Keruntuhan progresif: norma, pengiraan dan pengesyoran

Isi kandungan:

Keruntuhan progresif: norma, pengiraan dan pengesyoran
Keruntuhan progresif: norma, pengiraan dan pengesyoran
Anonim

Topik keruntuhan progresif adalah relevan dan disebut hari ini. Sehingga kini, orang ramai berasa ngeri dengan malapetaka yang terkenal seperti ini, yang berlaku pada 11 September 2011 di New York. Berjuta-juta orang menonton dalam video peristiwa tragis ini yang meragut nyawa 2977 orang.

Pada 8 jam 46 minit 40 saat dalam arah dari utara antara tingkat 93 dan 95 Menara Utara Pusat Dagangan Dunia, sebuah Boeing 767 (Penerbangan 11) dipacu pengganas terhempas. Pada 09:30:11 antara tingkat 78 dan 85 dari selatan, Menara Selatan Pusat Dagangan Dunia ditembusi oleh Boeing 767 (Penerbangan 175) pada kelajuan 959 km/j.

Keruntuhan progresif (PO) Menara Selatan Pusat Dagangan Dunia berlaku 55 minit dan 51 saat kemudian, pada 9 jam 58 minit, dan Menara Utara - selepas 1 jam 41 minit 51 saat, pada 10 jam 28 minit. Di kedua-dua bangunan pencakar langit, elemen struktur yang menahan siling lantai, kekuda lantai kawasan hentaman telah musnah.

Malangnya, kebanyakan PO berlaku keranakawalan penyelenggaraan bangunan yang tidak mencukupi. Terima kasih kepada akhbar, kami mengetahui tentang fakta keruntuhan pintu masuk kediaman, yang, malangnya, adalah yang paling kerap.

Perhatikan bahawa dalam contoh Amerika, kemusnahan berlaku disebabkan oleh peristiwa luar biasa, dan reka bentuk menara berkembar memenuhi keperluan teknikal. Sehubungan itu, baik pembina mahupun pereka bentuk tidak mempunyai peluang untuk meramalkan kesan terarah seperti ini, yang menghasilkan kemusnahan tempatan, membawa kepada kemusnahan rantaian kritikal dan, akibatnya, keruntuhan bangunan. Walau bagaimanapun, mengikut statistik, dalam kebanyakan kes perisian berlaku di bawah pengaruh faktor yang boleh dikira. Selain itu, saintis dan jurutera telah membangunkan kaedah yang berkesan untuk mengira struktur bangunan yang kurang terdedah kepada kerosakan kritikal tersebut.

Sejarah kategori keruntuhan progresif

Istilah itu sendiri muncul pada tahun 1968 selepas kerja suruhanjaya bangunan, yang mengkaji kemusnahan sepenuhnya bangunan 22 tingkat London "Ronan Point" oleh letupan gas isi rumah. Pereka British menganggap tragedi ini sebagai cabaran kepada profesionalisme mereka. Skala tragedi, yang menyebabkan berpuluh-puluh orang awam terkorban pada masa aman, bergema dengan masyarakat. Hasil daripada tinjauan kejuruteraan pada tahun 1970, pindaan kepada perundangan telah dicadangkan untuk pertimbangan parlimen - edisi baharu kod bangunan. Perubahan adalah berdasarkan prinsip perkadaran kemalangan dengan kesan tempatan yang membawa kepada keruntuhan.

keruntuhan progresif
keruntuhan progresif

Untuk ini, ia adalah tanggungjawab pereka bentuktelah dikira sebagai pengiraan keruntuhan progresif. Keperluan untuk itu sejak 1970 dikawal oleh undang-undang dan, oleh itu, sejak itu di Britain ia telah dilaksanakan dengan ketat. Oleh itu, ia telah ditetapkan secara normatif:

  1. Walaupun pada peringkat reka bentuk, kemungkinan kemusnahan tempatan yang berbahaya harus dipertimbangkan.
  2. Bilangan sendi artikulasi dikurangkan sebanyak mungkin, dan tahap kesinambungan untuk struktur ditingkatkan.
  3. Bahan binaan dengan ubah bentuk plastik dipilih.
  4. Reka bentuk termasuk elemen yang tidak menanggung beban semasa operasi biasa, tetapi sekiranya berlaku kemusnahan setempat, melaksanakan (sepenuhnya atau sebahagiannya) fungsi menanggung beban.

