvije verzije kolapsa WTC-a// Problemi strojarstva i automatizacije. - 2007. br.1. str. 76–78 (prikaz, stručni).
Gotina D.N., Tkachenko Yu.G. problem progresivnog urušavanja višekatnih zgrada // Nove ideje novog stoljeća: materijali međunarodnog znanstvenog skupa FAD PNU. Khabarovsk: Izdavačka kuća Pacifičkog državnog sveučilišta, 2012. Vol. 2, str. 171–177.
Travush V.I., Kolchunov V.I., Klyueva N.V. Neki pravci razvoja teorije preživljavanja konstruktivnih sustava zgrada i građevina // Industrijska i civilna gradnja. 2015. №3. str. 4–11.
Dzhumagulova Zh.S., Stamaliev A.K. Procjena nosivosti višekatnih zgrada s progresivnim urušavanjem // Bilten KGUSTA. 2013. broj 1. str. 49–51.
Kazakov V.Yu., Sokolov I.V., Kravchenko I.N., Ivanovsky V.S. Određivanje eksplozivne otpornosti zgrada pod djelovanjem konvencionalnih sredstava razaranja // International Journal of Applied and Fundamental Research. 2014. broj 10-2. str. 10–16.
Suryagin A.E. O sustavu koeficijenata odgovornosti elementa za prijelaz zgrade u granično stanje// Znanost i sigurnost. 2011. broj 2(12). str. 78–81.
Eremin K.I., Matveyushkin S.A., Arutyunyan G.A. Metode eksperimentalnih studija blokova premaza industrijskih zgrada pod izvanrednim utjecajima // Bilten MGSU. 2015. broj 12. Str. 34–46.
Liu J.L. Sprječavanje progresivnog kolapsa jačanjem veze između grede i stupa, 2. dio: analiza konačnih elemenata// Časopis za istraživanje konstrukcijskog čelika. 2010. №2. str. 238–247 (prikaz, stručni).
Bao Y., Kunnath S.K. Pojednostavljena simulacija progresivnog urušavanja RC okvirno-zidnih konstrukcija// Inženjerske konstrukcije (uključujući pregled konstrukcijskog inženjerstva). 2010. broj 10. str. 3153–3162.
Post Madine M. Stručnjaci podržavaju preimenovanje progresivnog kolapsa//ENR. 2004. broj 15. P.14.
Domarova E.V. Procjena otpornosti na progresivno uništavanje monolitnih armiranobetonskih okvirnih zgrada s odvojenim armiranim podovima // Bilten MGSU. 2014. broj 2. str. 22–29.
Kravchenko G.M., Trufanova E.V., Tsurikov S.G., Lukyanov V.I. Proračun armiranobetonskog okvira građevine, uzimajući u obzir utjecaj nužde u vremenskoj domeni // Inženjerski bilten Dona. - 2015. V. 35. br. 2-1. P.44.
Suryagin A.E. O sustavu koeficijenata odgovornosti elementa za prijelaz zgrade u granično stanje// Znanost i sigurnost. 2011. broj 2(12). str. 78–81.
Hoang Tong Khuyen, Eiji Iwasaki. Približna metoda faktora dinamičkog pojačanja za alternativni put opterećenja u linearnoj statičkoj analizi redundancije i progresivnog kolapsa za čelične rešetkaste mostove// Studije slučaja u građevinarstvu. 2016. №6. str. 53–62 (prikaz, stručni).
Fu F. 3-d nelinearna dinamička progresivna analiza kolapsa višekatnog čeličnog kompozitnog okvira - parametarska studija zgrada// Inženjerske konstrukcije (uključujući pregled konstrukcijskog inženjerstva). 2010. broj 12. str. 3974–3980.
Scott M.H., Fenves G.L. Krylov podprostorni ubrzani newton algoritam: primjena na dinamičku simulaciju progresivnog kolapsa okvira// Journal of Structural Engineering. 2010. broj 5. str. 473–480 (prikaz, stručni).
Avetisyan L.A., Tamrazyan A.G. Utjecaj dinamičkog učinka na nosivost armiranobetonskih stupova koji rade u uvjetima požarnih utjecaja, Vestnik MGSU. 2013. broj 10. str. 14–23.
Tamrazyan A.G., Mehralizadeh A. Značajke utjecaja vremena lokalnog oštećenja u proračunu zgrada na progresivno urušavanje // Bulletin of Civil Engineers. 2013. broj 6 (41). str. 42–46.
Vatin N.I., Sinelnik A.S. Visoki pješački prijelazi dugog raspona od lakog hladno oblikovanog čeličnog profila// Izgradnja jedinstvenih građevina i građevina. 2012. broj 1. str. 47–53.
Blokhina N.S. Problem uračunavanja fizičke nelinearnosti u proračunu građevinskih konstrukcija Vestnik MGSU. 2011. №6. str. 384–387.
Agapov V.P., Vasiljev E.V. Superelement stupa pravokutnog presjeka s geometrijskom nelinearnošću // Vestnik MGSU. 2013. broj 6. str. 50–56.
Mishcheko A.V., Nemirovsky Yu.V. Nelinearna deformacija betonskih elemenata uz uzdužno-poprečno savijanje// Izvestiya vysshikh uchebnykh obrazovaniya. Zgrada. 2013. broj 4 (652). str. 3–12.
Karpenko N.I., Karpenoko S.N., Travush V.I. O metodama proračuna visokih zgrada i konstrukcija od monolitnog armiranog betona na temelju detaljnih detalja sloj po sloj // Moderna industrijska i civilna gradnja. 2011. №3. str. 149–163.
Pinus B.I., Bezdelev V.V., Grebenyuk G.I., Sozonov P.S. Modeliranje fizičke nelinearnosti čelične šipke pri jednoosnom opterećenju, uzimajući u obzir povijest deformacija. Zgrada. 2013. broj 5 (653). str. 122–128
Munitsyn A.I., Krainova L.N., Sabonnev N.A. Prostorne nelinearne oscilacije štapa s dva kruta završetka // Glasnik Državnog elektroenergetskog sveučilišta Ivanovo. 2010. №2. str. 63–65.
Agapov V.P., Vasiliev A.V. Obračun geometrijske nelinearnosti u proračunu armiranobetonskih stupova pravokutnog presjeka metodom konačnih elemenata, Vestnik MGSU. 2014. broj 4. str. 37–43.
Dzhinchvelashvili G. A., Bulushev S. V. Oscilacije visokih zgrada pod seizmičkim utjecajem, uzimajući u obzir fizičku i geometrijsku nelinearnost / / Građevinarstvo: znanost i obrazovanje. - 2014. br. 2. C. 1.
Savenkova M.I., Sheshenin S.V., Zakalyukina I.M. Usporedba rezultata analize konačnih elemenata s rezultatima asimptotske metode usrednjavanja u problemu elastično-plastičnog savijanja ploče Vestnik MGSU. 2013. broj 8. str. 42–50.
Ulitin V.V., Polyakova Yu.V. Analiza stabilnosti kompozitnih šipki uzimajući u obzir fizičku nelinearnost materijala Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2010. №2. str. 65–68.
Mukhin D.E. Matematički modeli i algoritmi za proučavanje stabilnosti plitkih rebrastih ljuski s uračunavanjem geometrijske i fizičke nelinearnosti Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2009. broj 2. str. 59–61.
Sybis M., Smoczkiewicz-Wojciechowska A., Szymczak-Graczyk A. Utjecaj inverzije matrice na složenost metode konačnih elemenata// Znanost i napredak u transportu. 2016. broj 2 (62). str. 190–199 (prikaz, stručni).
Lalin V.V., Rybakov V.A., Morozov S.A. Ispitivanje konačnih elemenata za proračun tankostjenih štapnih sustava // Građevinski časopis. 2012. broj 1. str. 53–73.
Perelmuter A.V. Progresivni kolaps i metodologija projektiranja konstrukcija (unaprijeđenje regulatornih dokumenata). br. 6 “Seizmički otporna konstrukcija. Sigurnost zgrade”. 2004.
Perelmuter A.V. O proračunima za progresivni kolaps // Bilten MGSU. 2008. br.1. str. 119–129.
Perelmuter A.V., Kriksunov E.Z., Mosina N.V. Provedba proračuna monolitnih stambenih zgrada za progresivno (lavinsko) urušavanje u okruženju računalnog kompleksa SCAD Office. Građevinski časopis, broj 2, 2009.
Rabinovich I.M. Osnove dinamičkog proračuna konstrukcija za djelovanje trenutnih ili kratkotrajnih sila. - M.-L.: Narodni komesarijat graditeljstva Stroyizdat, 1945. 83 str.
Sinitsin A.P. Proračun konstrukcija na temelju teorije rizika. M.: Stroyizdat, 1985. 304 str.
