CC BY
1УДК 69
Кравченко А.Д.
бакалавр
Тюменский индустриальный университет (г. Тюмень, Россия)
АНАЛИЗ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ ОДНОЭТАЖНЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
Аннотация: в работе рассматриваются основные аспекты формирования расчетной модели в программном комплексе, а также основные расчетные ситуации, при расчете конструкций на прогрессирующее обрушение.
Ключевые слова: стальные конструкции, прогрессирующее обрушение, расчетная модель, расчетная ситуация, проектирование.
Прогрессирующее обрушение строительных конструкций представляет значительную угрозу безопасности людей. Разработка эффективных (рабочих) расчетных моделей позволит лучше прогнозировать поведение конструкций, анализировать расчетные ситуации, а также разрабатывать меры, снижающие риск возникновения прогрессирующего обрушения.
При расчете конструкций рассматриваются 3 расчетные ситуации: установившаяся, переходная, аварийная.
Установившаяся - обеспечивается нормальная эксплуатация зданий при проектных нагрузках. Система находится в состоянии равновесия, все конструктивные элементы работают в пределах допустимых напряжений. Результаты расчета на данной стадии являются основой для последующего анализа переходных и аварийных ситуаций.
Переходная - на данном этапе возникает локальное повреждение одного или нескольких несущих элементов каркаса. Происходит перераспределение
1518
нагрузок и как следствие напряжений. Система приобретает новое равновесное состояние.
Аварийная - ситуация, при наступлении которой происходит прогрессирующее обрушение конструкций. Основная задача на данном этапе -обеспечить необходимую прочность конструкций. Анализ расчетной модели позволяет оценить возникающие риски обрушения и определить необходимые мероприятия и меры по укреплению конструкций и/или увеличению запаса прочности.
В данной работе для расчета на прогрессирующее обрушение рассматриваются сценарии, обусловленные выходом из строя следующих элементов каркаса:
1. Рядовая колонна каркаса,
2. Опорный раскос ферм,
3. Элементы нижнего пояса ферм,
4. Элементы верхнего пояса ферм.
Элементы, условно удаленные из расчетной схемы, выведены из строя воздействием какого-то гипотетического воздействия.
Если какие-то элементы не отвечают требованиям несущей способности по 1 группе ПС, то существует 2 возможных варианта решения: увеличение сечений несущих элементов, изменение расчетной схемы конструкции покрытия (установка дополнительных связей по покрытию).
Расчетная модель создана в ПК «Лира». Для анализа расчетной модели была решена тестовая задача. Объект - стальное каркасное двухпролетное здание, пролеты - 30 м. Колонны - ступенчатые, подкрановая часть 2-х ветвевая из прокатных двутавров, соединенных между собой связями, надкрановая часть из прокатного двутавра. Стропильные фермы -металлические, изготовлены из прокатных профилей, Ь=30 м.
1519
Рис. 1. Расчетная схема здания.
В качестве расчетной ситуации для тестовой задачи был принят сценарий отказа колонны. В качестве условно-удаляемого элемента была выбрана колонна в осях 9/Л.
Рис. 2. Удаляемый элемент.
После проведения расчета, было выявлено логичное увеличение деформаций и сечений несущих элементов. Для верхнего пояса фермы - до 52,4%, нижнего пояса - до 39,1%. Также увеличились сечения стоек и раскосов, общее увеличение сечений доходит до 167,2%.
При дальнейшем расчете планируется введение дополнительных связей по покрытию и следовательно изменение его конструктивной системы, для обеспечения нормальной работы конструкций и их оптимальной металлоёмкости.
1520
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Редакция от 17 апреля 2019 года. [Электронный ресурс] URL: https://w.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_95720 (дата обращения: 05.12.2024);
2. ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200115736 (дата обращения: 05.12.2024);
3. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/456044318 (дата обращения: 05.12.2024);
4. СП 56.13330.2011 Производственные здания. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200085105 (дата обращения: 05.12.2024);
5. СП 385.1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/551394640 (дата обращения: 05.12.2024)
Kravchenko A.D.
Tyumen Industrial University (Tyumen, Russia)
ANALYSIS OF THE COMPUTATIONAL MODEL OF PROGRESSIVE COLLAPSES FOR STEEL SINGLE-STOREY FRAME BUILDINGS
Abstract: the paper considers the main aspects of the formation of a computational model in the software package, as well as the main calculation situations when calculating structures for progressive collapse.
Keywords: steel structures, progressive collapse, design model, design situation, design.
1521