Perlindungan bangunan daripada keruntuhan progresif dijalankan secara menyeluruh, dengan mengambil kira semua faktor ini. Setahun yang lalu, satu set peraturan Rusia telah dibangunkan yang mengawal pematuhan syarat kemandirian bangunan dan struktur pada peringkat reka bentuk, pembinaan semula dan baik pulihnya.

Perkaitan masalah. Sebab

Seperti yang dibuktikan oleh statistik perisian, kemusnahan global sedemikian berlaku disebabkan oleh kesan kakisan, daya atau sifat ubah bentuk. Pilihan untuk acara buatan manusia sedemikian boleh:

  1. Banjir air bawah tanah.
  2. Hakisan asas akibat kemalangan pada tali air.
  3. Kemusnahan elemen struktur akibat beban berlebihan atau akibat letupan, perlanggaran.
  4. Kemerosotan struktur bahan akibat kakisan.
  5. Ralat dalam projek semasa mengira pengikat dan elemen galas beban.
  6. Letupangas terbakar.

Kegagalan progresif selalunya berlaku kerana patah rapuh dengan peningkatan bilangan retakan mikro. Jelas sekali, kes pertama kemusnahan sedemikian, yang berlaku pada 23 AD. e. dengan amfiteater bandar Fidena, yang diterangkan oleh ahli sejarah Rom Purba Cornelius Tacitus. PO yang timbul pada hari struktur gladiator di bangunan yang penuh sesak, menurut keterangan penulis sejarah ini, meragut nyawa sebanyak mungkin peperangan. Kita bercakap tentang beberapa puluh ribu orang.

perlindungan bangunan daripada keruntuhan progresif
perlindungan bangunan daripada keruntuhan progresif

Mari kita ambil contoh sejarah kemudian. Keruntuhan progresif dengan peningkatan bilangan retakan mikro menyebabkan keruntuhan pada tahun 1786 sebuah jambatan gerbang di atas Sungai Wye (Great Britain, Herefordshire). Satu lagi jambatan gerbang yang dipanggil Lsen-Beneze merentasi Sungai Rhone (Perancis), dibina pada abad ke-12, runtuh berkali-kali disebabkan oleh kesan buruk alam sekitar dan kemerosotan dalaman yang kerap sehingga pada abad ke-17 ia dihentikan untuk dipulihkan (berbeza. bentangan jambatan runtuh 1 kali - pada 1603, 3 kali - pada 1605, 1 kali - pada 1633 dan pada 1669 - akhirnya).

Perlu diingatkan bahawa teknologi perancangan bandar moden, malangnya, tidak menyahaktifkan keruntuhan progresif bangunan dan struktur. Statistik yang menyedihkan berterusan ke abad ke-21:

  1. 1999-08-09 - serangan pengganas - letupan 350 kg TNT yang menjatuhkan dua pintu masuk bangunan sembilan tingkat di jalan. Guryanov (Moscow) dan membawa kepada kematian 106 orang.
  2. 2002-02-07 - letupan gas domestik denganpusat gempa di tingkat 7 pendaratan bangunan sembilan tingkat di Dvinskaya Street (St. Petersburg), yang membawa kepada kematian dua orang.
  3. 14.02.2004 - runtuhnya bumbung Taman Transvaal dengan keluasan kira-kira 5 ribu m22, yang mengakibatkan kematian 28 orang.
  4. 2007-13-10 - letupan gas domestik di rumah di jalan. Mandrykovskaya (Dnepropetrovsk) memusnahkan pintu masuk ketiga bangunan kediaman dan menyebabkan kematian 23 orang.
  5. 27.02.2012 - Letupan gas yang dimulakan oleh bunuh diri merobohkan pintu masuk ke rumah di Jalan N. Ostrovsky, sepuluh orang terbunuh.
  6. 20.12.2015 - letupan gas di rumah di jalan. Angkasawan (Volgograd), 3 pangsapuri musnah, seorang maut.