Kudishin Yu.I., Drobot D.Yu. Metodologija proračuna građevinskih konstrukcija za preživljavanje jedinica. M.: 2009.
Tikhiy M., Rakosnik I. Proračun okvirnih armiranobetonskih konstrukcija u plastičnoj fazi. M.: Stroyizdat 1976. 195 str.
Popov N.N., Rastorguev B.S. Proračun konstrukcija posebnih konstrukcija. M.: Stroyizdat 1990. 207 str.
Popov N.N., Rastorguev B.S. Pitanja proračuna i projektiranja posebnih konstrukcija. Moskva: Stroyizdat 1980. 190 str.
Gončarov A.A. Vnecentrenko komprimirani armiranobetonski elementi s neizravnom armaturom pri kratkotrajnom dinamičkom opterećenju: Sažetak diplomskog rada. diss. kandidat tehničkih znanosti M., 1988. 16 str.
Trekin N.N. Nosivost stupova ojačanih čelikom visoke čvrstoće pod dinamičkim djelovanjem: Diss. kandidat tehničkih znanosti M., 1987. 150 str.
Bazhenov Yu. M. Beton pod dinamičkim opterećenjem. M.: Stroyizdat, 1970. 272 str.
Kotlyarevsky V.A. Utjecaj učinaka brzine na ponašanje impulzivno opterećenih konstrukcija // Beton i armirani beton, 1978., br. 10. str. 31–34.
Xianzhong Zhaoa, Shen Yanb, Yiyi Chena. Usporedba postojanosti progresivnog kolapsa jednoslojnih rešetkastih kupola pod različitim opterećenjima// Journal of Constructional Steel Research. 2017. broj 129. str. 204–214 (prikaz, stručni).
Yang Ding, Xiaoran Song, Hai-Tao Zhu. Probabilistička progresivna analiza kolapsa čelično-betonskih kompozitnih podnih sustava// Journal of Constructional Steel Research. 2017. broj 129. str. 129–140 (prikaz, stručni).
Amir Hossein Arshian, Guido Morgenthal. Trodimenzionalna progresivna analiza urušavanja armiranobetonskih okvirnih konstrukcija podvrgnutih uzastopnom uklanjanju stupova// Inženjerske konstrukcije. 2017. broj 132. str. 87–97 (prikaz, stručni).
Feng Miaoa, Michel Ghosn. Progresivna analiza urušavanja mostova na autocesti temeljena na pouzdanosti// Sigurnost konstrukcija. 2016. broj 63. str. 33–46 (prikaz, stručni).
Akbar Pirmoz, Min (Max) Liu. Modeliranje konačnih elemenata i analiza kapaciteta naknadno zategnutih čeličnih okvira protiv progresivnog kolapsa// Inženjerske konstrukcije. 2016. broj 126. str. 446–456 (prikaz, stručni).
X.S. Chenga, G. Zhenga, Y. Diaoa, T.M. Huanga, C.H. Denga, Y.W. Leia, H.Z. Zhou. Proučavanje mehanizma progresivnog urušavanja iskopa zadržanih konzolnim susjednim pilotima // Engineering Failure Analysis. 2016. broj 72. str. 73–78 (prikaz, stručni).
Peiqi Rena, Yi Lia, Xinzheng Lub, Hong Guanc, Yulong Zhou. Eksperimentalno istraživanje otpornosti na progresivno urušavanje jednosmjerne armiranobetonske grede-ploče podkonstrukcije u scenariju uklanjanja srednjeg stupa // Inženjerske konstrukcije. 2016. broj 118. str. 28–40.
Chang Hong Chena, Yan Fei Zhua, Yao Yaoa, Ying Huangb, Xu Long. Metoda procjene za predviđanje progresivne otpornosti na kolaps čeličnih okvirnih konstrukcija // Journal of Constructional Steel Research. 2016. broj 122. str. 238–250 (prikaz, stručni).
S. Gerasimidisa, J. Sideri. Nova metoda djelomično raspoređenih oštećenja za analizu progresivnog kolapsa čeličnih okvira // Journal of Constructional Steel Research. 2016. broj 119. str. 233–245 (prikaz, stručni).
Qiuni Fua, Bo Yanga, Ying Hua, Gang Xionga, Shidong Niea, Weifu Zhanga, Guoxin Daia. Dinamičke analize čeličnih spojeva s vijčanim kutom protiv progresivnog kolapsa na temelju modela baziranog na komponentama// Journal of Constructional Steel Research. 2016. broj 117. str. 161–174 (prikaz, stručni).
Vinogradova T.N. Utjecaj potiska na rad armiranobetonskih grednih konstrukcija pri kratkotrajnim dinamičkim utjecajima. Sažetak diss. kandidat tehničkih znanosti M., 1977. 20 str.
Rzhashshchyn A.R. Stupovi pod djelovanjem bočnog impulsa // Istraživanja u mehanici konstrukcija. Moskva: Gosstroyizdat, 1962, str. 6–22.
Snitko N.K. Stabilnost štapnih sustava u elastično-plastičnoj regiji. L.: Stroyizdat, 1968. 248 str.
Cherkesov GN Metode i modeli za procjenu preživljavanja složenih sustava. Znanje 1987. 116 str.
Berlinov M.V., Makarenko E.A. Proračun armiranobetonskih konstrukcija metodom konačnih elemenata, uzimajući u obzir stvarni opis postojećih fizikalnih procesa Vestnik MGSU. 2013. broj 11. str. 26–33.
Berlinov M.V., Makarenko E.A. O pitanju primjene metode dodatnih konačnih elemenata u inženjerskoj praksi // Industrijsko građevinarstvo. 2013. broj 11. str. 46–49.
Ermakova A.V. Metoda dodatnih konačnih elemenata za proračun armiranobetonskih konstrukcija po graničnim stanjima. M.: Fizmatlit, 2007. 125 str.
Golovanov A.I., Tyuleneva O.N., Shigabutdinov A.F. Metoda konačnih elemenata u statici i dinamici tankostijenih konstrukcija. M.: Fizmatlit, 2006. 391 str.
Nguyen Van Ty, Kazharsky V.V. Proračun armiranobetonskih konstrukcija uzimajući u obzir neelastičan rad metodom konačnih elemenata // Bilten Irkutskog državnog tehničkog sveučilišta. 2014. broj 5 (88). str. 107–114.
Lavygin D.S., Leontiev V.L. Algoritam mješovite metode konačnih elemenata za rješavanje problema u teoriji štapova // Seistmostoykoe construction. Sigurnost zgrade. 2013. broj 4. S. 43.
Gasenko L.V. Istraživanje elastičnih višeslojnih modela za proračun kolnika biciklističkih staza metodom konačnih elemenata // Visnik Politehničkog instituta Vinnytsia. 2015. broj 4 (121). str. 20–24.
Kryuk A.G., Soldatov K.I. Proračun frekvencija slobodnih oscilacija metalnih lučnih mostova metodom konačnih elemenata // Znanost i napredak u prometu. 2007. broj 15. str. 194–199.
Nizomov D.N., Kalandarbekov I. Komparativna analiza metoda koncentriranih deformacija i konačnih elemenata // Proceedings of the Academy of Sciences of the Republic of Tadžikistan. Zavod za fizikalno-matematičke, kemijske, geološke i tehničke znanosti. 2015. broj 1 (158). str. 84–92.
Morgun A.S., Popov V.A., Met I.N. Dijagnoza stanja naprezanja i deformacije okvirne monolitne zgrade metodama konačnih i graničnih elemenata // Visnik Politehničkog instituta u Vinnitsi. 2007. broj 6 (75). str. 21–24.
Ignatiev A.V., Simon E.V. Proučavanje stabilnosti i nadkritičnog ponašanja Misesovog rešetkaste konstrukcije metodom konačnih elemenata u obliku klasične mješovite metode // Bilten Volgogradskog državnog sveučilišta za arhitekturu i građevinarstvo. Serija: građevinarstvo i arhitektura. 2014. broj 38. str. 94–101.
Ignatiev A.V., Ignatiev V.A. Proračun geometrijski nelinearnih sustava ravnih šarki pomoću metode konačnih elemenata u obliku klasične mješovite metode // Bilten Volgogradskog državnog sveučilišta za arhitekturu i građevinarstvo. Serija: građevinarstvo i arhitektura. 2013. broj 34 (53). str. 82–89.
Lyublinsky V.A., Shirlova O.V. Proračun nosivih sustava zgrada pomoću modela diskretnog kontinuuma i modela temeljenog na metodi konačnih elemenata // Proceedings of the Fraternal State University, serija: prirodne i tehničke znanosti. 2009. broj 2. str. 171–176.
Gorynin G.L., Vlaško A.F. Matematičko modeliranje mehaničkih makrosvojstava materijala ojačanih periodičnim rešetkama // Suvremeni problemi znanosti i obrazovanja. 2014. №6. S. 1717.

