فروپاشی پیشرونده: هنجارها، محاسبه و توصیه‌ها

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 05:24

موضوع فروپاشی های پیشرونده امروز مرتبط است و به آن اشاره می شود. تا به حال مردم از این فاجعه معروف که در 11 سپتامبر 2011 در نیویورک رخ داد وحشت زده شده اند. میلیون‌ها نفر این وقایع غم انگیز را که جان 2977 نفر را گرفت، از طریق ویدیو تماشا کردند.

در 8 ساعت و 46 دقیقه و 40 ثانیه در جهت شمال بین طبقات 93 و 95 برج شمالی مرکز تجارت جهانی، یک بوئینگ 767 (پرواز 11) تحت هدایت تروریست ها سقوط کرد. در ساعت 09:30:11 بین طبقات 78 و 85 از جنوب، برج جنوبی مرکز تجارت جهانی توسط یک بوئینگ 767 (پرواز 175) با سرعت 959 کیلومتر در ساعت سوراخ شد.

فروپاشی پیشرونده (PO) برج جنوبی مرکز تجارت جهانی 55 دقیقه و 51 ثانیه بعد، در ساعت 9 ساعت و 58 دقیقه، و برج شمالی - پس از 1 ساعت و 41 دقیقه و 51 ثانیه، در ساعت 10 و 28 رخ داد. دقایق. در هر دو آسمان خراش، عناصر ساختاری نگهدارنده سقف کف، خرپاهای کف ناحیه ضربه تخریب شدند.

متاسفانه، بیشتر PO ها به این دلیل اتفاق می افتندکنترل ناکافی نگهداری ساختمان با تشکر از مطبوعات، از حقایق فروریختن ورودی های مسکونی مطلع می شویم که متأسفانه بیشترین فراوانی را دارد.

توجه داشته باشید که در نمونه آمریکایی، تخریب به دلیل یک اتفاق خارق‌العاده رخ داد و طراحی برج‌های دوقلو مطابق با الزامات فنی بود. بر این اساس، نه سازندگان و نه طراحان فرصتی برای پیش‌بینی این نوع تأثیرات هدایت‌شده نداشتند، که منجر به تخریب محلی و منجر به تخریب زنجیره‌ای بحرانی و در نتیجه فروریختن ساختمان‌ها شد. با این حال، طبق آمار، در اکثر موارد نرم افزار تحت تأثیر عوامل قابل محاسبه رخ می دهد. علاوه بر این، دانشمندان و مهندسان روش‌های مؤثری را برای محاسبه ساختار ساختمان‌هایی که کمتر در معرض آسیب‌های جدی هستند، توسعه داده‌اند.

تاریخچه دسته بندی فروپاشی پیشرونده

این اصطلاح در سال 1968 پس از کار کمیسیون ساختمان ظاهر شد که تخریب کامل ساختمان 22 طبقه لندن "رونان پوینت" توسط انفجار گاز خانگی را مورد مطالعه قرار داد. طراحان بریتانیایی این فاجعه را به عنوان چالشی برای حرفه ای بودن خود در نظر گرفتند. ابعاد این فاجعه که در زمان صلح باعث کشته شدن ده ها غیرنظامی شد، در جامعه طنین انداز شد. در نتیجه بررسی های مهندسی در سال 1970، اصلاحاتی در قانون برای بررسی مجلس پیشنهاد شد - ویرایش جدیدی از قوانین ساختمان. تغییرات بر اساس اصل تناسب حادثه با تأثیر محلی منجر به فروپاشی است.

مسئولیت این امر بر عهده طراحان استبه محاسبه فروپاشی پیشرونده نسبت داده شد. نیاز به آن از سال 1970 توسط قانون تنظیم شد و بر این اساس، از آن زمان در بریتانیا به شدت اجرا شده است. بنابراین، به طور هنجاری ایجاد شد:

1. حتی در مرحله طراحی، احتمال تخریب محلی خطرناک باید در نظر گرفته شود.
2. تعداد مفاصل مفصلی تا حد امکان کاهش می یابد و درجه پیوستگی سازه افزایش می یابد.
3. مصالح ساختمانی با تغییر شکل پلاستیک انتخاب شده است.
4. طراحی شامل عناصری است که در طول عملیات عادی باربر نیستند، اما در صورت تخریب موضعی، عملکردهای باربری (کاملا یا جزئی) را انجام می دهند.

