Progresívny kolaps: normy, výpočty a odporúčania

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 05:40

Téma progresívnych kolapsov je dnes aktuálna a spomínaná. Doteraz sú ľudia zhrození zo známej katastrofy tohto druhu, ku ktorej došlo 11. septembra 2011 v New Yorku. Milióny ľudí sledovali na videu tieto tragické udalosti, ktoré si vyžiadali životy 2977 ľudí.

O 8 hodín 46 minút 40 sekúnd v smere zo severu medzi 93. a 95. poschodím Severnej veže Svetového obchodného centra havaroval Boeing 767 riadený teroristami (let 11). O 09:30:11 medzi 78. a 85. poschodím z juhu bola Južná veža Svetového obchodného centra prerazená Boeingom 767 (let 175) rýchlosťou 959 km/h.

Progresívne zrútenie (PO) Južnej veže Svetového obchodného centra nastalo o 55 minút a 51 sekúnd neskôr, o 9 hodín 58 minút, a Severnej veže - po 1 hodine 41 minútach 51 sekundách, o 10 hodinách 28 minút. V oboch mrakodrapoch boli zničené konštrukčné prvky držiace stropy podlahy, nosníky podlahy dopadovej plochy.

Bohužiaľ, väčšina PO sa deje kvôlinedostatočná kontrola údržby budovy. Vďaka tlači sa dozvedáme o skutočnostiach zrútenia obytných vchodov, ktoré sú, žiaľ, najčastejšie.

Všimnite si, že v americkom príklade došlo k zničeniu v dôsledku mimoriadnej udalosti a dizajn dvojičiek spĺňal technické požiadavky. Preto ani stavitelia, ani projektanti nemali príležitosť predvídať tento druh priamych vplyvov, ktoré spôsobili lokálne zničenie, čo viedlo ku kritickému zničeniu reťaze a v dôsledku toho k zrúteniu budov. Podľa štatistík sa však softvér vo väčšine prípadov vyskytuje pod vplyvom faktorov, ktoré možno vypočítať. Okrem toho vedci a inžinieri vyvinuli efektívne metódy na výpočet štruktúry budov, ktoré sú menej náchylné na takéto kritické poškodenie.

História kategórie progresívneho kolapsu

Samotný termín sa objavil v roku 1968 po práci stavebnej komisie, ktorá skúmala úplné zničenie 22-poschodovej londýnskej budovy „Ronan Point“výbuchom plynu v domácnosti. Britskí dizajnéri vzali túto tragédiu ako výzvu pre svoju profesionalitu. Rozsah tragédie, ktorá si v čase mieru vyžiadala desiatky civilných obetí, zarezonoval spoločnosťou. V dôsledku inžinierskych prieskumov v roku 1970 boli na rokovanie parlamentu navrhnuté zmeny právnych predpisov - nové vydanie stavebných predpisov. Zmeny boli založené na princípe úmernosti nehody k miestnemu vplyvu vedúcemu ku kolapsu.

Za to zodpovedajú dizajnéribol pripočítaný do výpočtu progresívneho kolapsu. Jeho potreba od roku 1970 bola regulovaná zákonom, a preto sa odvtedy v Británii prísne dodržiava. Preto bolo normatívne stanovené:

1. Už vo fáze návrhu by sa mala zvážiť možnosť nebezpečného lokálneho zničenia.
2. Počet kĺbových spojov sa čo najviac zníži a stupeň kontinuity konštrukcie sa zvýši.
3. Vyberajú sa stavebné materiály s plastickou deformáciou.
4. Konštrukcia obsahuje prvky, ktoré pri bežnej prevádzke nie sú nosné, ale v prípade lokálneho zničenia plnia (úplne alebo čiastočne) nosné funkcie.

Ochrana budov pred postupným zrútením sa vykonáva komplexne s prihliadnutím na všetky tieto faktory. Pred rokom bol vyvinutý ruský súbor pravidiel, ktorý upravuje súlad s podmienkami životnosti budov a stavieb vo fázach ich návrhu, rekonštrukcie a generálnej opravy.

Relevantnosť problému. Dôvody

Ako dokazujú štatistiky softvéru, k takémuto globálnemu zničeniu dochádza v dôsledku korózie, sily alebo deformácie. Možnosti takýchto umelých udalostí môžu byť:

1. Záplavy podzemnej vody.
2. Erózia základov v dôsledku nehôd na vodovodných potrubiach.
3. Zničenie konštrukčných prvkov v dôsledku ich preťaženia alebo v dôsledku výbuchu, kolízie.
4. Oslabenie štruktúry materiálov v dôsledku korózie.
5. Chyby v projekte pri výpočte spojovacích prvkov a nosných prvkov.
6. Výbuchzapáliť plyn.