Odjel za urbanizam i arhitekturu Ministarstva graditeljstva, stambeno-komunalnih usluga Ruske Federacije, u okviru svoje nadležnosti, razmotrio je pismo o zahtjevima regulatornih i tehničkih dokumenata i izvijestio sljedeće.

Pojam "nosne konstrukcije" praktički se ne koristi u normativnim i tehničkim dokumentima, budući da je definicija nosivih konstrukcija dana u udžbenicima iz konstrukcijske mehanike i razumljiva je svakom projektantu. Definicija nosivosti utvrđena je samo u SP 13-102-2003 * "Pravila za pregled nosivih građevinskih konstrukcija zgrada i građevina" (u daljnjem tekstu - SP 13-102-2003), koja trenutno nije važeća. standardizacijski dokument. Prema SP 13-102-2003 * nosive konstrukcije su građevinske konstrukcije koje percipiraju pogonska opterećenja i utjecaje i osiguravaju prostornu stabilnost zgrade.

U skladu s odredbama GOST 27751-2014 „Pouzdanost građevinskih konstrukcija i temelja. Proračun osnovnih odredbi za progresivno urušavanje provodi se za zgrade i građevine klase KS-3, kao i (na dobrovoljnoj osnovi) zgrade i građevine klase KS-2.

Zahtjev za potrebom izračunavanja progresivnog kolapsa svih industrijskih zgrada, utvrđen člankom 5.1 SP 56.13330.2011 „SNiP 31-03-2001 „Industrijske zgrade” (u daljnjem tekstu - SP 56.13330.2011), suvišan je i suprotan savezni zakon br. 384-FZ „Tehnički propis o sigurnosti zgrada i građevina. Ovaj zahtjev će se prilagoditi 2018. godine izmjenom SP 56.13330.2011.