محافظت از ساختمان ها در برابر ریزش تدریجی با در نظر گرفتن همه این عوامل به طور جامع انجام می شود. یک سال پیش، مجموعه‌ای از قوانین روسی تدوین شد که مطابق با شرایط بقای ساختمان‌ها و سازه‌ها در مراحل طراحی، بازسازی و تعمیرات اساسی آنها را تنظیم می‌کند.

ارتباط مشکل. دلایل

همانطور که توسط آمار نرم افزاری مشهود است، چنین تخریب جهانی به دلیل اثرات خوردگی، نیرو یا طبیعت تغییر شکل رخ می دهد. گزینه‌هایی برای چنین رویدادهای دست‌ساز می‌توانند این موارد باشند:

1. سیل آب های زیرزمینی.
2. فرسایش پی در اثر حوادث در خطوط آب.
3. تخریب عناصر سازه در اثر اضافه بار آنها یا در اثر انفجار، برخورد.
4. تضعیف ساختار مواد در اثر خوردگی.
5. خطا در پروژه هنگام محاسبه بست ها و عناصر باربر.
6. انفجارگاز برو آتش.

شکست پیشرونده اغلب به دلیل شکستگی شکننده با افزایش تعداد ریزترک ها رخ می دهد. بدیهی است که اولین مورد چنین تخریبی که در سال 23 پس از میلاد اتفاق افتاد. ه. با آمفی تئاتر شهر فیدنا که توسط مورخ روم باستان کورنلیوس تاسیتوس توصیف شده است. PO که در روز سازه های گلادیاتوری در ساختمانی شلوغ به وجود آمد، طبق شهادت این وقایع نگار، به اندازه یک جنگ جان خود را از دست داد. ما در مورد چند ده هزار نفر صحبت می کنیم.

بیایید یک مثال تاریخی بعدی را در نظر بگیریم. ریزش پیشرونده با افزایش تعداد ریزترک ها باعث فروریختن یک پل قوسی در سال 1786 بر روی رودخانه وای (بریتانیا، هرفوردشایر) شد. پل قوسی دیگری به نام Lsen-Beneze بر روی رودخانه رون (فرانسه) که در قرن دوازدهم ساخته شد، بارها به دلیل اثرات نامطلوب محیطی و تخریب داخلی آنقدر فرو ریخت که در قرن هفدهم بازسازی آن متوقف شد (متفاوت دهانه های پل 1 بار - در سال 1603، 3 بار - در سال 1605، 1 بار - در سال 1633 و در نهایت در سال 1669 فرو ریخت.

لازم به ذکر است که متأسفانه فناوری های نوین شهرسازی، فروریختن تدریجی ساختمان ها و سازه ها را غیرفعال نکرده است. آمار غم انگیز در قرن بیست و یکم ادامه دارد:

1. 1999-08-09 - حمله تروریستی - انفجار 350 کیلوگرم TNT که باعث سقوط دو ورودی یک ساختمان 9 طبقه در خیابان شد. گوریانف (مسکو) و منجر به مرگ 106 نفر شد.
2. 2002-02-07 - انفجار گاز خانگی باکانون زمین لرزه در طبقه هفتم فرود یک ساختمان 9 طبقه در خیابان دوینسکایا (سن پترزبورگ) که منجر به کشته شدن دو نفر شد.
3. 14.02.2004 - ریزش سقف پارک ترانسوال به مساحت حدود 5 هزار متر مربع2 که منجر به کشته شدن 28 نفر شد.
4. 2007-13-10 - انفجار گاز خانگی در خانه در خیابان. ماندریکوفسکایا (دنپروپتروفسک) ورودی سوم یک ساختمان مسکونی را تخریب کرد و منجر به کشته شدن 23 نفر شد.
5. 27.02.2012 - انفجار گاز ناشی از یک خودکشی در ورودی خانه در خیابان N. Ostrovsky فرو ریخت، ده نفر کشته شدند.
6. 20.12.2015 - انفجار گاز در خانه در خیابان. فضانوردان (ولگوگراد)، 3 آپارتمان ویران شد، یک نفر جان باخت.

مقررات

قبل از بررسی مشکل، منطقی است که با اسناد نظارتی که آن را در نظر می گیرند آشنا شوید و پیشگیری مناسب را سازماندهی کنید. حفاظت از ساختمان ها و سازه ها در برابر فروپاشی تدریجی در فدراسیون روسیه توسط اسناد نظارتی تنظیم می شود که لیست آنها در زیر ارائه شده است:

1. راهنمای طراحی ساختمانهای مسکونی. موضوع. 3. سازه های ساختمان های مسکونی (به SNiP 2.08.01-85). - مسکن TsNIIEP. - M. -1986.

