'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №7 (28) том 2
  4. Научная статья № 16

Просмотры  100 просмотров

Лестюхина Ю.В.

  


МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОТ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ. РАСЧЕТ 25 ЭТАЖНОГО ВЫСОТНОГО ОФИСНОГО ЗДАНИЯ *

  


Аннотация:
в данной статье рассматриваются мероприятия по защите от прогрессирующего обрушения каркасного здания, анализируется возможность разрушения при поэтапном удалении некоторых конструктивных элементов на примере 25 этажного офисного здания   

Ключевые слова:
прогрессирующее обрушение, надежность, аварийное воздействие, связевый каркас, ЛИРА САПР   


Прогрессирующее (лавинообразное) обрушение - последовательное (цепное) разрушение несущих строительных конструкций, приводящее к обрушению всего здания или сооружения или его частей вследствие начального локального разрушения. [3] В настоящее время актуальней становится тема прогрессирующего обрушения зданий и сооружений. Учащаются случаи возникновения террористических актов или утечки бытового газа, которые приводят к взрывам зданий, а это, как следствие их разрушение. Чрезвычайные ситуации природного характера (стихийные бедствия) в последние годы имеют тенденцию к росту. Становятся более активными действия вулканов, учащаются случаи землетрясений, возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными стали наводнения, нередки оползни вдоль рек в горных районах. Снежные заносы, бури, ураганы ежегодно все чаще посещают Россию. Здания должны быть защищены от прогрессирующего разрушения в случае локального разрушения несущих конструкций в результате возникновения чрезвычайных ситуаций. В связи с этим при проектировании необходимо предусматривать различные мероприятия по защите зданий от прогрессирующего обрушения. Основное средство защиты зданий от прогрессирующего обрушения - обеспечение необходимой прочности несущих элементов, обеспечение необходимой несущей способности колонн, ригелей, диафрагм, дисков перекрытий и стыков конструкций.[2] Здания необходимо возводить на ленточных, свайных фундаментах, либо на сплошной монолитной железобетонной плите. Столбчатые фундаменты с опиранием стен на рандбалки использовать не рекомендуется. В каркасных зданиях следует отдавать предпочтение монолитным перекрытиям, особенно в зданиях, где имеются помещения с большими площадями (более 40 м2).[2] Для высотных зданий (количество этажей более 20) при удалении одного из несущих элементов приводит к значительному увеличению изгибающих моментов в перекрытиях над ним. В этом случае эффективным является устройство связевых систем на каждом 10-м этаже. Конструктивно связевой этаж можно организовать, создав либо монолитные сплошные или проемные диафрагмы, либо посредством установки стальных крестовых или портальных связей.[2] Другим конструктивным способом повышения сопротивления или живучести высотных зданий прогрессирующему обрушению является создание конструктивной схемы для перекрытий, соответствующее «мембранному» покрытию. [2] Конструктивная система здания должна обеспечивать его прочность и устойчивость в случае локального разрушения несущих конструкций, как минимум, на время, необходимое для эвакуации людей. Для повышения устойчивости и предотвращения прогрессирующего обрушения можно провести следующие мероприятия [2]: - установить контурные периферийные связи на расстоянии не более чем 1,2 м от края в каждом перекрытии или покрытии; - установить горизонтальные связи по наружным колоннам или стенам в пределах перекрытий и покрытия; - установить вертикальные связи, которые связывают колонны каркасного здания или сооружения на всю его высоту. - обеспечить жесткое сопряжение балок с колоннами минимум одного направления. Арматура связей и рабочая арматура должны не дополнять, а заменять друг друга. Это означает, что площадь арматуры связей входит в состав площади расчетной арматуры. Отличие заключается в том, что стержни связевой арматуры должны стыковаться так, чтобы они образовывали непрерывную арматурную цепь между крайними зонами анкеровки - зоны контурной связевой арматуры. Добавочная прочность реализуется при помощи коэффициента надежности по ответственности (0,95..1,2). Все элементы конструкции проектируются с запасом до 120%. Все Российские нормы и рекомендации ставят этот метод основополагающим, так как он является наиболее надежным и универсальным. В результате расчетов на устойчивость к прогрессирующему обрушению при необходимости увеличивают площадь армирования за счет увеличения диаметров и количества стержней в сечении элемента. В качестве способа, позволяющего защитить каркасные здания от обрушения без значительного увеличения расхода материалов, предлагается использование жестких блоков (аутригерных этажей) по высоте здания. Колонны каркаса при  этом следует рассчитывать не только на внецентренное сжатие при их нормальной работе, но и на растяжение, возникающее во время ЧС. Это возможно, так как при расчете на прогрессирующее обрушение не учитываются деформации элементов, а, следовательно, можно учитывать работу арматуры колонны вплоть до достижения в ней значений напряжений равных временному сопротивлению стали растяжению. В таком случае стены жесткого блока начинают работать как балки-стенки, воспринимая усилия от растянутой колонны, а перекрытия этажей оказываются подвешенными. Такой подход позволяет значительно снизить объём разрушаемых конструкций. В своей работе для исследований было выбрано многоэтажное офисное здание. Конструктивные элементы приняты по серии 1.020. Каркас здания – железобетонный. Высота надземной части – 82,5м. Габариты здания в осях 18х18 м. Сетка колонн 6х6 м. Основные колонны в надземной части железобетонные сечением 40х40. Ригели выполнены из железобетона сечением 40х45. По всей высоте здания в торцах установлены диафрагмы жёсткости, также лифтовая шахта в центре здания, и диафрагмы жесткости на связевых этажах, выполненные из железобетона толщиной 140мм. Нагрузки и воздействия на здание определены согласно [5] Объект представляет собой пространственную модель из набора стержневых элементов. Закрепление элементов в отметке фундамента – жесткое. Соединение ригелей с колоннами шарнирное. Здание относится к нормальному уровню ответственности. Первичная конструктивная система здания – система, принятая для условий нормальной эксплуатации здания.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №7 (28) том 2

  


Ссылка для цитирования:

Лестюхина Ю.В. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОТ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ. РАСЧЕТ 25 ЭТАЖНОГО ВЫСОТНОГО ОФИСНОГО ЗДАНИЯ // Вестник науки №7 (28) том 2. С. 90 - 96. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3435 (дата обращения: 28.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/3435



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.