U 2017. SP 296.1325800.2017 „Zgrade i građevine. Posebni utjecaji” (u daljnjem tekstu - SP 296.1325800.2017), koji stupa na snagu 3. veljače 2018. za korištenje na dobrovoljnoj osnovi. Ovaj skup pravila navodi da pri projektiranju konstrukcija treba razviti scenarije za provedbu najopasnijih projektnih situacija u izvanrednim situacijama i razviti strategije za sprječavanje progresivnog urušavanja konstrukcije tijekom lokalnog razaranja građevine. Svaki scenarij odgovara zasebnoj posebnoj kombinaciji opterećenja i, u skladu s uputama SP 20.13330.2011 "SNiP 2.01.07-85 * "Oterećenja i utjecaji" (u daljnjem tekstu - SP 20.13330), mora uključivati jedan od normaliziranih (dizajn ) posebni udari ili jedna mogućnost lokalnog razaranja nosivih konstrukcija za izvanredne posebne udare. Popis scenarija projektnih situacija u izvanrednim situacijama i pripadajućih posebnih utjecaja utvrđuje naručitelj u zadatku projektiranja u dogovoru s glavnim projektantom.

Za svaki scenarij potrebno je odrediti nosive elemente čiji kvar povlači progresivno urušavanje cijelog konstrukcijskog sustava. U tu svrhu potrebno je analizirati performanse konstrukcije pod djelovanjem posebnih kombinacija opterećenja, u skladu s uputama SP 20.13330.

Klauzula 5.11 SP 296.1325800.2017 navodi uvjete pod kojima je dopušteno zanemariti udare u nuždi:

Izrađeni su posebni tehnički uvjeti za projektiranje građevine;

Osigurana je znanstvena i tehnička podrška u svim fazama projektiranja i izgradnje građevine, kao i izrade ovih elemenata;

Proveden je proračun konstrukcije za učinak projektnih (normaliziranih) posebnih utjecaja navedenih u SP 296.1325800.2017, zadatku projektiranja i važećim regulatornim dokumentima;

Uvedeni su dodatni koeficijenti radnih uvjeta koji smanjuju projektne otpore ovih elemenata i mjesta njihova pričvršćivanja (za konstrukcije velikih raspona navedeni dodatni koeficijenti radnih uvjeta dati su u Dodatku B navedenog zajedničkog pothvata);

Poduzete su organizacijske mjere, uključujući u skladu sa SP 132.13330.2011 „Osiguravanje protuterorističke zaštite zgrada i građevina. Opći zahtjevi za projektiranje”, i dogovoreno s kupcem (vidi Dodatak D navedenog skupa pravila).

Znanstveno-tehničku potporu provodi organizacija (organizacije) osim onih koje izrađuju projektnu dokumentaciju. Rad na znanstvenoj i tehničkoj podršci trebale bi obavljati organizacije (u pravilu istraživačke organizacije) s iskustvom u relevantnim područjima i potrebnom eksperimentalnom bazom.

Pregled dokumenta

Daju se objašnjenja o primjeni normativno-tehničke dokumentacije u osposobljavanju nosivih konstrukcija. Posebno se ističe sljedeće.

Pojam "nosive konstrukcije" praktički se ne koristi u normativnim i tehničkim dokumentima, budući da je definicija dana u udžbenicima iz strukturne mehanike i razumljiva je svakom projektantu. Daje se definicija pojma "nosivost".

U skladu s odredbama GOST 27751-2014 "Pouzdanost građevinskih konstrukcija i temelja. Osnovne odredbe", proračun progresivnog kolapsa provodi se za zgrade i građevine klase KS-3, kao i (na dobrovoljnoj osnovi) zgrade i konstrukcije klase KS-2.

Godine 2017. odobren je SP 296.1325800.2017 "Zgrade i građevine. Posebni utjecaji" koji stupa na snagu 3. veljače 2018. za korištenje na dobrovoljnoj osnovi. Prilikom projektiranja konstrukcija potrebno je izraditi scenarije za provedbu najopasnijih projektnih situacija u hitnim slučajevima i strategije kako bi se spriječilo progresivno urušavanje konstrukcije tijekom lokalnog razaranja građevine. Svaki scenarij odgovara različitoj specifičnoj kombinaciji opterećenja. Popis scenarija projektnih situacija izvanrednih situacija i pripadajućih posebnih utjecaja utvrđuje naručitelj u zadatku projektiranja u dogovoru s glavnim projektantom.

Objašnjen je redoslijed znanstveno-tehničke potpore radova.

TsNIIPromzdaniy MNIITEP

STANDARD ORGANIZACIJE

PREVENCIJA
NAPREDNOG
RUŠENJE ARMIRANOG BETONA
MONOLITNE KONSTRUKCIJE
GRAĐEVINE

Projektiranje i proračun

STO-008-02495342-2009

Moskva

2009

Predgovor

Ciljevi i načela standardizacije u Ruskoj Federaciji utvrđeni su Saveznim zakonom od 27. prosinca 2002. br. 184-FZ "O tehničkoj regulaciji" i pravilima za razvoj i primjenu - GOST R 1.4-2004 "Standardizacija u Ruska Federacija. Standardi organizacije. Opće odredbe".

O standardu

1. RAZVIJA I UVODI radna skupina u sastavu: doktor tehničkih znanosti, prof. Granev V.V., inženjer Kelasiev N.G., inženjer. Rosenblum A.Ya. - voditelj teme, (OJSC "TsNIIPromzdaniy"), inženjer. Shapiro G.I. (GUP "MNIITEP"), doktor tehničkih znanosti, prof. Zalesov A.S.

3. ODOBREN I STUPAN NA SNAGU Naredbom generalnog direktora JSC "TsNIIPromzdaniy" od 7. rujna 2009. br. 20.

4. PREDSTAVLJENO PRVI PUT

Ssadržaj

STO-008-02495342-2009

STANDARD ORGANIZACIJE

PREVENCIJA PROGRESIVNOG KOLAPSA
ARMIRANO BETONSKE MONOLITNE KONSTRUKCIJE ZGRADA

Projektiranje i proračun

Datum uvođenja - 07.09.2009

Uvod

Progresivni kolaps ( progresivni kolaps ) označava dosljedno uništavanje nosivih građevinskih konstrukcija građevine (građevine), zbog inicijalnog lokalnog oštećenja pojedinih nosivih konstrukcijskih elemenata i dovodi do urušavanja cijele građevine ili njezinog značajnog dijela.