2. GOST 27751-88 قابلیت اطمینان سازه ها و فونداسیون های ساختمانی. مقررات اساسی برای محاسبه - 1988

3. GOST 27.002-89 «قابلیت اطمینان در مهندسی. مفاهیم اساسی. اصطلاحات و تعاریف". - 1989

4. توصیه‌هایی برای جلوگیری از فروریختن تدریجی ساختمان‌های با پانل‌های بزرگ. - M.: GUP NIATs. - 1999

5. MGSN 3.01-01 "ساختمان های مسکونی"، - 2001، پاراگراف های 3.3، 3.6،3.24.

6. NP-031-01 کد طراحی نیروگاه های هسته ای مقاوم در برابر لرزه، 2001

7. توصیه هایی برای حفاظت از ساختمان های اسکلت مسکونی در شرایط اضطراری. - M.: GUP NIATs. - 2002

8. توصیه هایی برای حفاظت از ساختمان های دارای دیوارهای آجری باربر در شرایط اضطراری. - M.: GUP NIATs. - 2002

9. توصیه‌هایی برای محافظت از ساختمان‌های مسکونی یکپارچه در برابر فروریختن تدریجی. - M.: GUP NIATs. - 2005

10. MGSN 4.19-05 ساختمان‌ها و مجتمع‌های بلند چند منظوره. - پاراگراف 2005 6.25، 14.28، پیوست 6.1.

اخیراً مشکل نرم افزار در آخرین منابع نظارتی داخلی پوشش کامل تری پیدا کرده است. هرگونه اسناد ساخت و ساز برای ساختمان هایی با سطح مسئولیت عادی و افزایش یافته باید الزاماً الزامات مجموعه قوانین (SP) 385.1325800.2018 را در نظر بگیرد که حفاظت از ساختمان ها در برابر تخریب تدریجی را تنظیم می کند.

نرم افزار و ظرفیت باربری ساختمان

طبق بند 4.1 این قوانین، مشتری این حق را دارد که ابتدا در طراحی ساختمان (سازه) در حال ساخت، المان‌های اضافی را که ظرفیت باربری سازه را افزایش می‌دهند، ملزم کند..

همان سرمایه گذاری مشترک "محاسبه برای فروپاشی پیشرونده" به طور کامل در دو گزینه برای طراحی حفاظت در برابر نرم افزار در طول تعمیرات اساسی ارائه می شود. اول - در مورد تعمیرات اساسی ساختمان ها و سازه ها با سطح مسئولیت افزایش یافته و دوم - برای همان اشیاء با سطح مسئولیت عادی. در حالت اول ظرفیت باربری یک ضریب افزایش می یابددوم.

شرط اصلی رعایت الزامات حفاظت نرم افزاری، رعایت شرط تجاوز از ظرفیت باربری عناصر سازه ای و اتصالات آنها بر روی نیروهایی است که منجر به ریزش های موضعی در این عناصر و اتصالات سازه ای می شود. اگر هر طرحی این نیاز را برآورده نمی کند، باید یا تقویت شود یا جایگزین شود.

اگر در مورد بازسازی ساختمان ها (سازه ها) صحبت می کنیم، ابتدا باید مطابق با GOST 31937 از نظر فنی بازرسی شوند و تنها پس از آن بازسازی خود به طور کلی یا در محدوده توسعه انجام می شود. مفاصل (بسته به استراتژی بازسازی انتخاب شده).

بخش تخریب محلی

تشخیص بقای ساختمان ها در رابطه با نرم افزار، برنامه ریزان در مرحله طراحی، منابع احتمالی آن - نقاط تخریب محلی را به تفصیل شرح می دهند. هر یک از این گونه تخریب ها توسط آنها به طور جداگانه و مکانی در نظر گرفته می شود. به طور خاص، محاسبه فروپاشی پیشرونده در نظر گرفته شده توسط ما با پیش‌بینی بخش‌های تخریب محلی در طراحی سازه‌های باربر آغاز می‌شود:

• برای ساختمان ها و سازه های تا ارتفاع 75 متر، آنها به دایره ای با قطر حداقل 6 متر محدود می شوند؛
• برای ساختمان ها و سازه ها از ارتفاع 75 متر تا 200 متر - دایره ای با قطر حداقل 10 متر؛
• برای ساختمان‌ها و سازه‌های بیش از 200 متر ارتفاع - دایره‌ای با قطر حداقل 11.5 متر.