Progresívne zlyhanie sa často vyskytuje v dôsledku krehkého lomu so zvýšeným počtom mikrotrhlín. Je zrejmé, že prvý prípad takéhoto zničenia, ku ktorému došlo v roku 23 po Kr. e. s amfiteátrom mesta Fidena, ktorý opísal historik starovekého Ríma Cornelius Tacitus. PO, ktorá vznikla v deň gladiátorských stavieb v preplnenej budove, si podľa svedectva tohto kronikára vyžiadala toľko životov, koľko by vojna pripravila. Hovoríme o niekoľkých desiatkach tisíc ľudí.

Uveďme si neskorší historický príklad. Postupné zrútenie s nárastom počtu mikrotrhlín spôsobilo v roku 1786 zrútenie oblúkového mosta cez rieku Wye (Veľká Británia, Herefordshire). Ďalší oblúkový most s názvom Lsen-Beneze cez rieku Rhone (Francúzsko), postavený v 12. storočí, sa v dôsledku nepriaznivých vplyvov prostredia a vnútornej degradácie zrútil toľkokrát, že v 17. storočí ho prestali obnovovať (iný rozpätia mosta sa zrútili 1-krát - v roku 1603, 3-krát - v roku 1605, 1-krát - v roku 1633 a v roku 1669 - konečne).

Treba poznamenať, že moderné mestské plánovacie technológie, žiaľ, nedeaktivovali postupné zrútenie budov a štruktúr. Smutné štatistiky pokračujú aj v 21. storočí:

1. 1999-08-09 - teroristický útok - explózia 350 kg TNT, ktorá strhla dva vchody do deväťposchodovej budovy na ulici. Guryanov (Moskva) a viedla k smrti 106 ľudí.
2. 2002-02-07 - explózia plynu v domácnosti sepicentrum na 7. poschodí v deväťposchodovej budove na Dvinskej ulici (Petrohrad), čo viedlo k smrti dvoch ľudí.
3. 14.02.2004 - zrútenie strechy parku Transvaal s rozlohou asi 5 tisíc m22, ktoré si vyžiadalo smrť 28 ľudí.
4. 13.10.2007 - výbuch domáceho plynu v dome na ulici. Mandrykovskaja (Dnepropetrovsk) zničila tretí vchod obytnej budovy a viedla k smrti 23 ľudí.
5. 27.02.2012 - Výbuch plynu iniciovaný samovraždou zrútil vchod do domu na ulici N. Ostrovského, desať ľudí zahynulo.
6. 20.12.2015 - výbuch plynu v dome na ulici. Kozmonauti (Volgograd), 3 byty zničené, jedna osoba zomrela.

Predpisy

Pred zvážením problému by bolo logické oboznámiť sa s regulačnými dokumentmi, ktoré ho zvažujú, a organizovať vhodnú prevenciu. Ochrana budov a stavieb pred progresívnym kolapsom v Ruskej federácii je regulovaná regulačnými dokumentmi, ktorých zoznam je uvedený nižšie:

1. Manuál pre projektovanie obytných budov. Problém. 3. Štruktúry obytných budov (k SNiP 2.08.01-85). - Puzdro TsNIIEP. - M. -1986.

2. GOST 27751-88 Spoľahlivosť stavebných konštrukcií a základov. Základné ustanovenia pre výpočet. - 1988

3. GOST 27.002-89 “Spoľahlivosť v strojárstve. Základné pojmy. Pojmy a definície". - 1989

4. Odporúčania na predchádzanie postupnému zrúteniu veľkých panelových budov. - M.: GUP NIATs. - 1999

5. MGSN 3.01-01 "Obytné budovy", - 2001, odseky 3.3, 3.6,3.24.

6. NP-031-01 Kód návrhu pre seizmicky odolné jadrové elektrárne, 2001

7. Odporúčania na ochranu obytných rámových budov v núdzových situáciách. - M.: GUP NIATs. - 2002

8. Odporúčania na ochranu budov s nosnými tehlovými stenami v núdzových situáciách. - M.: GUP NIATs. - 2002

9. Odporúčania na ochranu monolitických obytných budov pred postupným zrútením. - M.: GUP NIATs. - 2005

10. MGSN 4.19-05 Multifunkčné výškové budovy a komplexy. - 2005 odseky 6.25, 14.28, príloha 6.1.

Problém so softvérom sa nedávno úplnejšie pokryl v najnovších domácich regulačných zdrojoch. Akákoľvek stavebná dokumentácia budov s bežnou a zvýšenou mierou zodpovednosti musí nevyhnutne zohľadňovať požiadavky súboru pravidiel (SP) 385.1325800.2018, ktoré upravujú ochranu budov pred progresívnou deštrukciou.