Početna lokalna oštećenja konstrukcijskih elemenata zgrade moguća su u izvanrednim situacijama (eksplozije plina, teroristički napadi, sudari vozila, nedostaci u projektiranju, izgradnji ili rekonstrukciji i sl.) koje nisu predviđene uvjetima normalnog rada zgrade. .

U nosivom sustavu zgrade dopušteno je uništavanje pojedinih nosivih konstrukcijskih elemenata u nuždi, međutim ta razaranja ne bi smjela dovesti do progresivnog urušavanja, tj. do uništenja susjednih konstrukcijskih elemenata, na koje se prenosi opterećenje, koje su prethodno percipirali elementi uništeni kao rezultat nužde.

Prilikom razvoja standarda, odredbe SNiP 2.01.07-85 * "Opterećenja i utjecaji" (izd. 2003.), SNiP 52-01-03 "Betonske i armiranobetonske konstrukcije. Osnovne odredbe”, SP 52-101-2003 “Betonske i armiranobetonske konstrukcije bez armature za prednaprezanje” i STO 36554501-014-2008 “Pouzdanost građevinskih konstrukcija i temelja. Osnovne odredbe".

1 područje upotrebe

1.1 Ovaj standard organizacije utvrđuje pravila za projektiranje armiranobetonskih monolitnih konstrukcija stambenih, javnih i industrijskih zgrada koje će biti zaštićene od progresivnog kolapsa u izvanrednim situacijama.

1.2 Objekti čije uništavanje može dovesti do velikih društvenih, ekoloških i gospodarskih gubitaka, a u čijem se dizajnu mora spriječiti progresivni urušavanje, spadaju:

a) stambene zgrade s visinom većom od 10 katova;

b) javne zgrade * s boravkom od 200 osoba. i više istovremeno unutar bloka ograničenog dilatacijskim spojevima, uključujući:

Obrazovne i obrazovne svrhe;

Zdravstvene i socijalne usluge;

Uslužno održavanje (trgovina, hrana, potrošačke i komunalne usluge, komunikacije, transport, sanitarne i kućanske usluge);

Kulturne i slobodne aktivnosti i vjerski obredi (tjelesni odgoj i sport, kulturno-prosvjetne i vjerske organizacije, zabavne i rekreacijske i zabavne organizacije);

Upravne i druge svrhe (upravna tijela Ruske Federacije, sastavnice Ruske Federacije i lokalna samouprava, uredi, arhivi, istraživačke, projektantske i inženjerske organizacije, kreditne i financijske institucije, pravosudne i pravne institucije i tužiteljstvo, uredništvo i izdavačke organizacije);

Za privremeni boravak (hoteli, sanatoriji, hosteli itd.).

c) proizvodne i pomoćne zgrade s boravkom 200 osoba. i više istovremeno unutar bloka, ograničeno dilatacijskim spojevima.

*) Podjela javnih zgrada prema namjeni data je u SNiP 2.08.02-89*"Javne zgrade i građevine" i SNiP 31-05-2003"Zgrade javne uprave".

1.3 Objekti za održavanje života u gradovima i mjestima, kao i posebno opasni, tehnički složeni i jedinstveni objekti **) trebaju biti projektirani u skladu s posebnim specifikacijama.

**) Klasifikacija posebno opasnih, tehnički složenih i jedinstvenih objekata data je u Zakonu o uređenju grada Ruske Federacije, čl. 481.

1.4. Za pojedini objekt, zahtjev za sprječavanje progresivnog urušavanja u izvanrednim situacijama donosi se u skladu s projektnim zadatkom dogovorenim na propisani način i odobrenim od strane naručitelja i/ili investitora.

2 Termini i definicije

2.1 Progresivno urušavanje - uzastopno uništavanje nosivih konstrukcija zgrade (građevine), zbog početnih lokalnih oštećenja pojedinih nosivih konstrukcijskih elemenata i koje dovodi do urušavanja cijele zgrade ili njenog značajnog dijela (dva ili više raspona). i dva ili više katova).

2.2 Normalan rad zgrade - rad u skladu s uvjetima propisanim SNiP 2.01.07-85 i SNiP 52-01-03.

2.3 Primarni konstruktivni sustav zgrade - sustav usvojen za uvjete normalnog korištenja zgrade.

2.4 Sekundarni konstruktivni sustav zgrade - primarni konstruktivni sustav, modificiran uklanjanjem jednog vertikalnog nosivog konstrukcijskog elementa (stupovi, pilastri, zidni dio) unutar jedne etaže.

3 Ključne točke

3.1 Konstruktivni sustav zgrade ne bi trebao biti podložan progresivnom urušavanju u slučaju lokalnog razaranja pojedinih konstrukcijskih elemenata u izvanrednim situacijama koje nisu predviđene uvjetima normalnog rada zgrade. To znači da je uz posebnu kombinaciju opterećenja dopuštena lokalna razaranja pojedinih elemenata konstrukcijskog sustava građevine, ali ta razaranja ne bi smjela dovesti do razaranja ostalih konstrukcijskih elemenata izmijenjenog (sekundarnog) konstruktivnog sustava.

3.2 Sprečavanje progresivnog urušavanja zgrade treba osigurati:

Racionalno rješenje za projektiranje i planiranje zgrade, uzimajući u obzir vjerojatnost hitnog slučaja;

Konstruktivne mjere koje povećavaju statičku neodređenost sustava;

Korištenje konstruktivnih rješenja koja osiguravaju razvoj plastičnih (neelastičnih) deformacija u nosivim konstrukcijskim elementima i njihovim spojevima;

Potrebna čvrstoća nosivih konstrukcijskih elemenata i stabilnost sustava za uvjete normalnog rada zgrade i za slučajeve lokalnog razaranja pojedinih konstruktivnih elemenata zgrade.

3.3 Prilikom projektiranja zgrade, zajedno s proračunima za normalan rad, mora postojati:

Izrađuju se statički proračuni modificiranih konstruktivnih sustava zgrade s konstrukcijskim elementima (sekundarnim konstrukcijskim sustavima) koji su se povukli zbog nesreće i sukladno tome izmijenjene projektne sheme za djelovanje posebne kombinacije opterećenja. Proračun baza treba izvršiti samo prema nosivosti za uvjete predviđene točkom 2.3. SNiP 2.02.01-83*;

Utvrđene su granice stabilnosti sekundarnih konstrukcijskih sustava i, ako su nedostatne, povećane su dimenzije presjeka elemenata ili je izmijenjeno projektno-plansko rješenje zgrade;

Zajedno s rezultatima proračuna za normalne uvjete rada utvrđuje se potrebna klasa betona i armatura konstrukcijskih elemenata.