برای ساختمانهای چند طبقه با دهانه بزرگ، آسیب موضعی به شکل آسیب به هر یک از سازه های باربر در نظر گرفته می شود.در این حالت، منطقه تخریب محلی باید توسط سازه بومی سازی شود و به هیچ وجه نباید تبدیل به نرم افزار شود.

SP "محافظت از ساختمان ها در برابر فروریختن تدریجی" اقدامات پیشگیرانه ای را برای جلوگیری از تخریب جهانی از این نوع فراهم می کند:

• با در نظر گرفتن حداکثر تعداد تخریب محلی احتمالی؛
• استفاده از مواد و ساختارهای مستعد تغییر شکل پلاستیک
• افزایش نامعینی استاتیکی (SN) سازه (افزایش سطح عدم پراکندگی آن، کاهش تعداد عناصر لولایی).

به زور از یک اصطلاح خاص استفاده کنید، توضیح دهید. سیستم های SN - یک ویژگی پیچیده از تعامل ساختار ساختمان و نیروهای اعمال شده به آن. به عبارت دیگر، در سیستم‌های SN، بر خلاف سیستم‌های تعیین‌شده استاتیک، توزیع نیروها نه تنها به نیروهای خارجی اعمال‌شده به ساختمان‌ها (سازه‌ها)، بلکه به توزیع این نیروها بر روی عناصر سازه‌ای بستگی دارد، که به نوبه خود، با مدول الاستیک مشخص می شوند.

عناصر سازه‌ای باربر (به اصطلاح اتصالات) تحت تأثیرات محلی است که از تبدیل یک سیستم غیرقطعی استاتیکی نامشخص به یک سیستم هندسی قابل تغییر جلوگیری می‌کند (این دومی حاکی از امکان نرم‌افزار است). بنابراین، این پیوندها هستند که فروپاشی تدریجی را غیرممکن می کنند. کدهای ساختمان - این چیزی است که باید در نظر گرفته شود و پیشگیری از نرم افزار را تنظیم کند.

مختصر درباره اسناد هنجاری

واضح است که در تعجب هستید که کداماسناد نظارتی نرم افزار پیشرفته ترین در جهان است. باید اذعان داشت که علیرغم پیشرفت‌های داخلی سال‌های اخیر، توجه به مقابله با نرم‌افزار امروزه در استانداردهای آمریکایی UFC 4-023-03 و GSA با جزئیات بیشتر (ارتباط - 2016) است.

واقعیت این است که آنها جدیدترین مصالح ساختمانی و همچنین طرح های مختلف ساختمان را در نظر می گیرند. در همان زمان، مجموعه روسی E TKP 45-3.02-108-2008 بر اساس توصیه های نوشته شده در دهه 2000 در مورد سازه های بتن مسلح گردآوری شد.

به پیشرفت واضح اسناد نظارتی روسیه در سال‌های اخیر و تلاش‌های آشکار برای ساده‌سازی منابع متفاوت و متعدد هنجارهای موجود توجه کنید. با این حال، منصفانه خواهد بود که در مورد کاستی ها بگوییم. حداقل اسناد هنجاری را در نظر بگیرید. کارشناسان خاطرنشان می کنند که امروزه منابع مختلف اسناد نظارتی داخلی اغلب متناقض هستند و همچنین دارای نقص هستند. در اینجا فقط چند نمونه آورده شده است:

1. در GOST 27751-88، بند 1.10، "قانون" در سطح "هر عنصر ساختاری" قرار می گیرد. (اجازه بدهید، ما باید دقیق باشیم، زیرا ما در مورد جان انسان ها صحبت می کنیم!)
2. STO 36554501-024-2010 "تضمین ایمنی سازه های با دهانه بزرگ …" (به اشتباه در بند D.3 آمده است که انتخاب محاسبه نرم افزار باید با شرایط فنی خاص تعیین شود. چنین منطقی پوچ است).
3. در SNiP 31-06-2009 "ساختمان ها و سازه های عمومی" در بند 5.40 ذکر شده است که طراحی باید "موقعیت های طراحی را در نظر بگیرد.ماهیت تروریستی دارد." (اما این یک بن بست است. فرض کنید طراحان تخریب محلی یک ستون را در یک طبقه بررسی می کنند، اما تروریست ها مواد منفجره را زیر دو ستون قرار می دهند. در همان مکان - بند 9.8 - دوباره مقررات در سطح "هر گونه ساختاری" پیش می رود. عنصر.)
4. STO-008-02495342-2009 "پیشگیری از نرم افزار ساختمان های بتن آرمه". (این سند مورد انتقاد است. اصولا نه دینامیک نرم افزار و نه تغییر شکل های پلاستیکی در نظر گرفته می شود.)