Peraturan

Sebelum mempertimbangkan masalah itu, adalah logik untuk membiasakan diri dengan dokumen kawal selia yang mempertimbangkannya dan mengatur pencegahan yang sesuai. Perlindungan bangunan dan struktur daripada keruntuhan progresif di Persekutuan Rusia dikawal oleh dokumen kawal selia, senarainya dibentangkan di bawah:

  1. Manual untuk reka bentuk bangunan kediaman. Isu. 3. Struktur bangunan kediaman (kepada SNiP 2.08.01-85). - Perumahan TsNIIEP. - M. -1986.
  2. GOST 27751-88 Kebolehpercayaan struktur dan asas bangunan. Peruntukan asas untuk pengiraan. - 1988
  3. GOST 27.002-89 “Kebolehpercayaan dalam kejuruteraan. Konsep asas. Terma dan Definisi". - 1989
  4. Cadangan untuk mencegah keruntuhan progresif bangunan panel besar. - M.: GUP NIATs. - 1999
  5. MGSN 3.01-01 "Bangunan kediaman", - 2001, perenggan 3.3, 3.6,3.24.
  6. NP-031-01 Kod Reka Bentuk untuk Loji Kuasa Nuklear Tahan Seismik, 2001
  7. Cadangan untuk perlindungan bangunan rangka kediaman dalam situasi kecemasan. - M.: GUP NIATs. - 2002
  8. Cadangan untuk perlindungan bangunan dengan dinding bata menanggung beban dalam situasi kecemasan. - M.: GUP NIATs. - 2002
  9. Cadangan untuk perlindungan bangunan kediaman monolitik daripada keruntuhan progresif. - M.: GUP NIATs. - 2005
  10. MGSN 4.19-05 Bangunan dan kompleks bertingkat tinggi pelbagai fungsi. - 2005 perenggan 6.25, 14.28, Lampiran 6.1.

Baru-baru ini, masalah perisian telah menemui liputan yang lebih lengkap dalam sumber kawal selia domestik terkini. Sebarang dokumentasi pembinaan untuk bangunan dengan tahap tanggungjawab biasa dan meningkat semestinya perlu mengambil kira keperluan set peraturan (SP) 385.1325800.2018, yang mengawal selia perlindungan bangunan daripada kemusnahan progresif.

Perisian dan kapasiti galas bangunan

Menurut perenggan 4.1 peraturan ini, pelanggan berhak pada mulanya menghendaki kemasukan dalam reka bentuk bangunan (struktur) dalam pembinaan elemen tambahan yang meningkatkan kapasiti galas struktur.

Usaha sama yang sama "Pengiraan untuk keruntuhan progresif" paling lengkap hadir dalam dua pilihan untuk mereka bentuk perlindungan terhadap perisian semasa pembaikan besar. Yang pertama - dalam kes baik pulih bangunan dan struktur tahap tanggungjawab yang lebih tinggi dan yang kedua - untuk objek yang sama dengan tahap tanggungjawab biasa. Dalam kes pertama, kapasiti galas meningkat dengan faktorkedua.

pengiraan untuk keruntuhan progresif
pengiraan untuk keruntuhan progresif

Syarat utama untuk mematuhi keperluan perlindungan perisian ialah pematuhan dengan syarat melebihi kapasiti galas elemen struktur dan sambungannya ke atas daya yang membawa kepada keruntuhan setempat dalam elemen dan sambungan struktur ini. Jika mana-mana reka bentuk tidak memenuhi keperluan ini, maka reka bentuk itu sama ada perlu diperkukuhkan atau diganti.

Jika kita bercakap tentang pembinaan semula bangunan (struktur), maka pertama-tama mereka mesti diperiksa secara teknikal mengikut GOST 31937, dan hanya kemudian pembinaan semula itu sendiri dijalankan secara keseluruhan, atau dalam sempadan pengembangan sendi (bergantung pada strategi pembinaan semula yang dipilih).

Sektor kemusnahan tempatan

Mendiagnosis kebolehmandirian bangunan berhubung dengan perisian, perancang pada peringkat reka bentuk memperincikan kemungkinan sumbernya - titik kemusnahan tempatan. Setiap kemusnahan tersebut dianggap oleh mereka secara berasingan dan ruang. Khususnya, pengiraan untuk keruntuhan progresif yang dipertimbangkan oleh kami bermula dengan ramalan sektor pemusnahan tempatan dalam reka bentuk struktur galas beban:

  • untuk bangunan dan struktur sehingga 75 m tinggi, ia terhad kepada bulatan dengan diameter sekurang-kurangnya 6 m;
  • untuk bangunan dan struktur dari ketinggian 75 m hingga 200 m - bulatan dengan diameter sekurang-kurangnya 10 m;
  • untuk bangunan dan struktur melebihi 200 m tinggi - bulatan dengan diameter sekurang-kurangnya 11.5 m.