3.4 Kao hipotetičko lokalno uništenje, jedan (svaki) stup (pilon) ili ograničeni dio zidova treba uzeti u obzir naizmjence unutar jednog (svakog) kata zgrade.

3.5 Uvjeti za osiguranje sprječavanja progresivnog urušavanja sekundarnih strukturnih sustava zgrade su:

Neprekoračenje u strukturnim elementima vrijednosti sila (naprezanja) određenih pri vrijednostima opterećenja prema, u odnosu na sile (naprezanja) u njima, utvrđenih na graničnim vrijednostima karakteristika materijala korištenje odgovarajućih čimbenika pouzdanosti;

Sprječavanje smanjenja margine stabilnosti sustava u odnosu na koeficijent pouzdanosti za stabilnost γ s = 1,3.

U ovom slučaju, faktor pouzdanosti za odgovornost treba uzeti jednak γ n = 1,0, osim ako nije drugačije navedeno u specifikaciji dizajna.

Pokreti, otvaranje pukotina i deformacije elemenata nisu ograničeni.

4 Strukturna i planska rješenja

Racionalno konstruktivno i plansko rješenje za zgradu sa stajališta sprječavanja progresivnog urušavanja je konstrukcijski sustav koji povlačenjem zasebnog (bilo kojeg) vertikalnog nosivog konstrukcijskog elementa zgrade pretvara konstrukcije iznad povučenog elementa u " viseći” sustav sposoban za prijenos opterećenja na preostale vertikalne konstrukcije.

Za stvaranje takvog konstruktivnog sustava potrebno je osigurati:

Monolitno spajanje podnih konstrukcija s armiranobetonskim vertikalnim konstrukcijama (stupovi, pilastri, vanjski i unutarnji zidovi, stubišta, ventilacijska okna itd.);

Armiranobetonski monolitni pojasevi duž perimetra podova, u kombinaciji s konstrukcijama podova i obavljaju funkcije prozorskih nadvoja;

Armiranobetonski monolitni parapeti u kombinaciji s krovnim konstrukcijama;

Armiranobetonski zidovi u gornjim etažama zgrade ili armiranobetonske grede u krovištu, spojni stupovi (pilastri) međusobno i s drugim vertikalnim armiranobetonskim konstrukcijama (zidovi, stubišta, ventilacijski okni i sl.);

Otvori u armiranobetonskim zidovima nisu puna visina poda, ostavljajući u pravilu dijelove praznih zidova iznad otvora.

5 Opterećenja

5.1 Proračun sekundarnih konstrukcijskih sustava za sprječavanje progresivnog urušavanja treba provesti za posebnu kombinaciju opterećenja, uključujući standardne vrijednosti stalnih i dugotrajnih privremenih opterećenja, s faktorom kombinacije jednakim Ψ = 1,0.

5.2 Vlastita opterećenja trebaju uključivati vlastitu težinu nosivih armiranobetonskih konstrukcija, težinu građevinskih dijelova (podovi, pregrade, spušteni stropovi i komunikacije, zavjese i samonosivi zidovi itd.) i bočni pritisak težine tla te težina površine ceste i nogostupa.

5.3 Dugotrajna opterećenja pod naponom trebaju uključivati:

Smanjena opterećenja od ljudi i opreme prema tablici. 3 SNiP 2.01.07-85*;

35% ukupnog standardnog tereta iz vozila;

50% punog normativnog opterećenja snijegom.

5.4 Sva opterećenja treba smatrati statičkim opterećenjem s faktorom sigurnosti opterećenja γ f = 1,0.

6 Karakteristike betona i armature

6.1 Prilikom proračuna armiranobetonskih konstrukcijskih elemenata za sprječavanje progresivnog urušavanja, potrebno je uzeti u obzir sljedeće:

a) projektne vrijednosti otpora betona na aksijalnu kompresiju, jednake njihovim standardnim vrijednostima, pomnožene za konstrukcije betonirane u okomitom položaju, s koeficijentom radnog stanja γ b 3 = 0,9;

b) projektne vrijednosti otpora betona na aksijalnu napetost, korištene u proračunu za djelovanje poprečnih sila i za lokalno djelovanje opterećenja, jednake njihovim standardnim vrijednostima, podijeljene sa sigurnosnim faktorom za beton γ n = 1,15;

c) projektne vrijednosti otpora uzdužne armature konstrukcija na napetost, jednake njihovim standardnim vrijednostima;

d) projektne vrijednosti otpora uzdužne armature konstrukcija na pritisak, jednake standardnim vrijednostima vlačne otpornosti, s izuzetkom armature klase A500, za koju Rs\u003d 469 MPa (4700 kgf / cm 2), i armature klase B 500, za koje Rs\u003d 430 MPa (4400 kgf / cm 2);

e) projektne vrijednosti otpora poprečne armature konstrukcija na napetost, jednake njihovim standardnim vrijednostima, pomnožene s koeficijentom radnih uvjeta γ s 1 = 0,8;

f) standardne vrijednosti otpora betona i armature, kao i vrijednosti modula elastičnosti armatureE si početni modul elastičnosti betonaEbprema SP 52-101-2003.

7 Izračun

7.1 Proračun sekundarnih strukturnih sustava zgrade radi sprječavanja progresivnog urušavanja treba provesti zasebno za svako (jedno) lokalno uništenje.

Dopušteno je izračunati samo najopasnije slučajeve uništenja, što mogu biti sheme s uništavanjem naizmjenično okomitih nosivih konstrukcijskih elemenata:

a) s najvećim teretnim prostorom;

b) nalazi se na rubu stropa;

c) nalazi se u kutu,

te rezultate tih proračuna distribuirati ostalim dijelovima konstrukcijskog sustava.

7.2 Projektnu shemu usvojenu u proračunu primarnog konstruktivnog sustava zgrade za normalne uvjete rada treba uzeti kao početnu i pretvoriti u sekundarni sustav isključivanjem naizmjenično vertikalnih nosivih konstrukcijskih elemenata za najopasnije slučajeve uništenja . Istodobno, preporuča se uključiti strukturne elemente koji se obično ne uzimaju u obzir pri izračunu primarnog sustava.