Softvér a nosnosť budov

Podľa odseku 4.1 týchto pravidiel má zákazník právo na úvod požadovať zahrnutie do projektu rozostavanej budovy (konštrukcie) o dodatočné prvky, ktoré zvyšujú únosnosť konštrukcie.

Rovnaký spoločný podnik „Výpočet pre progresívny kolaps“najviac predstavuje dve možnosti navrhovania ochrany pred softvérom počas veľkých opráv. Prvý - v prípade generálnej opravy budov a štruktúr so zvýšenou mierou zodpovednosti a druhý - pre rovnaké objekty bežnej úrovne zodpovednosti. V prvom prípade sa únosnosť zvýši o faktordruhý.

Hlavnou podmienkou splnenia požiadaviek softvérovej ochrany je splnenie podmienky prekročenia únosnosti konštrukčných prvkov a ich spojov nad sily vedúce k lokálnym kolapsom v týchto konštrukčných prvkoch a spojoch. Ak niektorý dizajn nespĺňa túto požiadavku, mal by byť posilnený alebo nahradený.

Ak hovoríme o rekonštrukciách budov (stavieb), tak najskôr musia byť technicky skontrolované v súlade s GOST 31937 a až potom sa samotná rekonštrukcia vykonáva ako celok, alebo v medziach rozšírenia spoje (v závislosti od zvolenej stratégie rekonštrukcie).

Sektor miestneho ničenia

Pri diagnostike životnosti budov vo vzťahu k softvéru plánovači vo fáze návrhu podrobne uvádzajú možné zdroje – miesta lokálneho zničenia. Každú takúto deštrukciu posudzujú samostatne a priestorovo. Najmä výpočet progresívneho kolapsu, ktorý zvažujeme, začína prognózou sektorov lokálnej deštrukcie pri navrhovaní nosných konštrukcií:

• pre budovy a stavby do výšky 75 m sú obmedzené na kruh s priemerom najmenej 6 m;
• pre budovy a stavby s výškou od 75 m do 200 m - kruh s priemerom najmenej 10 m;
• pre budovy a stavby s výškou nad 200 m - kruh s priemerom najmenej 11,5 m.

Pri viacpodlažných budovách s veľkým rozpätím sa uvažuje s lokálnym poškodením vo forme poškodenia niektorej z nosných konštrukcií. V tomto prípade by zóna lokálnej deštrukcie mala byť lokalizovaná štruktúrou av žiadnom prípade by sa z nej nemala vyvinúť softvér.

SP „Ochrana budov pred postupným zrútením“poskytuje preventívne opatrenia na zabránenie globálnej deštrukcii tohto druhu:

• berúc do úvahy maximálny počet pravdepodobného lokálneho zničenia;
• použitie materiálov a štruktúr náchylných na plastickú deformáciu
• zvýšenie statickej neurčitosti (SN) konštrukcie (zvýšenie úrovne jej neriedkosti, zníženie počtu kĺbových prvkov).

Nasilu používame špeciálny výraz, vysvetlíme si to. SN-systémy - komplexná charakteristika interakcie stavebnej konštrukcie a síl na ňu pôsobiacich. Inými slovami, v systémoch SN, na rozdiel od staticky určených, závisí rozloženie síl nielen od vonkajších síl pôsobiacich na budovy (konštrukcie), ale aj od rozloženia týchto síl na konštrukčné prvky, ktoré naopak. sú charakteristické elastickými modulmi.

Práve prevádzkové nosné konštrukčné prvky (tzv. spoje) pod lokálnymi vplyvmi bránia premene uceleného staticky neurčitého systému na geometricky premenlivý (z toho vyplýva možnosť softvéru). Sú to teda väzby, ktoré znemožňujú postupný kolaps. Stavebné predpisy – to je to, čo by malo brať do úvahy a regulovať prevenciu softvéru.

Stručne o normatívnej dokumentácii

Zjavne sa pýtate, ktorésoftvérová regulačná dokumentácia je najpokročilejšia na svete. Treba uznať, že napriek domácemu vývoju posledných rokov je dnes zvažovanie softvérovej protiakcie najpodrobnejšie (relevantnosť - 2016) v amerických normách UFC 4-023-03 a GSA.

Faktom je, že berú do úvahy najnovšie stavebné materiály, ako aj rôzne stavebné návrhy. Zároveň bola zostavená ruská zbierka E TKP 45-3.02-108-2008 na základe odporúčaní napísaných v roku 2000 týkajúcich sa železobetónových konštrukcií.

Všimnite si jasný pokrok v ruskej regulačnej dokumentácii v posledných rokoch a zjavné úsilie o zefektívnenie existujúcich rôznorodých a početných zdrojov noriem. Bude však spravodlivé povedať o nedostatkoch. Vezmite si aspoň normatívnu dokumentáciu. Odborníci poznamenávajú, že dnes sú rôzne zdroje domácej regulačnej dokumentácie často protichodné a obsahujú aj nedostatky. Tu je len niekoľko príkladov:

1. V GOST 27751-88, odsek 1.10, „Nariadenie“ide na úroveň „akéhokoľvek konštrukčného prvku“. (Dovoľte mi, aby sme boli konkrétni, pretože hovoríme o ľudských životoch!)
2. STO 36554501-024-2010 „Zaistenie bezpečnosti veľkorozponových konštrukcií …“(V odseku D.3 je chybne uvedené, že výber softvérového výpočtu by mal byť určený špeciálnymi technickými podmienkami. Takáto logika je absurdné).
3. V SNiP 31-06-2009 „Verejné budovy a stavby“v odseku 5.40 sa uvádza, že návrh by mal „zohľadňovať návrhové situácieteroristickej povahy“. (To je však slepá ulička. Predpokladajme, že konštruktéri skontrolujú lokálne zničenie stĺpu na jednom poschodí, ale teroristi dajú výbušninu pod dva stĺpy. Na tom istom mieste – odsek 9.8 – ide opäť predpis na úroveň „akéhokoľvek konštrukčného prvok.)
4. STO-008-02495342-2009 „Softvér na prevenciu železobetónových budov“. (Dokument je kritizovaný. V zásade sa neberie do úvahy dynamika softvéru ani plastické deformácie.)

Je zrejmé, že tento zoznam môže pokračovať. Pokrok v stavebníctve, ktorý sa v posledných rokoch výrazne zrýchlil, viedol k zastaraniu väčšiny existujúcich regulačných dokumentov upravujúcich oblasť softvéru. Je zrejmé, že účinná prevencia progresívneho kolapsu si čoskoro vyžiada prispôsobenie sa domácej realite už zovšeobecnených zahraničných skúseností. Ide o americké normy UFC 4-023-03 a GSA, ktoré obsahujú nie vágne, ale veľmi jasne formulované požiadavky na konštrukcie a materiály konkrétnych typov budov.

Bohužiaľ, mnohí domáci odborníci považujú spoločný podnik „Ochrana budov pred softvérom…“, spoločný podnik „Budovy a stavby. Špeciálne vplyvy).

Funkcie odporúčaní softvéru na vysokej úrovni

Predovšetkým reguluje postupné zrútenie výškových budov, ktoré zvažujeme. Zvláštnosť výpočtu softvéru pre výškové budovy je určená širším krokom v umiestnení stien alebo stĺpov. Generálny návrh zároveň v prípade havarijného nárazu umožňuje lokálne zrútenie nosných prvkov, avšak len v rámci jedného podlažia,bez ďalšieho reťazového pokračovania tohto ničenia. Zbierka pravidiel obsahuje odporúčania týkajúce sa navrhovania a výstavby nových, ako aj overovania a rekonštrukcie už postavených výškových budov a stavieb. (Pre porovnanie, kritériom nadmorskej výšky je výška viac ako 75 m, čo zodpovedá 25-poschodovej budove.)

Výpočet metódou limitnej rovnováhy

Návrh výškovej budovy je vypočítaný na základe predpokladu, že vplyvom lokálnej deštrukcie dôjde k jej premene do stavu podmienečne nazývaného „medzné stavy prvej skupiny“. Vysvetlime si tento pojem. Limitný stav sa nazýva taký stav konštrukcie, keď prestáva odolávať deštrukcii alebo je poškodená (deformuje sa). Celkovo sa rozlišujú dve skupiny medzných stavov. Prvý sa podmienečne nazýva stav úplnej prevádzkovej nevhodnosti. Druhý sa nazýva stav poškodenia, ktorý umožňuje čiastočné využitie.

Technicky sa výpočet robí modelovaním nelineárnych charakteristík tuhosti konštrukcie výškovej budovy systémom diferenciálnych rovníc. Výpočet výškovej budovy je založený na konštrukcii priestorového modelu, ktorý zohľadňuje nenosné prvky, ale je schopný prevziať prerozdelenie síl pod miestnymi vplyvmi. V tomto prípade sa berú do úvahy charakteristiky tuhosti konštrukčných prvkov susediacich s miestom zlomeniny. Samotný výpočtový model sa počíta mnohokrát, pričom sa vždy berie do úvahy špecifickýlokálna deštrukcia. Táto metóda vám umožňuje dosiahnuť najspoľahlivejšie výsledky. Zároveň sa pri budovanom modeli berie do úvahy faktor zníženia nadmerných nákladov na materiál.

Ako sa analyzuje priestorový model? Na jednej strane sa sily v konštrukčných prvkoch vyrovnajú maximálnej možnej miere, ktorú môžu vydržať. Predpokladá sa, že postupné zrútenie výškových budov je nemožné, keď sú sily menšie ako únosnosť konštrukcie. Ak nie sú splnené požiadavky na pevnosť, potom je potrebné posilniť nosnosť budovy dodatočnými alebo zosilnenými nosnými prvkami.

Konečné sily v prvkoch sa určujú inak: pre dlhodobú časť úsilia a pre krátkodobú časť.

Kinematická metóda

Ak je konštrukcia výškovej budovy plasticky deformovaná, potom sa kinematická metóda stáva relevantnou pre softvérový výpočet. V tomto prípade sa výpočet budovy vykonáva takto:

1. Zvažuje sa najviac možných variantov softvéru a pre ne sa určí množina zničiteľných väzieb, ako aj možné posuny vo vytvorených plastových pántoch. (Plastový záves je časť nosníka alebo iného konštrukčného prvku, v ktorom dochádza k plastickej deformácii pod vplyvom síl.)
2. Výpočet pre postupné zrútenie berie do úvahy maximálne sily, ktorým môže odolať akýkoľvek konštrukčný prvok vrátane plastových pántov.
3. Výsledkom - vnútorné sily určené siloukonštrukcie musia presahovať vonkajšie zaťaženie. Takáto kontrola sa vykonáva na tej istej podlahe aj v celej konštrukcii. V druhom prípade sa skúma možnosť súčasného zrútenia podláh.

Ak materiál, z ktorého je konštrukčný prvok vyrobený, nie je schopný plastickej deformácie, potom sa tento prvok pri výpočtoch jednoducho neberie do úvahy.

Štúdia možného vývoja softvéru po lokálnom zničení

Pokyny k progresívnemu zrúteniu odporúčajú dizajnérom preskúmať štyri typické scenáre vývoja softvéru:

1. Súčasne sú všetky vertikálne konštrukcie umiestnené nad lokálnou deštrukciou posunuté nadol.
2. Súčasné otáčanie okolo svojej osi všetkých konštrukčných častí umiestnených na úrovniach nad lokálnym zničením. Zvažuje sa deštrukcia väzieb, pretože presahy a vertikálne väzby sú v komplexe posunuté.
3. Vypadla zvislá konštrukcia a došlo k čiastočnému zrúteniu stropu nad ňou.
4. Premiestnené sú iba konštrukcie nad poschodím.

SP „Progresívna ochrana pred kolapsom“zabezpečuje najmä prevenciu vývoja týchto štyroch scenárov.

Odporúčania modulárneho stavebného softvéru

V prípade objemovo-blokovej (modulárnej) konštrukcie sa významná časť procesov vykonáva v továrni. Inštalácia je tiež uľahčená tým, že bloky majú určitý objem. Preto sú moduly, ktoré tvoria štruktúru, zjavne vyrobené z materiálov, ktoré nie sú veľmi náchylné na zničenie. Korózii materiálov zabraňuje ich viacvrstvový náter s ochrannými špeciálnymi kompozíciami, použitie pozinkovanej ocele.

