Progressiivinen romahdus: normit, laskelmat ja suositukset

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 05:25

Progressiivisten romahdusten aihe on ajankohtainen ja mainittu tänään. Tähän asti ihmiset ovat kauhuissaan tämänk altaisesta hyvin tunnetusta katastrofista, joka tapahtui 11. syyskuuta 2011 New Yorkissa. Miljoonat ihmiset katsoivat videolta näitä traagisia tapahtumia, jotka vaativat 2977 ihmisen hengen.

Terroristin ohjaama Boeing 767 (lento 11) syöksyi maahan kello 8 tuntia 46 minuuttia 40 sekuntia pohjoisesta World Trade Centerin pohjoistornin 93. ja 95. kerroksen välissä. Boeing 767 (lento 175) lävisti World Trade Centerin etelätornin etelästä 78. ja 85. kerrosten välillä klo 09.30.11 nopeudella 959 km/h.

World Trade Centerin etelätornin progressiivinen romahdus (PO) tapahtui 55 minuuttia ja 51 sekuntia myöhemmin, kello 9 tuntia 58 minuuttia, ja North Tower - 1 tunnin 41 minuutin 51 sekunnin kuluttua, kello 10 tuntia 28 pöytäkirja. Molemmissa pilvenpiirtäjissä tuhoutuivat lattiakattoja pitävät rakenneosat, törmäysalueen lattiaristikot.

Valitettavasti useimmat ostotapahtumat tapahtuvat sen vuoksirakennuksen kunnossapidon riittämätön valvonta. Lehdistön ansiosta saamme tietää asuinrakennusten sisäänkäyntien romahtamisen tosiasiat, jotka ovat valitettavasti yleisimpiä.

Huomaa, että amerikkalaisessa esimerkissä tuho tapahtui poikkeuksellisen tapahtuman seurauksena ja kaksoistornien suunnittelu täytti tekniset vaatimukset. Näin ollen rakentajilla tai suunnittelijoilla ei ollut mahdollisuutta ennakoida tällaisia suunnattuja vaikutuksia, jotka aiheuttivat paikallista tuhoa, mikä johti kriittiseen ketjutuhoon ja sen seurauksena rakennusten romahtamiseen. Tilastojen mukaan ohjelmistot syntyvät kuitenkin useimmissa tapauksissa laskettavien tekijöiden vaikutuksesta. Lisäksi tiedemiehet ja insinöörit ovat kehittäneet tehokkaita menetelmiä sellaisten rakennusten rakenteen laskemiseen, jotka ovat vähemmän alttiita tällaisille kriittisille vaurioille.

Progressiivisen romahduksen kategorian historia

Itse termi ilmestyi vuonna 1968 rakennuskomission työn jälkeen, joka tutki Lontoon 22-kerroksisen rakennuksen "Ronan Point" täydellistä tuhoa kotitalouskaasuräjähdyksen seurauksena. Brittisuunnittelijat ottivat tämän tragedian haasteena ammattimaiselleen. Rauhan aikana kymmeniä siviiliuhreja aiheuttaneen tragedian laajuus resonoi yhteiskunnassa. Vuonna 1970 tehtyjen teknisten selvitysten tuloksena lakiin ehdotettiin muutoksia eduskunnan käsiteltäväksi - uusi laitos rakennusmääräysten versio. Muutokset perustuivat periaatteeseen, että onnettomuus suhteutetaan paikalliseen törmäyksiin johtaneeseen vaikutukseen.

Tämä on suunnittelijoiden vastuullalaskettiin progressiivisen romahduksen laskemiseen. Sen tarvetta on säännelty vuodesta 1970 lähtien lailla, ja sen mukaisesti sitä on sittemmin Britanniassa pantu tiukasti täytäntöön. Siten se oli normatiivisesti vahvistettu:

1. Jopa suunnitteluvaiheessa on harkittava vaarallisen paikallisen tuhoutumisen mahdollisuus.
2. Nivelliitosten määrää vähennetään niin paljon kuin mahdollista ja rakenteen jatkuvuusastetta lisätään.
3. Rakennusmateriaalit, joilla on plastinen muodonmuutos, valitaan.
4. Suunnittelussa on elementtejä, jotka eivät ole kantavia normaalikäytössä, mutta paikallisen tuhoutumisen yhteydessä suorittaen (täysin tai osittain) kantavia toimintoja.