Untuk bangunan bertingkat dan bersilang besar, kerosakan setempat dianggap dalam bentuk kerosakan pada mana-mana struktur menanggung beban. Dalam kes ini, zon pemusnahan tempatan harus disetempatkan oleh struktur dan dalam keadaan apa pun ia tidak boleh berkembang menjadi perisian.

pecahan progresif
pecahan progresif

SP "Perlindungan bangunan daripada keruntuhan progresif" menyediakan langkah pencegahan untuk mencegah kemusnahan global seperti ini:

  • mengambil kira bilangan maksimum kemungkinan kemusnahan tempatan;
  • penggunaan bahan dan struktur yang terdedah kepada ubah bentuk plastik
  • meningkatkan ketidakpastian statik (SN) struktur (meningkatkan tahap tidak jarangnya, mengurangkan bilangan elemen berengsel).

Dengan menggunakan istilah khas, mari jelaskan. Sistem SN - ciri kompleks interaksi struktur bangunan dan daya yang dikenakan padanya. Dalam erti kata lain, dalam sistem SN, berbeza dengan yang ditentukan secara statik, pengagihan daya bergantung bukan sahaja pada daya luaran yang digunakan pada bangunan (struktur), tetapi juga pada pengagihan daya ini pada elemen struktur, yang seterusnya, dicirikan oleh moduli anjal.

Ia adalah elemen struktur galas beban yang beroperasi (yang dipanggil sambungan) di bawah pengaruh tempatan yang menghalang transformasi sistem integral tak tentu statik kepada sistem boleh ubah secara geometri (yang terakhir membayangkan kemungkinan perisian). Oleh itu, ikatanlah yang menjadikan keruntuhan progresif mustahil. Kod bangunan - itulah yang perlu diambil kira dan mengawal selia pencegahan perisian.

Secara ringkas tentang dokumentasi normatif

Anda pasti tertanya-tanya yang manadokumentasi pengawalseliaan perisian adalah yang paling maju di dunia. Perlu diakui bahawa, walaupun perkembangan domestik beberapa tahun kebelakangan ini, pertimbangan tindakan balas perisian hari ini adalah paling terperinci (kaitan - 2016) dalam piawaian Amerika UFC 4-023-03 dan GSA.

Hakikatnya ialah mereka mengambil kira bahan binaan terkini, serta pelbagai reka bentuk bangunan. Pada masa yang sama, koleksi Rusia E TKP 45-3.02-108-2008 telah disusun berdasarkan cadangan yang ditulis pada tahun 2000-an mengenai struktur konkrit bertetulang.

cn keruntuhan progresif
cn keruntuhan progresif

Perhatikan kemajuan jelas dokumentasi kawal selia Rusia dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan usaha nyata untuk menyelaraskan sumber norma yang berbeza dan banyak. Walau bagaimanapun, adalah adil untuk mengatakan tentang kekurangannya. Ambil sekurang-kurangnya dokumentasi normatif. Pakar ambil perhatian bahawa hari ini sumber dokumentasi peraturan domestik yang berbeza sering bercanggah dan juga mengandungi kelemahan. Berikut ialah beberapa contoh:

  1. Dalam GOST 27751-88, klausa 1.10, “Peraturan” berjalan pada tahap “mana-mana elemen struktur”. (Izinkan saya, kita perlu khusus, kerana kita bercakap tentang kehidupan manusia!)
  2. STO 36554501-024-2010 "Memastikan keselamatan struktur rentang besar …" (Tersilap dinyatakan dalam perenggan D.3 bahawa pilihan pengiraan perisian harus ditentukan oleh syarat teknikal khas. Logik sedemikian tidak masuk akal).
  3. Dalam SNiP 31-06-2009 "Bangunan dan Struktur Awam" dalam perenggan 5.40 disebutkan bahawa reka bentuk harus "mempertimbangkan situasi reka bentukbersifat pengganas." (Tetapi ini adalah jalan buntu. Katakan pereka menyemak pemusnahan tempatan lajur di satu tingkat, tetapi pengganas meletakkan bahan letupan di bawah dua tiang. Di tempat yang sama - perenggan 9.8 - sekali lagi peraturan itu berjalan pada tahap "mana-mana struktur elemen.)
  4. STO-008-02495342-2009 “Pencegahan Perisian Bangunan Konkrit Bertetulang”. (Dokumen itu dikritik. Pada dasarnya, dinamik perisian mahupun ubah bentuk plastik tidak dipertimbangkan.)