7.3 Kao jednu izuzetu vertikalnu nosivu konstrukciju treba uzeti stup (pilon) ili dio nosivih zidova koji se sijeku ili spajaju pod kutom. Ukupna duljina ovih dijelova zida mjeri se od raskrižja ili spoja do najbližeg otvora na svakom zidu ili do spoja sa zidom drugog smjera, ali ne više od 7 m.

7.4 Vertikalne strukture sustava treba smatrati kruto učvršćenim na razini vrha temelja.

7.5 Statički proračun sekundarnog sustava treba izvesti kao elastični sustav korištenjem certificiranih softverskih sustava (SCAD, Lira, STARK - ES, itd.) uzimajući u obzir geometrijsku i fizičku nelinearnost. Dopušteno je izvršiti proračun uzimajući u obzir samo geometrijsku nelinearnost.

Prilikom izračuna uzimajući u obzir geometrijsku i fizičku nelinearnost, krutost presjeka konstrukcijskih elemenata treba uzeti u skladu s uputama SP 52-101-2003, uzimajući u obzir trajanje opterećenja i prisutnost ili odsutnost pukotina.

Pri proračunu uzimajući u obzir samo geometrijsku nelinearnost, krutost presjeka B konstrukcijskih elemenata treba odrediti kao umnožak modula proporcionalnosti E pr u trenutku tromosti armiranobetonskog presjeka Jb.

Modul proporcionalnosti E pr treba uzeti:

pri određivanju napora - E pr = 0,6Eb E pr = Eb za okomite elemente;

Prilikom izračuna stabilnosti - E pr = 0,4Eb za horizontalne elemente i E pr = 0,6Eb za vertikalne elemente

7.6 Proračun presjeka konstruktivnih elemenata provoditi u skladu s Priručnikom za sile određene kao rezultat statičkog proračuna, uz pretpostavku da su kratkotrajne.

7.7 Kao rezultat proračuna primarnih i sekundarnih konstrukcijskih sustava određuju se sile (naprezanja) u elementima konstrukcije, dodjeljuje se rezultirajuća klasa betona i armatura elemenata i njihovih spojeva, te granica stabilnosti konstrukcije. postavlja se okvir, a ako je nedovoljan, povećavaju se dimenzije presjeka elemenata ili mijenja konstruktivno rješenje građevine.

8 Zahtjevi za projektiranje

8.1 Projektiranje elemenata i njihovih sučelja treba biti izvedeno u skladu s Priručnikomi SP 52-103-2007.

8.2. Klasu betona i armaturu konstrukcijskih elemenata treba dodijeliti najvišoj iz usporedbe rezultata proračuna za uvjete normalnog rada zgrade i za sprječavanje progresivnog urušavanja.

8.3 Prilikom armiranja konstrukcijskih elemenata posebnu pozornost treba obratiti na pouzdanost sidrenja armature, osobito na sjecištima konstrukcijskih elemenata. Duljine sidrenja i preklapanja armaturnih šipki moraju se povećati za 20% u odnosu na potrebne.

8.4 Uzdužna armatura konstrukcijskih elemenata mora biti kontinuirana. Površina poprečnog presjeka uzdužne armature (zasebno donje i zasebno gornje) ploča podova bez greda i greda podova s gredama treba biti najmanje µs, min= 0,2% površine presjeka elementa.

8.5 Uzdužna armatura vertikalnih nosivih konstrukcijskih elemenata mora izdržati vlačnu silu od najmanje 10 kN (1 tf) po četvornom metru površine opterećenja ovog konstrukcijskog elementa.

Primjer izračuna okvira zgrade za sprječavanje progresivnog urušavanja *)

*) Sastavio inž. A.P. Černomaz

Zgrada hotelsko-poslovnog kompleksa promjenjive etažnosti ( i ). Najveći broj nadzemnih etaža je 14, podzemnih - 1. Maksimalna veličina u planu je 47,5 × 39,8 m. Nalazi se u moskovskoj regiji. regija vjetrova IB , snježna regija III .

Zgrada je uokvirena središnjom stubišno-dizalnom jezgrom krutosti i dva bočna stubišta. Čvrstoću, stabilnost i krutost okvira zgrade osiguravaju podni diskovi i sustav stupova i zidova ugrađenih u temelj.

Glavna mreža stupova je 7,5 × 7,2 m. Kvadratni stupovi od 400 × 400 do 700 × 700 mm. Preklapanje bez greda debljine 200 mm s kapitelima.

Okvirne konstrukcije (stupovi, podovi), temelji, stepenice, zidovi stubišta, liftovi i komunikacijska okna, vanjski zidovi podzemnih i XI (tehničkih) etaža, djelomično, unutarnji zidovi - monolitni armiranobetonski. Klasa betona B30, klasa uzdužne radne armature A500C.

Kako bi se spriječilo progresivno urušavanje u slučaju nužde, predviđeni su posebni konstrukcijski elementi (armiranobetonski zidovi duž perimetra tehničkog XI podova, zid po osi 11 počevši od XII podova pa do obloge, zid po osi 1 počevši od x poda i do krova), koji, uz konstruktivne elemente nužne za funkcioniranje zgrade tijekom normalnog rada, omogućuje transformaciju konstrukcija u „ovjesni“ sustav iznad stupova koji su hipotetski povučeni kao posljedica nužde duž perimetar zgrade i, dijelom, srednji. Zone oko dijela srednjih stupova koje se ne pretvaraju u "ovjesne" sustave kada se ti stupovi unište u slučaju hitnog udara na njih, po potrebi se dodatno ojačavaju (vidi dolje).

Shema dizajna zgrade usvojena je u obliku prostornog sustava stupova i zidova ugrađenih u temelj, ujedinjenih stropovima i stepenicama (). Proračun je napravljen pomoću programskog paketa SCAD Office 11.3.

Prema stupnju odgovornosti, zgrada se dodjeljuje I. (višoj) razini. Koeficijent pouzdanosti za odgovornost uzima se jednakim γ n= 1.1 za glavnu kombinaciju opterećenja.

Proračun okvira zgrade napravljen je za glavnu kombinaciju opterećenja za fazu rada (primarni strukturni sustav) i za posebnu kombinaciju opterećenja za sprječavanje progresivnog urušavanja (sekundarni strukturni sustavi).