بدیهی است که این لیست قابل ادامه است. پیشرفت صنعت ساختمان که در سال های اخیر شتاب قابل توجهی داشته است، منجر به منسوخ شدن اکثر اسناد نظارتی موجود در زمینه نرم افزار شده است. بدیهی است که پیشگیری مؤثر از فروپاشی پیشرونده به زودی مستلزم انطباق با واقعیت های داخلی تجربه خارجی از قبل تعمیم یافته است. این به استانداردهای ایالات متحده UFC 4-023-03 و GSA اشاره دارد که شامل الزامات مبهم نیست، اما کاملاً واضح برای سازه ها و مصالح انواع خاصی از ساختمان ها است.

متاسفانه بسیاری از کارشناسان داخلی سرمایه گذاری مشترک "حفاظت از ساختمان ها در برابر نرم افزار …" ، سرمایه گذاری مشترک "ساختمان ها و سازه ها" را در نظر می گیرند. اثرات ویژه).

ویژگی‌های توصیه نرم‌افزاری با ارتفاع بالا

به طور خاص، فروپاشی تدریجی ساختمان‌های بلندمرتبه را تنظیم می‌کند. ویژگی محاسبه نرم افزار برای ساختمان های بلند با یک مرحله گسترده تر در محل دیوارها یا ستون ها تعیین می شود. در عین حال، طراحی کلی، در صورت برخورد اضطراری، امکان ریزش موضعی عناصر باربر را فراهم می کند، اما فقط در یک طبقه،بدون ادامه زنجیره ای بیشتر این تخریب. مجموعه قوانین شامل توصیه هایی در مورد طراحی و ساخت ساختمان های جدید و همچنین تأیید و بازسازی ساختمان ها و سازه های مرتفع ساخته شده از قبل می باشد. (برای مرجع، معیار ارتفاع، ارتفاع بیش از 75 متر است که معادل یک ساختمان 25 طبقه است.)

محاسبه با روش تعادل حد

طراحی یک ساختمان مرتفع بر اساس این فرض محاسبه می شود که تحت تأثیر تخریب محلی به حالتی که مشروط به آن "حالت های حد گروه اول" نامیده می شود، تبدیل می شود. بیایید این اصطلاح را توضیح دهیم. حالت محدود کننده به چنین حالتی از سازه گفته می شود که مقاومت در برابر تخریب متوقف شود یا آسیب ببیند (تغییر شکل شود). در مجموع، دو گروه از حالت های حدی متمایز می شوند. حالت اول به صورت مشروط وضعیت نامناسب بودن کامل عملیاتی نامیده می شود. حالت دوم حالت آسیب نامیده می شود که امکان بهره برداری جزئی را فراهم می کند.

از نظر فنی، محاسبه با مدل‌سازی ویژگی‌های سختی غیرخطی یک سازه بلندمرتبه توسط یک سیستم معادلات دیفرانسیل انجام می‌شود. محاسبه یک ساختمان بلند بر اساس ساخت یک مدل فضایی است که عناصر غیر باربری را در نظر می گیرد، اما قادر به توزیع مجدد تلاش ها تحت تأثیرات محلی است. در این مورد، ویژگی های سختی عناصر ساختاری مجاور محل شکست در نظر گرفته می شود. خود مدل محاسباتی بارها و هر بار با در نظر گرفتن یک مورد خاص محاسبه می شودتخریب محلی این روش به شما امکان می دهد تا مطمئن ترین نتایج را بدست آورید. در عین حال در مدل در حال ساخت عامل کاهش هزینه های مازاد مواد در نظر گرفته شده است.

یک مدل فضایی چگونه تحلیل می شود؟ از یک طرف، نیروهای موجود در عناصر سازه با حداکثر ممکن برابر هستند که می تواند توسط آنها حفظ شود. اعتقاد بر این است که فروپاشی تدریجی ساختمان های بلند زمانی غیرممکن می شود که نیروها کمتر از ظرفیت باربری سازه باشند. اگر الزامات مقاومت برآورده نشود، ظرفیت باربری ساختمان باید با عناصر باربر اضافی یا تقویت شده تقویت شود.