Jelas sekali, senarai ini boleh diteruskan. Kemajuan industri pembinaan, yang telah meningkat dengan ketara dalam beberapa tahun kebelakangan ini, telah membawa kepada keusangan kebanyakan dokumen kawal selia sedia ada yang mengawal selia bidang perisian. Jelas sekali, pencegahan keruntuhan progresif yang berkesan akan memerlukan penyesuaian kepada realiti domestik pengalaman asing yang sudah umum. Ini merujuk kepada piawaian AS UFC 4-023-03 dan GSA, yang mengandungi keperluan yang tidak kabur, tetapi dirumus dengan sangat jelas untuk struktur dan bahan jenis bangunan tertentu.

Malangnya, ramai pakar domestik menganggap usaha sama “Perlindungan bangunan daripada perisian …”, usaha sama “Bangunan dan struktur. Kesan Khas).

Ciri Pengesyoran Perisian Bertingkat Tinggi

Khususnya, ia mengawal keruntuhan progresif untuk bangunan tinggi yang dipertimbangkan oleh kami. Keanehan pengiraan perisian untuk bangunan bertingkat tinggi ditentukan oleh langkah yang lebih luas di lokasi dinding atau tiang. Pada masa yang sama, reka bentuk umum, sekiranya berlaku impak kecemasan, membenarkan keruntuhan setempat elemen galas beban, tetapi hanya dalam satu tingkat,tanpa kesinambungan rantaian lanjut kemusnahan ini. Pengumpulan peraturan mengandungi cadangan mengenai reka bentuk dan pembinaan baharu, serta pengesahan dan pembinaan semula bangunan dan struktur bertingkat tinggi yang telah dibina. (Untuk rujukan, kriteria ketinggian ialah ketinggian lebih daripada 75 m, yang bersamaan dengan bangunan 25 tingkat.)

Pengiraan mengikut kaedah keseimbangan had

Reka bentuk bangunan bertingkat tinggi dikira berdasarkan andaian bahawa di bawah pengaruh kemusnahan tempatan, ia berubah menjadi keadaan bersyarat dipanggil "keadaan had kumpulan pertama". Mari kita jelaskan istilah ini. Keadaan mengehad dipanggil keadaan struktur sedemikian apabila ia berhenti menahan kemusnahan atau rosak (mengalami ubah bentuk). Secara keseluruhan, dua kumpulan keadaan had dibezakan. Yang pertama secara bersyarat dipanggil keadaan ketidaksesuaian operasi lengkap. Yang kedua dipanggil keadaan kerosakan, yang membenarkan eksploitasi separa.

pengiraan cn untuk keruntuhan progresif
pengiraan cn untuk keruntuhan progresif

Secara teknikal, pengiraan dibuat dengan memodelkan ciri kekukuhan bukan linear bagi struktur bangunan bertingkat tinggi oleh sistem persamaan pembezaan. Pengiraan bangunan bertingkat tinggi adalah berdasarkan pembinaan model spatial, yang mengambil kira elemen tidak galas, tetapi mampu mengambil alih pengagihan semula usaha di bawah pengaruh tempatan. Dalam kes ini, ciri-ciri kekakuan unsur-unsur struktur yang bersebelahan dengan tapak patah diambil kira. Model pengiraan itu sendiri dikira berkali-kali, setiap kali mengambil kira yang khususkemusnahan tempatan. Kaedah ini membolehkan anda mencapai hasil yang paling boleh dipercayai. Pada masa yang sama, dalam model yang sedang dibina, faktor pengurangan kos bahan yang berlebihan dipertimbangkan.