Rakennusten suojaaminen progressiiviselta romahtamiselta toteutetaan kokonaisv altaisesti ottaen huomioon kaikki nämä tekijät. Vuosi sitten kehitettiin venäläinen säännöstö, joka säätelee rakennusten ja rakenteiden kestävyysehtojen noudattamista niiden suunnittelu-, jälleenrakennus- ja peruskorjausvaiheessa.

Ongelman relevanssi. Syyt

Ohjelmistotilastot osoittavat, että tällaista maailmanlaajuista tuhoa tapahtuu korroosion, voiman tai muodonmuutosvaikutusten vuoksi. Vaihtoehdot tällaisille ihmisen tekemille tapahtumille voivat olla:

1. Pohjavesitulva.
2. Perustuksen eroosio vesilinjojen onnettomuuksien vuoksi.
3. Rakennuselementtien tuhoutuminen niiden ylikuormituksen tai räjähdyksen, törmäyksen vuoksi.
4. Materiaalien rakenteen heikkeneminen korroosion vuoksi.
5. Virheet projektissa kiinnikkeiden ja kantavien elementtien laskennassa.
6. Räjähdyskaasu palaa.

Progressiivista vikaa esiintyy usein hauraiden murtumien vuoksi ja mikrohalkeamien määrän lisääntyessä. Ilmeisesti ensimmäinen tapaus tällaisesta tuhosta, joka tapahtui vuonna 23 jKr. e. Muinaisen Rooman historioitsija Cornelius Tacituksen kuvaileman Fidenan kaupungin amfiteatterin kanssa. PO, joka syntyi gladiaattorirakenteiden päivänä ruuhkaisessa rakennuksessa, tämän kronikon todistuksen mukaan vaati yhtä monta ihmishenkeä kuin sota olisi tehnyt. Puhumme useista kymmenistä tuhansista ihmisistä.

Otetaanpa myöhempi historiallinen esimerkki. Progressiivinen romahtaminen ja mikrohalkeamien määrän kasvu aiheutti vuonna 1786 Wye-joen ylittävän kaarisillan (Iso-Britannia, Herefordshire) romahtamisen. Toinen 1100-luvulla rakennettu kaarisilta nimeltä Lsen-Beneze Rhône-joen yli (Ranska) romahti ympäristön haitallisten vaikutusten ja sisäisen rappeutumisen vuoksi niin monta kertaa, että 1600-luvulla sen kunnostaminen lopetettiin (erilainen sillan jännevälit romahtivat 1 kerran - vuonna 1603, 3 kertaa - vuonna 1605, 1 kerran - vuonna 1633 ja vuonna 1669 - lopulta).

On huomattava, että nykyaikaiset kaupunkisuunnittelutekniikat eivät valitettavasti ole estäneet rakennusten ja rakenteiden asteittaista romahtamista. Surulliset tilastot jatkuvat 2000-luvulle:

1. 1999-08-09 - terrori-isku - 350 kg TNT:n räjähdys, joka kaatui kaksi sisäänkäyntiä yhdeksänkerroksiseen rakennukseen kadulla. Guryanov (Moskova) ja johti 106 ihmisen kuolemaan.
2. 2002-02-07 - kotimainen kaasuräjähdysepisentrumi 7. kerroksessa Dvinskaja-kadulla (Pietari) sijaitsevan yhdeksänkerroksisen rakennuksen laskeutumisessa, joka johti kahden ihmisen kuolemaan.
3. 14.02.2004 - Transvaal Parkin katon romahdus, pinta-ala on noin 5 tuhatta m22, joka johti 28 ihmisen kuolemaan.
4. 13.10.2007 - kotitalouskaasuräjähdys talossa kadulla. Mandrykovskaya (Dnepropetrovsk) tuhosi asuinrakennuksen kolmannen sisäänkäynnin ja johti 23 ihmisen kuolemaan.
5. 27.02.2012 - Itsemurhan aiheuttama kaasuräjähdys romahti N. Ostrovski-kadun talon sisäänkäynnin, kymmenen ihmistä kuoli.
6. 20.12.2015 - kaasuräjähdys talossa kadulla. Kosmonautit (Volgograd), 3 asuntoa tuhoutui, yksi ihminen kuoli.

Säännöt

Ennen ongelman pohtimista olisi loogista tutustua asiaa käsitteleviin säädösasiakirjoihin ja järjestää asianmukainen ehkäisy. Rakennusten ja rakenteiden suojaamista progressiiviselta romahdukselta Venäjän federaatiossa säätelevät säädökset, joiden luettelo on esitetty alla:

1. Manuaali asuinrakennusten suunnitteluun. Ongelma. 3. Asuinrakennusten rakenteet (SNiP 2.08.01-85:een). - TsNIIEP-asunto. - M. -1986.

2. GOST 27751-88 Rakennusrakenteiden ja perustusten luotettavuus. Laskennan perussäännökset. - 1988

3. GOST 27.002-89 “Luotettavuus suunnittelussa. Peruskonseptit. Termit ja määritelmät". - 1989

4. Suosituksia suurten paneelirakennusten asteittaisen romahtamisen estämiseksi. - M.: GUP NIATs. - 1999

5. MGSN 3.01-01 "Asuinrakennukset", - 2001, kohdat 3.3, 3.6,3.24.

6. NP-031-01 Seismiseltä kestävien ydinvoimaloiden suunnittelusäännöstö, 2001

7. Suosituksia asuinrunkoisten rakennusten suojaamiseksi hätätilanteissa. - M.: GUP NIATs. - 2002

8. Suosituksia kantavien tiiliseinäisten rakennusten suojaamiseksi hätätilanteissa. - M.: GUP NIATs. - 2002

9. Suositukset monoliittisten asuinrakennusten suojaamiseksi progressiiviselta romahtamiselta. - M.: GUP NIATs. - 2005

10. MGSN 4.19-05 Monikäyttöiset korkeat rakennukset ja kompleksit. - Vuoden 2005 kohdat 6.25, 14.28, liite 6.1.

Viime aikoina ohjelmistoongelma on saanut kattavamman kattavuuden uusimmissa kotimaisissa sääntelylähteissä. Kaikessa normaalin ja korotetun vastuun rakennusten rakennusdokumentaatiossa on välttämättä otettava huomioon rakennusten suojaamista progressiiviselta tuholta säätelevän sääntökokoelman (SP) 385.1325800.2018 vaatimukset.

Rakennusten ohjelmistot ja kantokyky

Näiden sääntöjen kohdan 4.1 mukaan asiakkaalla on oikeus aluksi vaatia rakenteilla olevan rakennuksen (rakenteen) suunnitteluun lisäelementtejä, jotka lisäävät rakenteen kantokykyä.

Sama yhteisyritys "Calculation for progressive collapse" esittelee täydellisesti kaksi vaihtoehtoa ohjelmistosuojauksen suunnitteluun suurten korjausten aikana. Ensimmäinen - kun on kyse rakennusten ja rakenteiden peruskorjauksesta, joiden vastuutaso on korotettu, ja toinen - samoille tavanomainen vastuutasoisille kohteille. Ensimmäisessä tapauksessa kantokyky kasvaa kertoimellatoinen.

Ohjelmistosuojauksen vaatimusten noudattamisen pääehto on rakenneosien ja niiden liitosten kantokyvyn ylityksen ehdon noudattaminen näissä rakenneosissa ja liitoksissa paikallisiin romahtamiseen johtavien voimien yli. Jos jokin malli ei täytä tätä vaatimusta, sitä tulee joko vahvistaa tai korvata.

Jos puhumme rakennusten (rakenteiden) jälleenrakentamisesta, ne on ensin tarkastettava teknisesti GOST 31937:n mukaisesti, ja vasta sitten itse jälleenrakennus suoritetaan kokonaisuudessaan tai laajennuksen rajoissa liitokset (riippuen valitusta jälleenrakennusstrategiasta).

Paikallisen tuhon sektori

Diagnoositessaan rakennusten kestävyyttä ohjelmistojen suhteen, suunnittelijat määrittelevät suunnitteluvaiheessa sen mahdolliset lähteet - paikalliset tuhopaikat. He tarkastelevat jokaista tällaista tuhoa erikseen ja spatiaalisesti. Erityisesti tarkastelemamme progressiivisen romahduksen laskenta alkaa paikallisten tuhosektoreiden ennusteella kantavien rakenteiden suunnittelussa:

• enintään 75 m korkeille rakennuksille ja rakennuksille, ne on rajoitettu ympyrään, jonka halkaisija on vähintään 6 m;
• rakennuksille ja rakennuksille, joiden korkeus on 75–200 m - ympyrä, jonka halkaisija on vähintään 10 m;
• yli 200 m korkeille rakennuksille - ympyrä, jonka halkaisija on vähintään 11,5 m.

Monikerroksisissa, suurijänteisissä rakennuksissa paikalliset vauriot otetaan huomioon minkä tahansa kantavan rakenteen vaurioina. Tässä tapauksessa paikallisen tuhoutumisen vyöhykkeen tulee lokalisoida rakenteella, eikä siitä saa missään tapauksessa kehittyä ohjelmistoksi.

SP "Rakennusten suojaaminen progressiiviselta romahtamiselta" sisältää enn altaehkäiseviä toimenpiteitä tämän tyyppisen maailmanlaajuisen tuhon estämiseksi:

• ottaen huomioon mahdollisten paikallisten tuhojen enimmäismäärän;
• plastisille muodonmuutoksille alttiiden materiaalien ja rakenteiden käyttö
• rakenteen staattisen epämääräisyyden (SN) lisääminen (sen ei-haurauden tason lisääminen, saranoitujen elementtien määrän vähentäminen).

Käyttämällä väkisin erikoistermiä, selitetään se. SN-järjestelmät - monimutkainen ominaisuus rakennuksen rakenteen ja siihen kohdistuvien voimien vuorovaikutuksesta. Toisin sanoen SN-järjestelmissä, toisin kuin staattisesti määrätyissä, voimien jakautuminen ei riipu pelkästään rakennuksiin (rakenteisiin) kohdistetuista ulkoisista voimista, vaan myös näiden voimien jakautumisesta rakenneelementteihin, jotka puolestaan joille on ominaista kimmomoduuli.

Juuri paikallisten vaikutusten alaisena toimivat kantavat rakenneosat (ns. liitokset) estävät yhtenäisen staattisesti määrittelemättömän järjestelmän muuttumisen geometrisesti muuttuvaksi (jälkimmäinen tarkoittaa ohjelmistomahdollisuutta). Siten siteet tekevät progressiivisen romahduksen mahdottomaksi. Rakennusmääräykset - se on otettava huomioon ja säännellä ohjelmistojen estämistä.

Lyhyesti normatiivisesta dokumentaatiosta

Ihmettelet ilmeisesti mikäohjelmistojen säädösdokumentaatio on maailman edistyksellisin. On huomattava, että viime vuosien kotimaisesta kehityksestä huolimatta ohjelmistojen vastatoimien tarkastelu on nykyään yksityiskohtaisin (relevanssi - 2016) amerikkalaisissa standardeissa UFC 4-023-03 ja GSA.

Tosiasia on, että niissä otetaan huomioon uusimmat rakennusmateriaalit sekä erilaiset rakennussuunnitelmat. Samaan aikaan venäläinen kokoelma E TKP 45-3.02-108-2008 koottiin 2000-luvulla kirjoitettujen teräsbetonirakenteiden suositusten pohj alta.

Pankaa merkille Venäjän säädösdokumenttien selkeä edistyminen viime vuosina ja ilmeiset pyrkimykset virtaviivaistaa olemassa olevia erilaisia ja lukuisia normilähteitä. Puutteista on kuitenkin reilua sanoa. Ota ainakin normatiiviset asiakirjat. Asiantuntijat huomauttavat, että nykyään erilaiset kotimaisen sääntelydokumentaation lähteet ovat usein ristiriitaisia ja sisältävät myös puutteita. Tässä on vain muutama esimerkki:

1. GOST 27751-88:n kohdassa 1.10 "Säännös" menee "mikä tahansa rakenneelementin" tasolle. (Salli minun olla täsmällinen, koska puhumme ihmiselämästä!)
2. STO 36554501-024-2010 "Laajajänteisten rakenteiden turvallisuuden varmistaminen…" (Kappaleessa D.3 on virheellisesti todettu, että ohjelmistolaskennan valinta tulee määrätä erityisten teknisten ehtojen mukaan. Sellainen logiikka on absurdia).
3. SNiP 31-06-2009 "Julkiset rakennukset ja rakenteet" kohdassa 5.40 mainitaan, että suunnittelussa tulee "ottaa huomioon suunnittelutilanteetterroristiluonteinen." (Mutta tämä on umpikuja. Oletetaan, että suunnittelijat tarkistavat pylvään paikallisen tuhoutumisen yhdessä kerroksessa, mutta terroristit laittoivat räjähteitä kahden pilarin alle. Samassa paikassa - kohta 9.8 - sääntö menee taas tasolle "mikä tahansa rakenteellinen elementti.)
4. STO-008-02495342-2009 "Teräsbetonirakennusohjelmistojen ehkäisy". (Asiakirjaa arvostellaan. Periaatteessa ohjelmiston dynamiikkaa tai plastisia muodonmuutoksia ei oteta huomioon.)

Tätä luetteloa voidaan luonnollisesti jatkaa. Viime vuosina merkittävästi kiihtynyt rakennusalan kehitys on johtanut useimpien olemassa olevien ohjelmistoalaa säätelevien säädösten vanhentumiseen. On selvää, että progressiivisen romahduksen tehokas ehkäisy vaatii pian sopeutumista jo yleistyneen ulkomaisen kokemuksen kotimaiseen todellisuuteen. Tämä viittaa Yhdysv altain standardeihin UFC 4-023-03 ja GSA, jotka eivät sisällä epämääräisiä, mutta erittäin selkeästi muotoiltuja vaatimuksia tietyntyyppisten rakennusten rakenteille ja materiaaleille.

Valitettavasti monet kotimaiset asiantuntijat pitävät yhteisyritystä”Rakennusten suojaaminen ohjelmistoilta…”, yhteisyritystä”Rakennukset ja rakenteet. Erityisvaikutukset).

Korkean nousun ohjelmistosuosituksen ominaisuudet

Se säätelee erityisesti tarkastelemiemme korkeiden rakennusten asteittaista romahtamista. Korkeiden rakennusten ohjelmistojen laskennan erikoisuus määräytyy seinien tai pylväiden sijainnin leveämmällä askeleella. Samaan aikaan yleinen rakenne mahdollistaa hätäiskun sattuessa kantavien elementtien paikallisen romahtamisen, mutta vain yhden kerroksen sisällä,ilman tämän tuhon ketjun jatkamista. Sääntökokoelma sisältää suosituksia uusien rakennusten suunnittelusta ja rakentamisesta sekä jo rakennettujen kerrostalojen ja rakenteiden tarkastamisesta ja saneerauksesta. (Viite: korkeuskriteeri on yli 75 metrin korkeus, mikä vastaa 25-kerroksista rakennusta.)

Laskennat rajatasapainomenetelmällä

Korkean rakennuksen suunnittelu on laskettu olettaen, että paikallisen tuhon vaikutuksesta se muuttuu tilaan, jota kutsutaan ehdollisesti "ensimmäisen ryhmän rajatiloiksi". Selitetään tämä termi. Rajatilaksi kutsutaan sellaista rakenteen tilaa, kun se lakkaa vastustamasta tuhoa tai vaurioituu (muuttuu). Kaiken kaikkiaan erotetaan kaksi rajatilojen ryhmää. Ensimmäistä kutsutaan ehdollisesti täydellisen toiminnallisen sopimattomuuden tilaksi. Toista kutsutaan vauriotilaksi, joka sallii osittaisen hyödyntämisen.

Teknisesti laskenta tehdään mallintamalla korkean rakennuksen epälineaariset jäykkyysominaisuudet differentiaaliyhtälöjärjestelmällä. Korkean rakennuksen laskenta perustuu tilamallin rakentamiseen, jossa otetaan huomioon ei-kantavia elementtejä, mutta joka pystyy ottamaan ponnistelujen uudelleenjaon paikallisten vaikutusten alaisena. Tässä tapauksessa murtumakohdan vieressä olevien rakenneosien jäykkyysominaisuudet otetaan huomioon. Itse laskentamalli lasketaan monta kertaa, joka kerta ottaen huomioon tietynpaikallista tuhoa. Tämän menetelmän avulla voit saavuttaa luotettavimmat tulokset. Samalla rakennettavassa mallissa huomioidaan ylimääräisten materiaalikustannusten vähentämistekijä.

Miten tilamalli analysoidaan? Toisa alta rakenne-elementtien voimat rinnastetaan mahdollisimman suuriin voimiin, jotka ne voivat kestää. Uskotaan, että korkeiden rakennusten asteittainen romahtaminen tulee mahdottomaksi, kun voimat ovat pienemmät kuin rakenteen kantokyky. Jos lujuusvaatimukset eivät täyty, tulee rakennuksen kantokykyä vahvistaa lisä- tai vahvistetuilla kantavilla elementeillä.

Elementtien lopulliset voimat määräytyvät eri tavalla: ponnistuksen pitkän aikavälin osalle ja lyhyen aikavälin osalle.

Kinemaattinen menetelmä

Jos korkean rakennuksen rakenne on plastisesti vääntynyt, kinemaattinen menetelmä tulee merkitykselliseksi ohjelmistolaskennassa. Tässä tapauksessa rakennuksen laskenta suoritetaan seuraavasti:

1. Ohjelmiston useimmat mahdolliset muunnelmat tarkastellaan ja niille määritetään tuhoutuvien sidosten joukko sekä lasketaan mahdolliset siirtymät muodostuneissa muovisaranoissa. (Muovisarana on palkin tai muun rakenneosan osa, jossa plastinen muodonmuutos tapahtuu voimien vaikutuksesta.)
2. Laskelma progressiivista romahdusta varten ottaa huomioon äärivoimat, jotka mikä tahansa rakenneelementti voi kestää, mukaan lukien muoviset saranat.
3. Tuloksena - vahvuuden määräämät sisäiset voimatrakenteiden tulee ylittää ulkoiset kuormitukset. Tällainen tarkastus suoritetaan sekä samassa kerroksessa että koko rakenteessa. Jälkimmäisessä tapauksessa tutkitaan mahdollisuutta lattioiden samanaikaiseen romahtamiseen.

Jos materiaali, josta rakenne-elementti on valmistettu, ei kykene plastiseen muodonmuutokseen, tätä elementtiä ei yksinkertaisesti oteta huomioon laskelmissa.

Tutkimus mahdollisesta ohjelmistokehityksestä paikallisen tuhoutumisen jälkeen

Progressiivisen romahtamisen ohjeet neuvovat suunnittelijoita tutkimaan neljää tyypillistä ohjelmistokehitysskenaariota:

1. Samaan aikaan kaikki paikallisen tuhon yläpuolella sijaitsevat pystysuorat rakenteet siirtyvät alas.
2. Samanaikainen pyöriminen akselinsa ympäri kaikkia rakenneosia, jotka sijaitsevat paikallisen tuhon yläpuolella. Sidosten tuhoamista harkitaan, koska päällekkäisyydet ja pystysuuntaiset sidokset siirtyvät kompleksissa.
3. Pystyrakenteinen rakenne kolhittiin, ja sen yläpuolella oleva katto romahti osittain.
4. Vain yläkerroksen yläpuolella olevat rakenteet siirtyvät.

SP "Progressiivinen romahdussuojaus" estää pääasiassa näiden neljän skenaarion kehittymisen.

Modulaaristen rakennusohjelmistosuositukset

Tilavuuslohko- (modulaarisessa) rakenteessa merkittävä osa prosesseista suoritetaan tehtaalla. Asennusta helpottaa myös se, että lohkoilla on tietty tilavuus. Siksi rakenteen muodostavat moduulit on selvästi valmistettu materiaaleista, jotka eivät ole kovin herkkiä tuhoutumiselle. Materiaalien korroosiota ehkäisee niiden monikerroksinen pinnoite suojaavilla erikoiskoostumuksilla, galvanoidun teräksen käyttö.

Harkitsemassamme yhteisyrityksessä moduulirakenteisten rakennusten progressiivisella romahtamisella on omat ominaisuutensa. Tämän tyyppisissä rakennuksissa huomio kiinnitetään sellaisiin rakenteellisiin elementteihin kuin naapurikortteihin katsottavien lohkojen liitoskohdat. Ohjauskriteerinä on näiden solmujen kantokyky, jonka ansiosta rakennus kokonaisuutena kestää paikallista tuhoa ja kestää kantokyvystään johtuvia voimia.

Lohkorakenteiden rakennusten asteittainen romahtaminen voi tapahtua myös kantavia toimintoja suorittavan lohkon paikallisten vaurioiden vuoksi. Tämän vastustamiseksi on tärkeää myöhemmin korvata ponnistelujen uudelleenjako tuhoutuneelta lohkolta naapurilohkoille. Tätä tilannetta helpottaa toisa alta solmuliitäntöjen merkittävä kantavuus ja kyky plastista muodonmuutosta ja toisa alta raudoituksella vahvistettujen lohkojen laadukas tehdasasennus.

Rakennuksen laskenta progressiivista romahtamista varten tehdään rajatasapainomenetelmällä sekä elementtimenetelmällä. Koska harkitsimme rajatasapainomenetelmää aiemmin, kuvailemme toista menetelmää yksityiskohtaisemmin.

Elementtimenetelmää käytetään laaj alti kiinteässä mekaniikassa muodonmuutosten laskemiseen. Sen ydin on differentiaaliyhtälöjärjestelmän ratkaiseminen. Sitten ratkaisualue (riippueneri kertoimet) on jaettu useisiin segmentteihin, joista jokaisen optimaalisuus tutkitaan.

Muuttuvien differentiaaliyhtälöiden valittujen kertoimien perusteella määritetään optimaaliset laakerielementit.

Suositukset Solid Building -ohjelmistoon

Laskelma monoliittisten rakennusten asteittaisesta romahtamisesta lähtee myös siitä, että pystysuuntaisten kantavien rakenteiden paikallinen tuhoutuminen, jos niitä tapahtuu, ei saisi ylittää yhtä kerrosta. Kahden risteävän seinän (kulmasta lähimpään aukkoon), erillisten pylväiden, vuorottelevien pylväiden ja vierekkäisten seinäosien eheyden rikkominen katsotaan sellaiseksi paikalliseksi tuhoksi.

Progressiivista romahtamista vastaan suojautumissuositukset edellyttävät tilamallin harkitsemista, joka sisältää laakerin lisäksi muita elementtejä, jotka voivat jakaa laakeritoimintoja uudelleen.

Mallinnuksessa otetaan huomioon:

• kantavien elementtien monoliittinen liitos (ulko- ja sisäseinät, pilarit, tuuletuskuilut, porraskäytävät, pilarit);
• lattioita peittävät monoliittiset teräsbetonihihnat, jotka ovat ikkunoiden yläpuolella sijaitsevia kammia.;
• lattioihin yhdistetyt monoliittiset teräsbetonikaiteet;
• pilareihin liitetyt elementit: teräsbetonipalkit, porraskäytävän kaiteet, seinät;
• aukot seinissä, joiden korkeus ei ylitä lattiaa.

Lisäksi monoliittisessa rakennuksessa on huomioitava suunnitteluarvot:

• vastusbetonin aksiaalinen puristus:
• betonin aksiaalisen jännityksen kestävyys;
• pitkittäisraudoituksen kestävyys aksiaalista puristusta vastaan;
• pitkittäisraudoituksen kestävyys jännitykselle;

Suunnitteluvaatimukset

Rakennusten ja rakenteiden suojaaminen progressiiviselta romahdukselta perustuu erilaisten paikallisten tuhojen vaikutuksen kehityksen dynamiikkaan tarjoamiseen rakennuksen (rakenteen) kokonaisrakenteeseen. Tällä hetkellä eri geometristen suurten kerrostalojen runkojen ohjelmistoja tutkitaan erityisen aktiivisesti sekä suunnitteluvaiheessa että kunnostuksen aikana paikallisten vaurioiden jälkeen. Kokoelmia suosituksista ja säännöistä kehitetään, sitovia standardeja hyväksytään.

On syytä mainita, että yhteisyrityksen "Protection against progressive collapse", jonka toistuvasti mainitsimme normatiivisena sääntönä, ovat laatineet Research Institute Center "Construction" ja Lounais-liittov altio. Yliopisto, ottaen huomioon liittov altion lait nro 184-FZ ja nro 384-FZ, jotka säätelevät tässä tapauksessa teknisiä määräyksiä ja turvatoimia. Se on mukautettu asetukseen:

• normaalin vastuutason ja korotetun tason rakennusten (rakenteiden) rakentaminen;
• normaalin vastuutason ja korotetun tason rakennusten (rakenteiden) saneeraus;
• rakennusten (rakenteiden) peruskorjaus korkealla vastuullisella tasolla.

Tarkasteltavana oleva yhteisyritys säätelee:

• käytetyt rakennusmateriaalit ja niiden ominaisuudet;
• mahdolliset kuormat ja niiden vaikutuksetrakennukset (rakenteet);
• laskentamallien ominaisuudet;
• Tuhoisat ohjelmiston vastaiset toimenpiteet.

Tietokonelaskennan ominaisuudet

Kuten olemme toistuvasti maininneet, progressiivista romahdusta vastaan suojaaminen sisältää tietokonemallinnuksen elementti- ja rajatasapainomenetelmillä. On hyödyllistä tietää, että erikoisohjelmistopaketit STADIO, ANSYS, SCAD, Nastran toimivat rajatilamenetelmän mallintamisen työkaluina. Tässä tapauksessa luodaan täysi malli, koska mainitun menetelmän ansiosta mallin lähes täydellinen vastaavuus rakennuksen paikallisvaurioiden vasteen dynamiikkaan saadaan.

Kinemaattinen menetelmä käyttää samoja ohjelmia, mutta se on vähemmän formalisoitu ja vaatii suorittaj alta henkilökohtaisen laskentamenetelmän.

Kinemaattisten laskelmien tuloksena:

• määritä rakenteellisia elementtejä, jotka menettävät eheytensä;
• itse rakenneosat yhdistetään vastaaviin ryhmiin;
• laskee kunkin ryhmän rakennustöiden määrän;
• määritä vaarallisimmat paikalliset tuhopaikat, jotka voivat aiheuttaa ohjelmistoja;
• tuhoa ennustetaan, mikä mahdollistaa kunnostustöiden varhaisen suunnittelun.

Johtopäätös

Aikallemme on tunnusomaista lisääntyvä määrä korkeita asuin- ja toimistorakennuksia. Viime vuosina yleinen kiinnostus luotettavuuden parantamisen ongelmiin on lisääntynyt.teollisuus- ja asuinrakennukset. Erityisesti ei viimeisellä sijalla ole kysymys: "Kuinka progressiivinen romahdus voidaan parhaiten estää?" Ja tämä ei ole sattumaa, koska tällaiset onnettomuudet aiheuttavat merkittävimmät aineelliset tappiot ja aiheuttavat syviä kielteisiä sosiaalisia seurauksia. Loppujen lopuksi tällaiset onnettomuudet voivat viedä satoja ja jopa tuhansia ihmishenkiä.

Tutkimus on käynnissä kolmeen suuntaan:

• ideaalisten yhteyksien kehittäminen rakenneosien välille;
• rakenneosien luominen maksimaalisen luotettavuuden takaamiseksi;
• optimaalisesti estävä rakennusten (rakenteiden) kokonaissuunnittelu.

Suunnittelutoimistot, erikoisrakennus- ja tutkimusyritykset eivät tee tutkimuksestaan osaamista, viimeksi mainittu julkaistaan ja tiivistetään. Ja tämä on ymmärrettävää, koska ohjelmistojen ongelma ei ole vain rakentava, vaan myös yhteiskunnallisesti merkittävä. Säännöksiä on kuitenkin vielä parannettava. Lisäksi asiantuntijoiden erilaiset kokemukset mahdollisten ohjelmistojen diagnostiikan alalla tulisi ensin standardoida ja päivittää ja sitten muuntaa käytännön enn altaehkäisevään diagnostiikkaan, joka suoritetaan suunnitelmallisesti, säännöllisesti ja ei-kaupallisesti.

Ilmeisesti nyt ohjelmiston laskennan pitäisi tulla helpommaksi ja helpommaksi menettelyssä asuin- ja teollisuuskiinteistön omistajille. Onhan olemassa asuntokannan ikääntymisen ongelma, ja tällaisissa onnettomuuksissa puhutaan ihmishenkien menetyksistä.

Vakiintuneesta ohjelmistojen ennakkomaksujärjestelmästä, jos se on juridisesti perusteltu ja käynnistetty, tulisi tehokas työkalu uusien tragedioiden estämiseksi.

Ehkä oikea-aikainen enn altaehkäisy voi estää sellaiset ohjelmistot kuin asuinrakennuksen sisäänkäynnin romahtaminen 31. joulukuuta 2018 Magnitogorskissa, jossa kuoli 39 ihmistä. Normaalisti on tarpeen laatia luettelo tilanteista, joissa ei vain välttämättä, vaan myös kiireellisesti on tarpeen suorittaa laskelma progressiivisesta romahtamisesta. Tällaisen laskelman tarve on erityisen kiireellinen, kun asunnon omistaja päättää uudistua, usein tietämättä, että se vaikuttaa kantaviin rakenteisiin. Juuri tämä hallitsematon rikkomus aiheutti yllä olevan ohjelmiston.