نیروهای نهایی در عناصر به طور متفاوتی تعیین می شوند: برای بخش طولانی مدت تلاش و بخش کوتاه مدت.

روش سینماتیک

اگر ساختار یک ساختمان بلندمرتبه تغییر شکل پلاستیکی داشته باشد، روش سینماتیکی برای محاسبه نرم افزار مرتبط می شود. در این مورد، محاسبه ساختمان به شرح زیر انجام می شود:

1. ممکن ترین انواع نرم افزار در نظر گرفته شده است و برای آنها مجموعه پیوندهای تخریب پذیر تعیین می شود و همچنین جابجایی های احتمالی در لولاهای پلاستیکی تشکیل شده محاسبه می شود. (لولا پلاستیکی بخشی از یک تیر یا سایر عناصر ساختاری است که در آن تغییر شکل پلاستیک تحت تأثیر نیروها رخ می دهد.)
2. محاسبه برای فروپاشی پیشرونده نیروهای نهایی را در نظر می گیرد که هر عنصر ساختاری می تواند تحمل کند، از جمله لولاهای پلاستیکی.
3. در نتیجه - نیروهای داخلی با قدرت تعیین می شوندسازه ها باید بیشتر از بارهای خارجی باشند. چنین بررسی هم در همان طبقه و هم در سراسر ساختار انجام می شود. در مورد اخیر احتمال ریزش همزمان طبقات در حال بررسی است.

اگر ماده ای که عنصر ساختاری از آن ساخته شده است قابلیت تغییر شکل پلاستیک را نداشته باشد، این عنصر به سادگی در محاسبات در نظر گرفته نمی شود.

مطالعه توسعه نرم افزار احتمالی پس از تخریب محلی

دستورالعمل‌های فروپاشی پیشرونده به طراحان توصیه می‌کند که چهار سناریو معمولی توسعه نرم‌افزار را بررسی کنند:

1. به طور همزمان، تمام ساختارهای عمودی واقع در بالای تخریب محلی به پایین منتقل می شوند.
2. چرخش همزمان حول محور آن همه بخش‌های ساختاری واقع در سطوح بالاتر از تخریب محلی. تخریب پیوندها در نظر گرفته می شود، زیرا همپوشانی ها و پیوندهای عمودی در مجموعه جابجا می شوند.
3. یک سازه عمودی شکسته شد و ریزش جزئی سقف بالای آن رخ داد.
4. فقط ساختارهای بالای طبقه بالا جابجا می شوند.

SP "محافظت در برابر فروپاشی پیشرونده" عمدتاً برای جلوگیری از توسعه این چهار سناریو فراهم می کند.

توصیه های نرم افزار ساختمان مدولار

در صورت ساخت بلوک حجمی (مژولار)، بخش قابل توجهی از فرآیندها در کارخانه انجام می شود. نصب نیز با این واقعیت تسهیل می شود که بلوک ها حجم خاصی دارند. بنابراین، ماژول هایی که سازه را تشکیل می دهند، آشکارا از موادی ساخته شده اند که خیلی مستعد تخریب نیستند.از خوردگی مواد با پوشش چند لایه آنها با ترکیبات ویژه محافظ و استفاده از فولاد گالوانیزه جلوگیری می شود.

در سرمایه گذاری مشترکی که در نظر داریم، فروپاشی پیش رونده برای ساختمان های بلوک مدولار ویژگی های خاص خود را دارد. برای این نوع ساختمان ها به عناصر سازه ای مانند اتصال بلوک ها به بلوک های مجاور توجه می شود. معیار کنترل ظرفیت باربری این گره ها است که به لطف آن ساختمان به طور کلی در برابر تخریب موضعی مقاومت می کند و به دلیل ظرفیت باربری در برابر نیروهای مربوط به آنها مقاومت می کند.

فروریختن پیشرونده ساختمان‌های سازه بلوکی نیز می‌تواند به دلیل آسیب موضعی به بلوکی که عملکردهای باربری را انجام می‌دهد رخ دهد. به منظور مقاومت در برابر این، جبران بعدی توزیع مجدد تلاش ها از بلوک تخریب شده به بلوک های همسایه مهم است. این وضعیت باید با ظرفیت باربری قابل توجه و توانایی تغییر شکل پلاستیکی اتصالات گرهی از یک سو و نصب کارخانه با کیفیت بالا بلوک های تقویت شده با آرماتور از سوی دیگر تسهیل شود.

محاسبه یک ساختمان برای فروپاشی پیش رونده با روش تعادل حدی و همچنین روش اجزای محدود انجام می شود. از آنجایی که قبلاً روش تعادل حدی را در نظر گرفتیم، روش دوم را با جزئیات بیشتری شرح خواهیم داد.

روش اجزای محدود به طور گسترده در مکانیک جامدات برای محاسبه تغییر شکل ها استفاده می شود. ماهیت آن در حل یک سیستم معادلات دیفرانسیل نهفته است. سپس ناحیه محلول (بسته بهضرایب مختلف) به تعدادی بخش تقسیم می شود که هر یک از آنها برای بهینه بودن بررسی می شوند.

بر اساس ضرایب انتخاب شده برای معادلات دیفرانسیل متغیر، عناصر باربری بهینه تعیین می شوند.

توصیه‌هایی برای نرم‌افزار ساختمان‌های جامد

محاسبه برای فروپاشی تدریجی ساختمان‌های یکپارچه نیز از این واقعیت ناشی می‌شود که تخریب موضعی سازه‌های باربر عمودی، در صورت وقوع، نباید از یک طبقه فراتر رود. نقض یکپارچگی دو دیوار متقاطع (از گوشه تا نزدیکترین دهانه)، ستون‌های جداگانه، ستون‌های متناوب با بخش‌های دیوار مجاور از جمله تخریب محلی محسوب می‌شوند.

توصیه‌هایی برای محافظت در برابر فروپاشی پیشرونده، در نظر گرفتن یک مدل فضایی را تجویز می‌کند که علاوه بر یاتاقان، عناصر دیگری را نیز شامل می‌شود که می‌توانند توابع یاتاقان را دوباره توزیع کنند.

مدلسازی این موارد را در نظر می گیرد:

• اتصال یکپارچه عناصر باربر (دیوارهای خارجی و داخلی، ستون ها، شفت های تهویه، راه پله ها، ستون ها)؛
• تسمه های بتنی مسلح یکپارچه که طبقات را می پوشانند، که لنگه هایی هستند که در بالای پنجره ها قرار گرفته اند.;
• پارپت های بتن مسلح یکپارچه متصل به کف؛
• عناصر متصل به ستون: تیرهای بتنی مسلح، نرده راه پله، دیوارها؛
• دهانه در دیوارهایی که ارتفاع آنها از یک طبقه بیشتر نباشد.

علاوه بر این، برای یک ساختمان یکپارچه، مقادیر طراحی باید رعایت شود:

• مقاومتتراکم محوری بتن:
• مقاومت بتن در برابر کشش محوری؛
• مقاومت آرماتور طولی در برابر فشار محوری؛
• مقاومت آرماتورهای طولی در برابر کشش؛

شرایط طراحی

محافظت از ساختمان ها و سازه ها در برابر فروریختن پیش رونده مبتنی بر ارائه پویایی توسعه تأثیر تخریب های مختلف محلی بر ساختار کلی ساختمان (سازه) است. در حال حاضر، نرم افزار قاب های ساختمان های بلند بلند با هندسه های مختلف به طور ویژه در مرحله طراحی و در حین مرمت پس از آسیب های محلی مورد مطالعه قرار می گیرد. مجموعه‌ای از توصیه‌ها و قوانین در حال توسعه هستند، استانداردهای الزام آور در حال تصویب هستند.

لازم به ذکر است که جوینت ونچر "حفاظت در برابر فروپاشی پیشرونده" که بارها به عنوان یک مجموعه قوانین هنجاری اشاره کردیم، به طور مشترک توسط مرکز پژوهشی "ساختمان" و ایالت فدرال جنوب غربی تدوین شده است. دانشگاه، با در نظر گرفتن قوانین فدرال شماره 184-FZ و شماره 384 -FZ تنظیم مقررات فنی و اقدامات امنیتی در این مورد. برای تنظیم تنظیم شده است:

• ساخت ساختمان‌ها (سازه‌ها) با سطح مسئولیت عادی و افزایش سطح؛
• بازسازی ساختمانها (ساختارها) با سطح مسئولیت عادی و افزایش سطح؛
• تعمیرات اساسی ساختمان ها (سازه ها) با مسئولیت بالا.

JV مورد بررسی تنظیم می کند:

• مصالح ساختمانی مورد استفاده و ویژگی های آنها؛
• بارهای احتمالی و اثرات آنها برساختمان ها (سازه ها)؛
• ویژگی های مدل های محاسباتی؛
• اقدامات مخرب ضد نرم افزاری.