Vrijednosti opterećenja date su u tablici. 1 i 2.

stol 1

Mjesto	Vertikalna opterećenja tf/m² (bez vlastite težine)
	normativnim			naselje
	trajna	privremeni		osnovna kombinacija					posebna kombinacija
		puna	uključujući trajanje	trajna	privremeno za
					preklapanje.		okvir
					puna	traje	puna	trajanje
preklapanje	0,15+0,45+0,04 = 0,64 (pod, pregrade, ovjes)		0,07	0,18+0,50+0,05 = 0,73	0,24	0,09	0,12	0,09	0,64+0,07 = 0,71
Pokriti exp.	0,39 (krov, ovjes)	0,13 (snijeg)	0,07	0,48	vreća za snijeg	0,09	0,20	0,09	0,39+0,07 = 0,46

Opterećenje s vanjskih zidova uzima se jednakimqn = 0,4 tf/m² zidova i q str= 0,56 tf/m² zida.

tablica 2

br. n/n	Mjesto primjene opterećenja	Vrsta izračuna	*Kombinacije izračunatih vertikalnih opterećenja (bez vlastite težine), tf/m² )**
br. n/n	Mjesto primjene opterećenja	Vrsta izračuna	Osnovni, temeljni	poseban
	na podovima		(0,73 + 0,12) 1,1 = 0,94	0,71
	na podovima	izračun preklapanja	(0,73 + 0,24) 1,1 = 1,07	0,71
	Za operativnu pokrivenost	proračun temelja, stupova i okvira	(0,48 + 0,2) 1,1 = 0,75	0,46
	Za operativnu pokrivenost	izračun pokrivenosti	(0,48 + snijeg) 1.1	0,46
	od zidova	proračun svih konstrukcija	0,56∙1,1 = 0,62	0,40

*) - vrijednosti svih opterećenja, osim zidova, date su po m² stropa i premaza, a od zidova - po m² zida.

Vrijednosti projektnog otpora armature i betona date su u tablici. 3.

Tablica 3

Vrsta konstrukcije	Čvrstoća i priroda armature	Projektna otpornost armature, kgf/cm² za kombinaciju opterećenja		Projektna otpornost betona, kgf/cm² za kombinacije opterećenja
Vrsta konstrukcije	Čvrstoća i priroda armature	glavni	poseban	glavni	poseban
preklapanje		Rs = 4430	R sn = 5100	kompresija R b = 173	kompresija R bn = 224
preklapanje	Klasa poprečne armature A240	R sw = 1730	Rsn γ s 1 = 2450 0,8 = 1960	Istezanje R bt = 11,7	Istezanje
Stupovi, pilastri zidovi	Kompresija uzdužne armature klase A500C	R sc = 4080	Rs = 4700	kompresija Rb· γ b3 = 173 0,9 = 156	kompresija Rbn· γ b3 = 224 0,9 = 202
Stupovi, pilastri zidovi	Napetost uzdužne armature klase A500C	Rs = 4430	R sn = 5100	kompresija Rb· γ b3 = 173 0,9 = 156	kompresija Rbn· γ b3 = 224 0,9 = 202

Tablica 4

element okvira	Početni modul elastičnosti betona E b × 10 -6 tf/m²	Modul deformacije E pr pri izračunu tf / m² × 10 -6
		sile i pojačanja elemenata	održivost
		sile i pojačanja elemenata	za glavnu kombinaciju opterećenja	za posebnu kombinaciju opterećenja
podne ploče	3,31	3,31 0,6 = 2,0	3,31 0,2 = 0,66	3,31 0,4 = 1,3
grede	3,31	3,31 0,6 = 2,0	3,31 0,2 = 0,66	3,31 0,4 = 1,3
stupaca	3,31	3,31	3,31 0,3 = 1,0	3,31 0,6 = 2,0
Zidovi	3,31	3,31	3,31 0,3 = 1,0	3,31 0,6 = 2,0

Moduli deformacije armiranobetonskih konstrukcija uzeti su prema tablici. 4.

Prilikom proračuna sekundarnih konstrukcijskih sustava za posebnu kombinaciju opterećenja, uzimaju se u obzir slučajevi isključivanja zauzvrat srednjeg stupa br. 14, vanjskog stupa br. 21 i kutnog stupa br. 23 na ja i XIII katova (vidi , )

Proračuni su pokazali da se, u usporedbi s primarnim konstrukcijskim sustavom, bez sukcesivno naznačenih stupova, ukupna granica stabilnosti okvira građevine praktički ne mijenja, međutim, postoji očita preraspodjela sila u konstrukcijama.

Neki rezultati proračuna primarnog i sekundarnog sustava pri uklanjanju stupca br. 14 prikazani su u tablici. 5 i 6 i na sl. 5÷8.

Tablica 5

broj stupaca 4)	Procijenjena ukupna površina uzdužne armature stupova, cm 2
	s primarnim strukturnim sustavom 1)		pri uklanjanju stupca br. 14 na I kat 2)		prilikom uklanjanja stupa br. 14 na XIII katu 2)		rezultirajući
	1. kat	XIII kat 3)	1. kat	XIII kat	1. kat	XIII kat	1. kat	XIII kat
13	Ostali unosi Kuća 5x6 sa potkrovljem. Projekti seoskih kuća. Drvena dvoetažna seoska montažna kuća Drvene kuće Građevinske tvrtke u Tver regiji od drveta Projekti okvirnih kuća Okvirna kuća 8x8 dvoetažni projekt Belgazprombank kupovna kartica provjeri stanje na kartici bps sberbank internet banking prijava BelVEB Internet bankarstvo: prijava, za fizičke osobe i fizičke osobe, upute za korištenje BelVEB Internet bankarstva prijava Kako pravilno izračunati porodiljne naknade i godišnji odmor Nova usluga Sberbanka "Korisnički kod u Sberbanku Ugovor s bankom - koje su potvrde potrebne za kredit? Popularan Kako koristiti Android Pay u Sberbank of Russia kalkulator osiguranja krpelja Pregled debitne kartice Momentum Sberbank Doprinos kasica prasica i univerzalna Kako izvršiti brzi prijenos novca unutar Rusije i u druge zemlje: metode i uvjeti Kategorije porezi Zajmovi Banke Sberbank Transferi novca Plastične kartice Elektronička plaćanja VTB 24 2022 mamipizza.ru - Banke. Doprinosi i depoziti. Transferi novca. Krediti i porezi. novac i država porezi Zajmovi Banke Sberbank Transferi novca Plastične kartice Elektronička plaćanja VTB 24