Bagaimanakah model spatial dianalisis? Di satu pihak, daya dalam elemen struktur disamakan dengan maksimum yang mungkin, yang boleh dikekalkan oleh mereka. Adalah dipercayai bahawa keruntuhan progresif bangunan tinggi menjadi mustahil apabila daya kurang daripada kapasiti galas struktur. Jika keperluan kekuatan tidak dipenuhi, maka kapasiti galas bangunan mesti diperkukuh dengan elemen galas beban tambahan atau tetulang.

Kuasa muktamad dalam elemen ditentukan secara berbeza: untuk bahagian usaha jangka panjang dan bahagian jangka pendek.

Kaedah kinematik

Jika struktur bangunan bertingkat tinggi dicacat secara plastik, maka kaedah kinematik menjadi relevan untuk pengiraan perisian. Dalam kes ini, pengiraan bangunan dijalankan seperti berikut:

  1. Varian perisian yang paling mungkin dipertimbangkan, dan bagi mereka set ikatan boleh musnah ditentukan, serta kemungkinan anjakan dalam engsel plastik yang terbentuk dikira. (Engsel plastik ialah bahagian rasuk atau elemen struktur lain di mana ubah bentuk plastik berlaku di bawah pengaruh daya.)
  2. Pengiraan untuk keruntuhan progresif mempertimbangkan daya muktamad yang boleh ditahan oleh mana-mana elemen struktur, termasuk engsel plastik.
  3. Akibatnya - daya dalaman ditentukan oleh kekuatanstruktur mesti melebihi beban luaran. Pemeriksaan sedemikian dijalankan di dalam tingkat yang sama dan di seluruh struktur. Dalam kes kedua, kemungkinan lantai runtuh serentak sedang disiasat.

Jika bahan dari mana elemen struktur dibuat tidak mampu ubah bentuk plastik, maka elemen ini tidak diambil kira dalam pengiraan.

Kajian kemungkinan pembangunan perisian selepas pemusnahan tempatan

Garis panduan runtuh progresif menasihati pereka bentuk untuk meneroka empat senario pembangunan perisian biasa:

  1. Serentak, semua struktur menegak yang terletak di atas pemusnahan tempatan dianjak ke bawah.
  2. Putaran serentak di sekeliling paksinya bagi semua bahagian struktur yang terletak pada tahap di atas kemusnahan tempatan. Pemusnahan ikatan dipertimbangkan, kerana pertindihan dan ikatan menegak dialihkan dalam kompleks.
  3. Struktur menegak telah tersingkir dan sebahagian siling runtuh di atasnya berlaku.
  4. Hanya struktur di atas lantai di atas dialihkan.

SP "Perlindungan keruntuhan progresif" terutamanya menyediakan untuk pencegahan perkembangan empat senario ini.

Cadangan perisian binaan modular

Sekiranya pembinaan blok volum (modular), sebahagian besar proses dijalankan di kilang. Pemasangan juga difasilitasi oleh fakta bahawa blok mempunyai jumlah tertentu. Oleh itu, modul yang membentuk struktur itu jelas diperbuat daripada bahan yang tidak terlalu terdedah kepada kemusnahan. Kakisan bahan dihalang oleh salutan berbilang lapisannya dengan komposisi khas pelindung, penggunaan keluli tergalvani.

Dalam usaha sama yang kami pertimbangkan, keruntuhan progresif untuk bangunan blok-modular mempunyai ciri-ciri tersendiri. Untuk jenis bangunan ini, perhatian diberikan kepada elemen struktur seperti persimpangan blok yang dipertimbangkan dengan blok jiran. Kriteria kawalan ialah kapasiti galas nod ini, yang mana bangunan secara keseluruhannya menentang kemusnahan tempatan dan menahan daya yang dikaitkan dengannya kerana kapasiti galasnya.

Keruntuhan progresif bangunan struktur blok juga boleh berlaku disebabkan kerosakan setempat pada blok yang menjalankan fungsi menanggung beban. Untuk menentang ini, pampasan seterusnya pengagihan semula usaha dari blok yang dimusnahkan ke blok jiran adalah penting. Keadaan ini harus difasilitasi oleh kapasiti galas yang ketara dan keupayaan untuk ubah bentuk plastik sambungan nod, di satu pihak, dan pemasangan blok kilang berkualiti tinggi yang diperkuat dengan tetulang, di pihak yang lain.

pengiraan untuk keruntuhan progresif
pengiraan untuk keruntuhan progresif

Pengiraan bangunan untuk keruntuhan progresif dilakukan dengan kaedah keseimbangan had, serta kaedah unsur terhingga. Memandangkan kami mempertimbangkan kaedah keseimbangan had sebelum ini, kami akan menerangkan kaedah kedua dengan lebih terperinci.