ویژگی های محاسبات کامپیوتری

همانطور که بارها اشاره کردیم، حفاظت در برابر فروپاشی پیشرونده شامل مدل‌سازی کامپیوتری با روش‌های المان محدود و تعادل محدود است. بد نیست بدانید که بسته های نرم افزاری تخصصی STADIO، ANSYS، SCAD، Nastran به عنوان ابزاری برای مدل سازی به روش حالت حدی عمل می کنند. در این صورت یک مدل تمام عیار ایجاد می شود زیرا به لطف روش ذکر شده مطابقت تقریباً کامل مدل با دینامیک پاسخ ساختمان به آسیب های موضعی حاصل می شود.

روش سینماتیکی از همان برنامه ها استفاده می کند، اما کمتر رسمی است و نیاز به ایجاد یک روش محاسبه شخصی از مجری دارد.

در نتیجه محاسبات سینماتیک:

• تعریف عناصر ساختاری که یکپارچگی خود را از دست می دهند؛
• عناصر ساختاری خود در گروه های معادل ترکیب می شوند؛
• مقدار کار ساخت و ساز برای هر گروه را محاسبه می کند؛
• تعیین خطرناک ترین مکان های تخریب محلی که می تواند باعث ایجاد نرم افزار شود؛
• تخریب پیش‌بینی شده است که امکان برنامه‌ریزی اولیه برای کار مرمت را فراهم می‌کند.

نتیجه گیری

زمان ما با ظهور تعداد فزاینده ای از ساختمان های بلند مسکونی و اداری متمایز شده است. در سال های اخیر، علاقه عمومی به مشکلات بهبود قابلیت اطمینان افزایش یافته است.ساختمان های صنعتی و مسکونی. به ویژه، آخرین جایگاه را این سوال اشغال نمی کند: "چگونه می توان از فروپاشی پیشرونده جلوگیری کرد؟" و این تصادفی نیست، زیرا چنین حوادثی مهم ترین خسارات مادی را به همراه دارد و پیامدهای منفی عمیق اجتماعی را به همراه دارد. به هر حال، چنین حوادثی می تواند صدها و حتی هزاران نفر را بگیرد.

تحقیق در سه جهت در حال انجام است:

• توسعه اتصالات ایده آل بین عناصر ساختاری؛
• ایجاد عناصر ساختاری برای حداکثر قابلیت اطمینان؛
• طراحی کلی بازدارنده بهینه ساختمان ها (سازه ها).

دفاتر طراحی، شرکت های ساختمانی و تحقیقاتی خاص، تحقیقات خود را به دانش تبدیل نمی کنند، این آخری منتشر و خلاصه می شود. و این قابل درک است، زیرا مشکل نرم افزار نه تنها سازنده است، بلکه از نظر اجتماعی نیز قابل توجه است. با این حال، قوانین هنوز نیاز به بهبود دارند. علاوه بر این، ابتدا باید تجربیات ناهمگون متخصصان در زمینه تشخیص نرم افزارهای احتمالی استاندارد و به روز شود و سپس به تشخیص های پیشگیرانه عملی تبدیل شود و به صورت برنامه ریزی شده، منظم و غیرتجاری انجام شود.

بدیهی است که اکنون محاسبه نرم افزار باید برای صاحبان دارایی های مسکونی و صنعتی در رویه قابل دسترسی تر و آسان تر شود. بالاخره مشکل فرسودگی مسکن وجود دارد و در چنین حوادثی صحبت از تلفات انسانی است.

یک سیستم مستقر در پرداخت های اولیه برای نرم افزار، اگر از نظر قانونی توجیه شده باشد و واقعاً راه اندازی شود، به ابزاری مؤثر برای جلوگیری از تراژدی های جدید تبدیل خواهد شد.

شاید پیشگیری به موقع بتواند از نرم افزارهایی مانند فروریختن ورودی یک ساختمان مسکونی در 31 دسامبر 2018 در Magnitogorsk که منجر به کشته شدن 39 نفر شد جلوگیری کند. به طور معمول، لازم است فهرستی از موقعیت هایی ایجاد شود که در آن، نه تنها لزوما، بلکه به صورت فوری، محاسبه ای برای یک فروپاشی پیش رونده ضروری است. نیاز به چنین محاسبه ای به ویژه زمانی ضروری است که صاحب آپارتمان تصمیم به توسعه مجدد می گیرد، اغلب غافل از اینکه بر عناصر ساختاری باربر تأثیر می گذارد. این تخلف کنترل نشده بود که باعث نرم افزار فوق شد.