V spoločnom podniku, o ktorom uvažujeme, má progresívny kolaps blokových modulárnych budov svoje vlastné charakteristiky. Pri tomto type budov sa pozornosť venuje takým konštrukčným prvkom, ako sú spoje blokov so susednými blokmi. Kontrolným kritériom je únosnosť týchto uzlov, vďaka čomu budova ako celok odoláva lokálnej deštrukcii a vďaka svojej únosnosti odolá silám, ktoré im možno pripísať.

Postupné zrútenie budov blokovej konštrukcie môže tiež nastať v dôsledku lokálneho poškodenia bloku, ktorý plní nosné funkcie. Aby sme tomu odolali, je dôležitá následná kompenzácia prerozdelenia úsilia zo zničeného bloku do susedných blokov. K tomuto stavu by mala prispieť na jednej strane výrazná únosnosť a schopnosť plastickej deformácie uzlových prepojení a na strane druhej kvalitná továrenská montáž blokov vystužených výstužou.

Výpočet budovy pre postupné zrútenie sa vykonáva metódou limitnej rovnováhy, ako aj metódou konečných prvkov. Keďže sme predtým uvažovali o metóde limitnej rovnováhy, popíšeme druhú metódu podrobnejšie.

Metóda konečných prvkov je široko používaná v mechanike pevných látok na výpočet deformácií. Jeho podstata spočíva v riešení sústavy diferenciálnych rovníc. Potom oblasť riešenia (v závislosti odrôzne koeficienty) je rozdelená do niekoľkých segmentov, z ktorých každý sa skúma na optimálnosť.

Na základe zvolených koeficientov pre variabilné diferenciálne rovnice sa určia optimálne ložiskové prvky.

Odporúčania pre softvér pevných budov

Výpočet postupného zrútenia monolitických budov vychádza aj zo skutočnosti, že lokálna deštrukcia zvislých nosných konštrukcií, ak k nim dôjde, by nemala presiahnuť jedno podlažie. Za takéto lokálne zničenie sa považuje narušenie celistvosti dvoch pretínajúcich sa stien (od rohu k najbližšiemu otvoru), oddelené stĺpy, striedanie stĺpov s priľahlými časťami stien.

Odporúčania na ochranu pred progresívnym kolapsom predpisujú zvážiť priestorový model, ktorý okrem ložiska obsahuje ďalšie prvky, ktoré môžu prerozdeliť funkcie ložiska.

Pri modelovaní sa berie do úvahy:

• monolitické spojenie nosných prvkov (vonkajšie a vnútorné steny, stĺpy, vetracie šachty, schodiská, pilastre);
• monolitické železobetónové pásy pokrývajúce podlahy, čo sú preklady umiestnené nad oknami.;
• monolitické železobetónové parapety spojené s podlahami;
• prvky spojené so stĺpmi: železobetónové nosníky, zábradlia schodiska, steny;
• otvory v stenách nepresahujúce výšku podlahy.

Pri monolitickej budove musia byť navyše dodržané konštrukčné hodnoty:

• odporosové stlačenie betónu:
• odolnosť betónu voči osovému ťahu;
• odolnosť pozdĺžnej výstuže voči axiálnemu tlaku;
• odolnosť pozdĺžnej výstuže proti ťahu;

Požiadavky na dizajn

Ochrana budov a konštrukcií pred postupným zrútením je založená na zabezpečení dynamiky vývoja vplyvu rôznych lokálnych deštrukcií na celkovú štruktúru budovy (konštrukcie). V súčasnosti sa obzvlášť aktívne študuje softvér rámov veľkorozponových výškových budov rôznej geometrie tak vo fáze ich projektovania, ako aj počas obnovy po ich lokálnom poškodení. Vyvíjajú sa zbierky odporúčaní a pravidiel, schvaľujú sa záväzné normy.

Treba spomenúť, že spoločný podnik „Ochrana pred progresívnym kolapsom“, ktorý sme opakovane spomínali ako normatívny súbor pravidiel, zostavili spoločne Výskumné centrum „Výstavba“a Federálny juhozápadný štát univerzity s prihliadnutím na federálne zákony č. 184-FZ a č. 384 -FZ upravujúce technický predpis a bezpečnostné opatrenia v tomto prípade. Je prispôsobený na reguláciu:

• výstavba budov (štruktúr) s normálnou úrovňou zodpovednosti a so zvýšenou úrovňou;
• rekonštrukcia budov (štruktúr) s bežnou mierou zodpovednosti a so zvýšenou úrovňou;
• generálne opravy budov (štruktúr) s vysokou mierou zodpovednosti.

Uvažovaný JV upravuje:

• použité stavebné materiály a ich vlastnosti;
• možné zaťaženia a ich účinky nabudovy (štruktúry);
• charakteristiky výpočtových modelov;
• Deštruktívne protisoftvérové opatrenia.

Funkcie počítačového výpočtu

Ako sme už viackrát spomínali, ochrana pred progresívnym kolapsom zahŕňa počítačové modelovanie metódami konečných prvkov a limitnou rovnováhou. Je užitočné vedieť, že ako nástroj na modelovanie metódou medzných stavov fungujú špecializované softvérové balíky STADIO, ANSYS, SCAD, Nastran. V tomto prípade je vytvorený plnohodnotný model, keďže vďaka spomínanej metóde sa dosiahne takmer úplná zhoda modelu s dynamikou reakcie budovy na lokálne poškodenie.

Kinematická metóda používa rovnaké programy, ale je menej formalizovaná a vyžaduje, aby si umelec vytvoril vlastnú metódu výpočtu.

Ako výsledok kinematických výpočtov:

• definovať konštrukčné prvky, ktoré strácajú svoju integritu;
• samotné konštrukčné prvky sú spojené do ekvivalentných skupín;
• vypočíta množstvo stavebných prác pre každú skupinu;
• určiť najnebezpečnejšie miesta lokálneho zničenia, ktoré môže spôsobiť softvér;
• predpokladá sa zničenie, čo umožňuje včasné plánovanie prác na obnove.

Záver

Naša doba je charakteristická vznikom stále väčšieho počtu výškových obytných a kancelárskych budov. V posledných rokoch vzrástol záujem verejnosti o problémy zvyšovania spoľahlivosti.priemyselné a obytné budovy. Predovšetkým nie na poslednom mieste je otázka: „Ako možno najbezpečnejšie zabrániť progresívnemu kolapsu? A to nie je náhodné, pretože takéto nehody prinášajú najvýznamnejšie materiálne straty a spôsobujú hlboké negatívne sociálne dôsledky. Koniec koncov, takéto nehody si môžu vyžiadať stovky a dokonca tisíce životov.

Výskum prebieha v troch smeroch:

• rozvoj ideálnych spojení medzi konštrukčnými prvkami;
• vytváranie konštrukčných prvkov pre maximálnu spoľahlivosť;
• optimálne obštrukčný celkový dizajn budov (štruktúr).

Projektové kancelárie, špeciálne stavebné a výskumné spoločnosti nepremieňajú svoje výskumy na know-how, tie sú publikované a zhrnuté. A je to pochopiteľné, pretože problém softvéru nie je len konštruktívny, ale aj spoločensky významný. Predpisy však treba ešte vylepšiť. Okrem toho by sa rôznorodé skúsenosti špecialistov v oblasti diagnostiky možného softvéru mali najskôr štandardizovať a aktualizovať a následne pretransformovať do praktickej preventívnej diagnostiky, vykonávanej na plánovanej, pravidelnej a nekomerčnej báze.

Je zrejmé, že teraz by sa výpočet softvéru mal stať v procese prístupnejším a jednoduchším pre vlastníkov rezidenčných a priemyselných aktív. Koniec koncov, je tu problém starnúceho bytového fondu a pri takýchto nehodách hovoríme o stratách na ľudských životoch.

Dobre zavedený systém predbežných platieb za softvér, ak bude právne opodstatnený a skutočne spustený, by sa stal účinným nástrojom na predchádzanie novým tragédiám.

Možno včasná prevencia dokáže zabrániť takému softvéru, akým bolo zrútenie vchodu do obytnej budovy 31. decembra 2018 v Magnitogorsku, pri ktorom zahynulo 39 ľudí. Normatívne je potrebné zostaviť zoznam situácií, keď je nielen nevyhnutne, ale aj naliehavo potrebné vykonať výpočet progresívneho kolapsu. Potreba takéhoto výpočtu je obzvlášť naliehavá, keď sa majiteľ bytu rozhodne prestavať, pričom často nevie, že to ovplyvňuje nosné konštrukčné prvky. Práve toto nekontrolované porušenie spôsobilo vyššie uvedený softvér.