Kaedah unsur terhingga digunakan secara meluas dalam mekanik pepejal untuk mengira ubah bentuk. Intipatinya terletak pada penyelesaian sistem persamaan pembezaan. Kemudian kawasan penyelesaian (bergantung kepadapekali berbeza) dibahagikan kepada beberapa segmen, setiap satunya diperiksa untuk optimum.

Berdasarkan pekali yang dipilih untuk persamaan pembezaan boleh ubah, elemen galas optimum ditentukan.

Cadangan untuk Perisian Bangunan Pepejal

Pengiraan untuk keruntuhan progresif bangunan monolitik juga berpunca daripada fakta bahawa pemusnahan tempatan struktur galas beban menegak, jika ia berlaku, tidak seharusnya melampaui satu tingkat. Pelanggaran integriti dua dinding bersilang (dari sudut ke bukaan terdekat), lajur berasingan, lajur berselang-seli dengan bahagian dinding bersebelahan dianggap sebagai kemusnahan tempatan sedemikian.

Pengesyoran untuk perlindungan terhadap keruntuhan progresif menetapkan untuk mempertimbangkan model spatial, yang, sebagai tambahan kepada galas, termasuk elemen lain yang boleh mengagihkan semula fungsi galas.

Pemodelan mengambil kira:

  • sambungan monolitik elemen menanggung beban (dinding luar dan dalam, tiang, aci pengudaraan, ruang tangga, pilaster);
  • tali pinggang konkrit bertetulang monolitik menutupi lantai, iaitu ambang yang terletak di atas tingkap.;
  • parapet konkrit bertetulang monolitik yang disambungkan dengan lantai;
  • elemen yang disambungkan ke lajur: rasuk konkrit bertetulang, pagar tangga, dinding;
  • bukaan di dinding tidak melebihi ketinggian satu lantai.

Selain itu, untuk bangunan monolitik, nilai reka bentuk mesti dipatuhi:

  • rintanganmampatan paksi konkrit:
  • rintangan konkrit kepada tegangan paksi;
  • rintangan tetulang membujur kepada mampatan paksi;
  • rintangan tetulang membujur kepada ketegangan;

Keperluan reka bentuk

Perlindungan bangunan dan struktur daripada keruntuhan progresif adalah berdasarkan penyediaan dinamik perkembangan pengaruh pelbagai kemusnahan tempatan terhadap keseluruhan struktur bangunan (struktur). Pada masa ini, perisian bingkai bangunan tinggi bersilang besar pelbagai geometri sedang dikaji secara aktif terutamanya pada peringkat reka bentuknya dan semasa pemulihan selepas ia menerima kerosakan tempatan. Koleksi pengesyoran dan peraturan sedang dibangunkan, piawaian yang mengikat sedang diluluskan.

Perlu disebutkan bahawa usaha sama "Perlindungan terhadap keruntuhan progresif", yang berulang kali kami sebutkan, sebagai satu set peraturan normatif, telah disusun bersama oleh Pusat Penyelidikan "Pembinaan" dan Negara Barat Daya Persekutuan Universiti, dengan mengambil kira undang-undang persekutuan No. 184-FZ dan No. 384 -FZ yang mengawal selia peraturan teknikal dan langkah keselamatan dalam kes ini. Ia disesuaikan untuk peraturan:

  • pembinaan bangunan (struktur) pada tahap tanggungjawab biasa dan tahap peningkatan;
  • pembinaan semula bangunan (struktur) pada tahap tanggungjawab biasa dan tahap peningkatan;
  • baik pulih bangunan (struktur) dengan tahap tanggungjawab yang tinggi.

JV yang sedang dipertimbangkan mengawal selia:

  • bahan binaan terpakai dan ciri-cirinya;
  • muatan yang mungkin dan kesannya padabangunan (struktur);
  • ciri model pengiraan;
  • Langkah anti perisian yang merosakkan.

