Статья:

Проблема оценки живучести многоэтажных зданий при аварийных воздействиях и прогрессирующем обрушении

Конференция: XXXIV Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Симонова Ю.В. Проблема оценки живучести многоэтажных зданий при аварийных воздействиях и прогрессирующем обрушении // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XXXIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(34). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/11(34).pdf (дата обращения: 12.12.2023)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Проблема оценки живучести многоэтажных зданий при аварийных воздействиях и прогрессирующем обрушении

Симонова Юлия Владимировна
магистрант, Тюменский индустриальный университет, РФ, г. Тюмень
Есипов Андрей Владимирович
научный руководитель, канд. техн. наук, Тюменский индустриальный университет, РФ, г. Тюмень

 

В современном строительстве существует неоспоримый диссонанс между тенденцией к удешевлению себестоимости зданий и сооружений с одновременным повышением требований к их безопасности и живучести.

Из-за учащения аварийных ситуаций, в особенности потери устойчивости конструктивных систем зданий при аварийных воздействиях и прогрессирующем обрушении, связанных в свою очередь, с ошибками проектирования, строительства и эксплуатации, вопрос о решении проблемы живучести многоэтажных зданий возникает особенно остро.

Живучесть здания – это, в первую очередь, сохранение несущей способности и работоспособности сооружения в том случае, если при возникновении аварийной ситуации произошло разрушение одного или нескольких несущих элементов [1, 9].

Прогрессирующее разрушение – это последовательное разрушение несущих строительных конструкций здания (сооружения), обусловленное начальным локальным повреждением отдельных несущих конструктивных элементов и приводящее к обрушению всего здания (сооружения) или его значительной части [7].

К сожалению, в настоящее время существует огромное количество непроектных воздействий на здания и сооружения, характер и интенсивность которых не отражены в нормативных технических документах.

К числу таких воздействий можно отнести отказы отдельных несущих элементов несущего остова сооружения связанные с подмывом фундаментов, взрывами бытового газа, террористическими актами и т.д.

Очевидно, что полное исключение отказов несущих конструкций многоэтажного здания вследствие непроектных воздействий теоретически невозможно, однако существует альтернатива по сохранению живучести здания при условии правильного формулирования задач по разработке конструктивных схем сооружений и проведении дополнительных расчетов на особые воздействия [2, 6].

Для того, чтобы сохранить живучесть здания необходимо заранее прогнозировать возможное развитие процесса последовательных отказов несущих элементов сооружения и предполагать различные его сценарии [8]. Но, в связи с отсутствием технических регламентов, которые бы устанавливали соответствующие требования к конструктивным и расчетным схемам сооружений, оценить и сопоставить живучесть различных зданий одного и того же назначения весьма затруднено.

Несмотря на это, общие принципы по защите многоэтажных зданий при аварийных непроектных воздействиях можно сформулировать на основе ГОСТ 27751-2014 и рекомендаций [2-6, 8]:

  • дифференцирование предъявляемых требований к расчетным схемам зданий и сооружений по устойчивости к обрушению и по масштабу экономического и социального ущерба;
  • использования пространственной расчетной модели сооружения при проведении статических и конструктивных расчетов;
  • проектирование элементов несущих конструкций и узлов их сопряжения по принципу равнопрочности;
  • основываться на принципах близких к защите зданий и сооружений от сейсмических воздействий при конструировании узлов несущих конструкций;
  • учитывать перераспределение действующих усилий в случае разрушения отдельных элементов конструкций на основе геометрической и физической нелинейности.

Анализ нормативно-технической документации (НТД) позволяет сделать вывод о том, что в теории и практике проектирования зданий и сооружений формируется новая дисциплина, связанная с живучестью конструктивных систем.

Адгерентный термин «прогрессирующее разрушение» лишь минимально отражает весь спектр непроектных воздействий приводящих к аварийной ситуации. В свою очередь привнесенный термин «живучесть» является более широким понятием сопротивления конструктивных систем отказам отдельных элементов.

Несмотря на накопленный опыт расчетов несущего остова зданий и сооружений на устойчивость к прогрессирующему обрушению и имеющиеся требования по безопасности многоэтажных зданий, на сегодняшний день, необходима дополнительная формулировка требований к расчету и проектированию строительных объектов на основе предъявления новых требований к их живучести.

 

Список литературы:
1. Бондаренко В. М. Концепция и направления развития теории конструктивной безопасности зданий и сооружений при силовых и средовых воздействиях [Текст] / В. М. Бондаренко // Промышленное и гражданское строительство. – 2013. – №2. – С. 28-31.
2. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения [Текст]. – Введ. 2015-07-01. – М.: ОАО «НИЦ «Строительство», 2015, . - I, 17 с.
3. Рекомендации по защите жилых зданий стеновых конструктивных систем при чрезвычайных ситуациях [Текст]. – Введ. 2002-18-10. – М.: Москомархитектура, 2002, – I, 17 с.
4. Рекомендации по защите жилых зданий каркасных конструктивных зданий при чрезвычайных ситуациях [Текст]. – Введ. 2002-18-10. – М.: Москомархитектура, 2002, – I, 11 с.
5. Рекомендации по защите жилых зданий с несущими кирпичными стенами при чрезвычайных ситуациях [Текст]. – Введ. 2002-18-10. – М.: Москомархитектура, 2002, – I, 14с.
6. СП 296. 1325800.2017. Здания и сооружения. Особые воздействия [Текст]. – Введ. 2018-02-04. – М.: Изд-во стандартов, 2018, – I, 29 с.
7. СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования [Текст]. – Введ. 2019-01-06. – М.: Изд-во стандартов, 2018, – I, 30 с.
8. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений: Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ (с изм. и доп.) [Электронный ресурс]. – URL: http: // www.consultant.ru.
9. Травуш В. И. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений [Текст] / В. И. Травуш// Промышленное и гражданское строительство. – 2015. – №3. – С. 4-9.