Ciri pengiraan komputer

Seperti yang telah berulang kali kami sebutkan, perlindungan terhadap keruntuhan progresif melibatkan pemodelan komputer dengan kaedah elemen terhingga dan keseimbangan had. Adalah berguna untuk mengetahui bahawa pakej perisian khusus STADIO, ANSYS, SCAD, Nastran bertindak sebagai alat untuk pemodelan dengan kaedah keadaan had. Dalam kes ini, model lengkap dibuat, kerana terima kasih kepada kaedah yang disebutkan, kesepadanan model yang hampir lengkap kepada dinamik tindak balas bangunan terhadap kerosakan setempat dicapai.

keruntuhan progresif bangunan dan struktur
keruntuhan progresif bangunan dan struktur

Kaedah kinematik menggunakan atur cara yang sama, tetapi ia kurang formal dan memerlukan pelaku membina kaedah pengiraan peribadi.

Hasil pengiraan kinematik:

  • takrifkan elemen struktur yang kehilangan integritinya;
  • elemen struktur itu sendiri digabungkan menjadi kumpulan yang setara;
  • mengira jumlah kerja pembinaan untuk setiap kumpulan;
  • tentukan tempat pemusnahan tempatan yang paling berbahaya yang boleh menyebabkan perisian;
  • kemusnahan diramalkan, membolehkan perancangan awal untuk kerja pemulihan.

Kesimpulan

Zaman kita dibezakan dengan kemunculan bilangan bangunan kediaman dan pejabat yang semakin meningkat. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat peningkatan minat orang ramai dalam masalah meningkatkan kebolehpercayaan.bangunan perindustrian dan kediaman. Khususnya, bukan tempat terakhir yang diduduki oleh soalan: "Bagaimanakah keruntuhan progresif boleh paling dijamin untuk dicegah?" Dan ini bukan kebetulan, kerana kemalangan sedemikian membawa kerugian material yang paling ketara dan menyebabkan akibat sosial negatif yang mendalam. Lagipun, kemalangan seperti itu boleh meragut ratusan, malah ribuan nyawa.

cadangan untuk keruntuhan progresif
cadangan untuk keruntuhan progresif

Penyelidikan sedang dijalankan dalam tiga arah:

  • pembangunan sambungan ideal antara elemen struktur;
  • membuat elemen struktur untuk kebolehpercayaan maksimum;
  • reka bentuk keseluruhan bangunan yang menghalang secara optimum (struktur).

Pejabat reka bentuk, syarikat pembinaan dan penyelidikan khas tidak menjadikan penyelidikan mereka sebagai pengetahuan, yang terakhir diterbitkan dan diringkaskan. Dan ini boleh difahami, kerana masalah perisian bukan sahaja membina, tetapi juga penting secara sosial. Walau bagaimanapun, peraturan masih perlu diperbaiki. Di samping itu, pengalaman berbeza pakar dalam bidang diagnostik perisian yang mungkin perlu diseragamkan dan dikemas kini terlebih dahulu, dan kemudian diubah menjadi diagnostik pencegahan praktikal, dijalankan secara terancang, tetap dan bukan komersial.

Jelas sekali, kini pengiraan perisian seharusnya menjadi lebih mudah diakses dan lebih mudah untuk pemilik aset kediaman dan perindustrian dalam prosedur. Lagipun, terdapat masalah stok perumahan yang semakin tua, dan dalam kemalangan seperti itu kita bercakap tentang kehilangan nyawa manusia.

Sistem pembayaran awal yang mantap untuk perisian, jika ia dibenarkan secara sah dan benar-benar dilancarkan, akan menjadi alat yang berkesan untuk mencegah tragedi baharu.

Mungkin pencegahan tepat pada masanya boleh menghalang perisian seperti keruntuhan pintu masuk bangunan kediaman pada 31 Disember 2018 di Magnitogorsk, yang mengorbankan 39 orang. Secara normatif, adalah perlu untuk mewujudkan senarai situasi apabila, bukan sahaja semestinya, tetapi juga dengan segera, adalah perlu untuk menjalankan pengiraan untuk keruntuhan progresif. Keperluan untuk pengiraan sedemikian amat mendesak apabila pemilik apartmen memutuskan untuk membangunkan semula, selalunya tidak menyedari bahawa ia menjejaskan elemen struktur yang menanggung beban. Pelanggaran yang tidak terkawal inilah yang menyebabkan perisian di atas.

Disyorkan: