Thu gọn lũy tiến: định mức, tính toán và khuyến nghị

2024 Tác giả: Angel Austin | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 05:46

Chủ đề về sự sụp đổ tiến bộ có liên quan và được đề cập đến ngày hôm nay. Cho đến bây giờ, người ta vẫn kinh hoàng trước thảm họa nổi tiếng thuộc loại này, xảy ra vào ngày 11 tháng 9 năm 2011 tại New York. Hàng triệu người đã xem trên video những sự kiện bi thảm này đã cướp đi sinh mạng của 2977 người.

Vào lúc 8 giờ 46 phút 40 giây theo hướng từ phía bắc giữa tầng 93 và 95 của Tháp Bắc của Trung tâm Thương mại Thế giới, một chiếc Boeing 767 (Chuyến bay 11) do khủng bố điều khiển đã bị rơi. Lúc 09:30:11 từ tầng 78 đến tầng 85 từ phía nam, Tháp Nam của Trung tâm Thương mại Thế giới đã bị một chiếc Boeing 767 (Chuyến bay 175) đâm xuyên qua với tốc độ 959 km / h.

Sự sụp đổ liên tục (PO) của Tháp Nam của Trung tâm Thương mại Thế giới xảy ra sau 55 phút 51 giây, lúc 9 giờ 58 phút và Tháp Bắc - sau 1 giờ 41 phút 51 giây, lúc 10 giờ 28 phút. Trong cả hai tòa nhà chọc trời, các bộ phận kết cấu giữ trần sàn, giàn sàn của khu vực va chạm đã bị phá hủy.

Thật không may, hầu hết các PO xảy ra dokiểm soát không đầy đủ việc bảo trì tòa nhà. Nhờ báo chí, chúng tôi biết được sự thật về sự cố sập các lối vào khu dân cư, không may là sự cố thường xuyên xảy ra nhất.

Lưu ý rằng trong ví dụ ở Mỹ, sự phá hủy xảy ra do một sự kiện bất thường, và thiết kế của tòa tháp đôi đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật. Theo đó, cả người xây dựng và nhà thiết kế đều không có cơ hội để lường trước loại tác động trực tiếp này, tạo ra sự phá hủy cục bộ, dẫn đến sự phá hủy dây chuyền nghiêm trọng và kết quả là sự sụp đổ của các tòa nhà. Tuy nhiên, theo thống kê, trong hầu hết các trường hợp phần mềm xảy ra sự cố dưới tác động của các yếu tố có thể tính toán được. Ngoài ra, các nhà khoa học và kỹ sư đã phát triển các phương pháp hiệu quả để tính toán cấu trúc của các tòa nhà ít bị ảnh hưởng bởi những thiệt hại nghiêm trọng như vậy.

Lịch sử của danh mục thu gọn tiến bộ

Bản thân thuật ngữ này xuất hiện vào năm 1968 sau khi công việc của ủy ban xây dựng nghiên cứu sự phá hủy hoàn toàn tòa nhà 22 tầng ở London "Ronan Point" bởi một vụ nổ khí đốt hộ gia đình. Các nhà thiết kế người Anh đã coi thảm kịch này như một thách thức đối với sự chuyên nghiệp của họ. Quy mô của thảm kịch khiến hàng chục người dân thương vong trong thời bình đã gây tiếng vang lớn trong xã hội. Theo kết quả của các cuộc khảo sát kỹ thuật vào năm 1970, các sửa đổi đối với luật đã được đề xuất để quốc hội xem xét - một ấn bản mới của bộ quy tắc xây dựng. Những thay đổi dựa trên nguyên tắc tỷ lệ thuận giữa tai nạn với tác động cục bộ dẫn đến sập nhà.

Đối với điều này, trách nhiệm của các nhà thiết kếđược áp dụng cho việc tính toán sự sụp đổ lũy tiến. Sự cần thiết phải có từ năm 1970 đã được pháp luật quy định và theo đó, kể từ đó ở Anh, nó đã được thực hiện nghiêm túc. Do đó, nó đã được thành lập theo quy luật:

1. Ngay cả ở giai đoạn thiết kế, khả năng phá hủy cục bộ nguy hiểm cũng cần được xem xét.
2. Số lượng khớp nối được giảm thiểu càng nhiều càng tốt và mức độ liên tục của cấu trúc được tăng lên.
3. Vật liệu xây dựng bị biến dạng dẻo được lựa chọn.
4. Thiết kế bao gồm các phần tử không chịu tải trong quá trình hoạt động bình thường, nhưng trong trường hợp bị phá hủy cục bộ, thực hiện (toàn bộ hoặc một phần) chức năng chịu tải.

Bảo vệ công trình khỏi sự sụp đổ tiến triển được thực hiện một cách toàn diện, có tính đến tất cả các yếu tố này. Một năm trước, một bộ quy tắc của Nga đã được phát triển nhằm quy định việc tuân thủ các điều kiện về khả năng tồn tại của các tòa nhà và công trình ở các giai đoạn thiết kế, tái thiết và đại tu.

Mức độ liên quan của vấn đề. Lý do

Bằng chứng là thống kê phần mềm, sự tàn phá toàn cầu như vậy xảy ra do tác động của bản chất ăn mòn, lực hoặc biến dạng. Các tùy chọn cho các sự kiện nhân tạo như vậy có thể là:

1. Ngập nước ngầm.
2. Xói mòn nền do tai nạn đường nước.
3. Phá hủy các phần tử kết cấu do quá tải hoặc do nổ, va chạm.
4. Làm suy yếu cấu trúc của vật liệu do ăn mòn.
5. Sai sót trong dự án khi tính toán ốc vít và các phần tử chịu lực.
6. Nổkhí đốt cháy.

Thất bại tiến triển thường xảy ra do gãy giòn với sự gia tăng số lượng vết nứt nhỏ. Rõ ràng, trường hợp đầu tiên của sự phá hủy như vậy, xảy ra vào năm 23 sau Công nguyên. e. với giảng đường của thành phố Fidena, được mô tả bởi nhà sử học của Rome cổ đại Cornelius Tacitus. PO xuất hiện vào ngày các cấu trúc đấu sĩ trong một tòa nhà đông đúc, theo lời khai của biên niên sử này, đã cướp đi sinh mạng của nhiều người như một cuộc chiến tranh. Chúng ta đang nói về vài chục nghìn người.

Hãy lấy một ví dụ lịch sử sau. Sự sụp đổ liên tục với sự gia tăng số lượng các vết nứt nhỏ đã gây ra sự cố sập một cây cầu vòm bắc qua sông Wye (Anh, Herefordshire) vào năm 1786. Một cây cầu vòm khác có tên Lsen-Beneze bắc qua sông Rhone (Pháp), được xây dựng từ thế kỷ 12, bị sập nhiều lần do tác động xấu của môi trường và sự xuống cấp bên trong thường xuyên nên đến thế kỷ 17, nó đã phải ngừng được trùng tu (khác các nhịp của cây cầu bị sập 1 lần - vào năm 1603, 3 lần - vào năm 1605, 1 lần - vào năm 1633 và năm 1669 - cuối cùng).

Cần lưu ý rằng công nghệ quy hoạch đô thị hiện đại, thật không may, đã không ngăn chặn được sự sụp đổ tiến triển của các tòa nhà và công trình kiến trúc. Số liệu thống kê đáng buồn tiếp tục trong thế kỷ 21:

1. 1999-08-09 - vụ tấn công khủng bố - vụ nổ 350 kg TNT làm sập hai lối vào của một tòa nhà chín tầng trên đường phố. Guryanov (Moscow) và dẫn đến cái chết của 106 người.
2. 2002-02-07 - vụ nổ khí đốt trong nước vớitâm chấn ở tầng 7 trong vụ đổ bộ của một tòa nhà chín tầng trên phố Dvinskaya (St. Petersburg), dẫn đến cái chết của hai người.
3. 14.02.2004 - sự cố sập mái của Công viên Transvaal với diện tích khoảng 5 nghìn m22dẫn đến cái chết của 28 người.
4. 2007-13-10 - vụ nổ gas sinh hoạt trong nhà trên phố. Mandrykovskaya (Dnepropetrovsk) đã phá hủy lối vào thứ ba của một tòa nhà dân cư và dẫn đến cái chết của 23 người.
5. 27.02.2012 - Một vụ nổ khí do một người tự tử khởi xướng đã làm sập lối vào ngôi nhà trên phố N. Ostrovsky, mười người thiệt mạng.
6. 20.12.2015 - vụ nổ khí gas trong ngôi nhà trên phố. Cosmonauts (Volgograd), 3 căn hộ bị phá hủy, một người chết.

Quy

Trước khi xem xét vấn đề, sẽ là hợp lý khi làm quen với các văn bản quy định để xem xét vấn đề đó và tổ chức phòng ngừa thích hợp. Việc bảo vệ các tòa nhà và công trình kiến trúc khỏi sự sụp đổ tiến triển ở Liên bang Nga được quy định bởi các văn bản pháp quy, danh sách được trình bày dưới đây:

1. Hướng dẫn thiết kế các công trình nhà ở. Phát hành. 3. Cấu trúc của các tòa nhà dân cư (theo SNiP 2.08.01-85). - Nhà ở TsNIIEP. - M. -1986.

2. GOST 27751-88 Độ tin cậy của kết cấu và nền móng của tòa nhà. Các quy định cơ bản cho việc tính toán. - 1988

3. GOST 27.002-89 “Độ tin cậy trong kỹ thuật. Các khái niệm cơ bản. Điều khoản và Định nghĩa ". - 1989

4. Khuyến nghị để ngăn chặn sự sụp đổ dần dần của các tòa nhà tấm lớn. - M.: GUP NIATs. - 1999

5. MGSN 3.01-01 "Tòa nhà dân cư", - 2001, đoạn 3.3, 3.6,3,24.

6. NP-031-01 Mã thiết kế cho nhà máy điện hạt nhân kháng địa chấn, 2001

7. Khuyến nghị để bảo vệ các tòa nhà khung nhà ở trong các tình huống khẩn cấp. - M.: GUP NIATs. - 2002

8. Khuyến nghị cho việc bảo vệ các công trình bằng tường gạch chịu lực trong các tình huống khẩn cấp. - M.: GUP NIATs. - 2002

9. Khuyến nghị để bảo vệ các tòa nhà dân cư nguyên khối khỏi sự sụp đổ liên tục. - M.: GUP NIATs. - 2005

10. MGSN 4.19-05 Khu phức hợp và nhà cao tầng đa chức năng. - 2005 đoạn 6.25, 14.28, Phụ lục 6.1.

Gần đây, vấn đề về phần mềm đã được tìm thấy bao phủ đầy đủ hơn trong các nguồn quy định trong nước mới nhất. Bất kỳ tài liệu xây dựng nào dành cho các tòa nhà có mức độ trách nhiệm bình thường và cao hơn nhất thiết phải tính đến các yêu cầu của bộ quy tắc (SP) 385.1325800.2018, quy định việc bảo vệ các tòa nhà khỏi sự phá hủy liên tục.

Phần mềm và khả năng chịu lực của công trình

Theo đoạn 4.1 của các quy tắc này, ban đầu khách hàng có quyền yêu cầu đưa vào thiết kế của tòa nhà (kết cấu) đang được xây dựng các yếu tố bổ sung làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu.

Liên doanh tương tự "Tính toán cho sự sụp đổ lũy tiến" trình bày đầy đủ nhất trong hai phương án thiết kế bảo vệ chống lại phần mềm trong quá trình sửa chữa lớn. Cách thứ nhất - trong trường hợp sửa chữa lớn các tòa nhà và công trình có mức độ trách nhiệm cao hơn và lần thứ hai - đối với các đối tượng tương tự của mức độ trách nhiệm bình thường. Trong trường hợp đầu tiên, khả năng chịu lực tăng lên theo hệ sốthứ hai.

Điều kiện chính để tuân thủ các yêu cầu của bảo vệ phần mềm là tuân thủ điều kiện vượt quá khả năng chịu lực của các phần tử kết cấu và các mối liên kết của chúng do các lực dẫn đến sự sụp đổ cục bộ trong các phần tử kết cấu và kết nối này. Nếu bất kỳ thiết kế nào không đáp ứng yêu cầu này, thì thiết kế đó nên được tăng cường hoặc thay thế.

Nếu chúng ta đang nói về việc xây dựng lại các tòa nhà (cấu trúc), thì trước tiên chúng phải được kiểm tra kỹ thuật theo GOST 31937, và chỉ khi đó việc xây dựng lại mới được thực hiện một cách tổng thể hoặc trong phạm vi mở rộng khớp (tùy thuộc vào chiến lược tái thiết đã chọn).

Lĩnh vực phá hủy địa phương

Chẩn đoán khả năng sống sót của các tòa nhà liên quan đến phần mềm, các nhà quy hoạch ở giai đoạn thiết kế sẽ trình bày chi tiết các nguồn có thể có của nó - các điểm phá hủy cục bộ. Mỗi sự phá hủy như vậy được chúng xem xét một cách riêng biệt và theo không gian. Đặc biệt, tính toán cho sự sụp đổ lũy tiến được chúng tôi xem xét bắt đầu bằng việc dự báo các khu vực phá hủy cục bộ trong thiết kế kết cấu chịu lực:

• đối với các tòa nhà và công trình cao đến 75 m, chúng được giới hạn trong một hình tròn có đường kính ít nhất là 6 m;
• dành cho các tòa nhà và công trình có chiều cao từ 75 m đến 200 m - hình tròn có đường kính ít nhất 10 m;
• dành cho các tòa nhà và công trình có chiều cao trên 200 m - hình tròn có đường kính ít nhất 11,5 m.

Đối với nhà nhiều tầng, nhịp lớn, hư hỏng cục bộ được coi là hư hỏng đối với bất kỳ kết cấu chịu lực nào. Trong trường hợp này, khu vực phá hủy cục bộ nên được bản địa hóa theo cấu trúc và trong mọi trường hợp, nó không được phát triển thành phần mềm.

SP "Bảo vệ các tòa nhà khỏi sự sụp đổ tiến triển" cung cấp các biện pháp phòng ngừa để ngăn chặn sự tàn phá toàn cầu của loại hình này:

• có tính đến số lượng tối đa có thể xảy ra phá hủy cục bộ;
• sử dụng vật liệu và cấu trúc dễ bị biến dạng dẻo
• tăng tính không xác định tĩnh (SN) của cấu trúc (tăng mức độ không thưa thớt của nó, giảm số lượng phần tử bản lề).

Buộc phải sử dụng một thuật ngữ đặc biệt, hãy giải thích nó. Hệ thống SN - một đặc tính phức tạp của sự tương tác của cấu trúc tòa nhà và các lực tác dụng lên nó. Nói cách khác, trong các hệ thống SN, trái ngược với các hệ thống xác định tĩnh, sự phân bố của các lực không chỉ phụ thuộc vào các lực bên ngoài tác dụng lên các tòa nhà (kết cấu), mà còn phụ thuộc vào sự phân bố của các lực này lên các phần tử kết cấu, do đó, được đặc trưng bởi mô đun đàn hồi.

Chính các phần tử kết cấu chịu tải hoạt động (cái gọi là kết nối) chịu ảnh hưởng cục bộ đã ngăn cản sự biến đổi của một hệ thống không xác định tĩnh tích hợp thành một hệ thống có thể thay đổi về mặt hình học (cái sau ngụ ý khả năng của phần mềm). Vì vậy, đó là những ràng buộc làm cho sự sụp đổ lũy tiến không thể xảy ra. Mã xây dựng - đó là những gì cần tính đến và điều chỉnh việc ngăn chặn phần mềm.

Sơ lược về tài liệu quy chuẩn

Bạn rõ ràng đang tự hỏitài liệu quy định phần mềm là tiên tiến nhất trên thế giới. Cần phải thừa nhận rằng, bất chấp những phát triển trong nước của những năm gần đây, việc xem xét khả năng chống lại phần mềm ngày nay là chi tiết nhất (mức độ phù hợp - 2016) trong các tiêu chuẩn Mỹ UFC 4-023-03 và GSA.

Thực tế là họ đã tính đến các vật liệu xây dựng mới nhất, cũng như các thiết kế tòa nhà khác nhau. Đồng thời, tuyển tập E TKP 45-3.02-108-2008 của Nga được biên soạn trên cơ sở các khuyến nghị được viết vào những năm 2000 về kết cấu bê tông cốt thép.

Lưu ý sự tiến bộ rõ ràng của tài liệu quản lý của Nga trong những năm gần đây và những nỗ lực rõ ràng để hợp lý hóa các nguồn quy chuẩn khác nhau và nhiều hiện có. Tuy nhiên, sẽ công bằng mà nói về những thiếu sót. Lấy ít nhất các tài liệu quy chuẩn. Các chuyên gia lưu ý rằng ngày nay các nguồn tài liệu quản lý trong nước khác nhau thường mâu thuẫn và cũng có sai sót. Đây chỉ là một vài ví dụ:

1. Trong GOST 27751-88, điều khoản 1.10, “Quy định” ở cấp độ “bất kỳ thành phần cấu trúc nào”. (Cho phép tôi, chúng tôi cần phải cụ thể, bởi vì chúng tôi đang nói về cuộc sống của con người!)
2. STO 36554501-024-2010 "Đảm bảo an toàn cho các kết cấu nhịp lớn …" (Đã nêu sai trong đoạn D.3 rằng việc lựa chọn tính toán phần mềm nên được xác định theo các điều kiện kỹ thuật đặc biệt. là vô lý).
3. Trong SNiP 31-06-2009 "Các tòa nhà và công trình công cộng" ở đoạn 5.40 có đề cập rằng thiết kế nên "xem xét các tình huống thiết kếcó tính chất khủng bố. " (Nhưng đây là một ngõ cụt. Giả sử các nhà thiết kế kiểm tra sự phá hủy cục bộ của một cột trên một tầng, nhưng những kẻ khủng bố đặt chất nổ dưới hai cột. Ở cùng một vị trí - đoạn 9.8 - một lần nữa quy định đi ở mức "bất kỳ cấu trúc nào phần tử.)
4. STO-008-02495342-2009 “Phần mềm Phòng chống Phần mềm Xây dựng Bê tông Cốt thép”. (Tài liệu bị chỉ trích. Về nguyên tắc, cả động lực học của phần mềm và biến dạng dẻo đều không được xem xét.)

Rõ ràng, danh sách này có thể được tiếp tục. Sự tiến bộ của ngành xây dựng, tăng tốc đáng kể trong những năm gần đây, đã dẫn đến sự lỗi thời của hầu hết các văn bản quy định hiện hành quy định về lĩnh vực phần mềm. Rõ ràng, việc ngăn chặn hiệu quả sự sụp đổ tiến triển sẽ sớm đòi hỏi sự thích nghi với thực tế trong nước với kinh nghiệm nước ngoài đã được tổng quát hóa. Điều này đề cập đến các tiêu chuẩn Hoa Kỳ UFC 4-023-03 và GSA, không bao gồm các yêu cầu mơ hồ, nhưng được xây dựng rất rõ ràng đối với cấu trúc và vật liệu của các loại tòa nhà cụ thể.

Thật không may, nhiều chuyên gia trong nước coi liên doanh “Bảo vệ công trình khỏi phần mềm …”, liên doanh “Toà nhà và công trình. Tác động Đặc biệt).

Tính năng Đề xuất Phần mềm Nâng cao

Đặc biệt, nó điều chỉnh độ sập lũy tiến cho các công trình cao tầng do chúng tôi xem xét. Tính đặc thù của phần mềm tính toán cho các tòa nhà cao tầng được xác định bởi một bước rộng hơn trong vị trí của các bức tường hoặc cột. Đồng thời, thiết kế chung, trong trường hợp có tác động khẩn cấp, cho phép sụp đổ cục bộ các phần tử chịu lực, nhưng chỉ trong phạm vi một tầng,mà không có sự tiếp tục dây chuyền của sự phá hủy này. Bộ sưu tập các quy tắc bao gồm các khuyến nghị liên quan đến thiết kế và xây dựng mới, cũng như xác minh và xây dựng lại các tòa nhà và công trình cao tầng đã được xây dựng. (Để tham khảo, tiêu chí độ cao là độ cao hơn 75 m, tương đương với một tòa nhà 25 tầng.)

Tính toán theo phương pháp cân bằng giới hạn

Thiết kế của một tòa nhà cao tầng được tính toán dựa trên giả định rằng dưới ảnh hưởng của sự phá hủy cục bộ, nó được chuyển thành một trạng thái có điều kiện gọi là "các trạng thái giới hạn của nhóm đầu tiên". Hãy giải thích thuật ngữ này. Trạng thái giới hạn được gọi là trạng thái như vậy của kết cấu khi nó không còn khả năng chống lại sự phá hủy hoặc bị hư hỏng (trải qua biến dạng). Tổng cộng, có hai nhóm trạng thái giới hạn được phân biệt. Đầu tiên có điều kiện được gọi là trạng thái không hoạt động hoàn toàn không phù hợp. Thứ hai được gọi là trạng thái thiệt hại, cho phép khai thác một phần.

Về mặt kỹ thuật, tính toán được thực hiện bằng cách mô hình hóa các đặc tính độ cứng phi tuyến tính của kết cấu nhà cao tầng bằng một hệ phương trình vi phân. Việc tính toán xây dựng nhà cao tầng dựa trên việc xây dựng mô hình không gian, có tính đến các yếu tố không chịu lực, nhưng có khả năng thực hiện các nỗ lực tái phân phối dưới ảnh hưởng của địa phương. Trong trường hợp này, các đặc trưng về độ cứng của các phần tử kết cấu lân cận với vị trí đứt gãy được tính đến. Bản thân mô hình tính toán được tính toán nhiều lần, mỗi lần tính đến mộtphá hoại cục bộ. Phương pháp này cho phép bạn đạt được kết quả đáng tin cậy nhất. Đồng thời, trong mô hình đang xây dựng, yếu tố giảm chi phí vật tư dư thừa được xem xét.

Mô hình không gian được phân tích như thế nào? Một mặt, các lực trong các phần tử kết cấu được cân bằng với mức tối đa có thể, có thể được duy trì bởi chúng. Người ta tin rằng sự sụp đổ dần dần của các tòa nhà cao tầng trở nên bất khả thi khi các lực tác động nhỏ hơn khả năng chịu lực của kết cấu. Nếu các yêu cầu về cường độ không được đáp ứng, thì khả năng chịu lực của tòa nhà phải được tăng cường bằng các phần tử chịu lực bổ sung hoặc gia cố.

Lực lượng tối thượng trong các yếu tố được xác định khác nhau: phần nỗ lực dài hạn và phần ngắn hạn.

Phương pháp động học

Nếu kết cấu của một tòa nhà cao tầng bị biến dạng dẻo, thì phương pháp động học trở nên phù hợp để tính toán bằng phần mềm. Trong trường hợp này, việc tính toán tòa nhà được thực hiện như sau:

1. Các biến thể có thể có nhất của phần mềm được xem xét, và đối với chúng, tập hợp các liên kết phá hủy được xác định, cũng như tính toán các chuyển vị có thể có trong các bản lề nhựa được tạo thành. (Bản lề nhựa là một bộ phận của dầm hoặc phần tử kết cấu khác trong đó biến dạng dẻo xảy ra dưới tác dụng của lực.)
2. Tính toán cho sự sụp đổ lũy tiến xem xét các lực tối đa mà bất kỳ phần tử kết cấu nào có thể chịu được, kể cả bản lề nhựa.
3. Kết quả là - nội lực quyết định bởi sức mạnhkết cấu phải vượt quá tải trọng bên ngoài. Việc kiểm tra như vậy được thực hiện cả trong cùng một tầng và trên toàn bộ cấu trúc. Trong trường hợp thứ hai, khả năng sập đồng thời các tầng đang được điều tra.

Nếu vật liệu mà thành phần cấu trúc được tạo ra không có khả năng biến dạng dẻo, thì yếu tố này đơn giản là không được tính đến trong các tính toán.

Nghiên cứu khả năng phát triển phần mềm sau khi bị phá hủy cục bộ

Hướng dẫn thu gọn liên tục khuyên các nhà thiết kế khám phá bốn tình huống phát triển phần mềm điển hình:

1. Đồng thời, tất cả các cấu trúc thẳng đứng nằm phía trên sự phá hủy cục bộ đều bị dịch chuyển xuống phía dưới.
2. Quay đồng thời quanh trục của nó của tất cả các bộ phận kết cấu nằm ở các mức trên sự phá hủy cục bộ. Sự phá hủy các liên kết được coi là do chồng chéo và các liên kết dọc bị dịch chuyển trong phức hợp.
3. Một cấu trúc thẳng đứng đã bị phá bỏ và xảy ra sự cố sập một phần trần phía trên.
4. Chỉ các cấu trúc ở tầng trên mới bị dịch chuyển.

SP "Bảo vệ sụp đổ liên tục" chủ yếu cung cấp cho việc ngăn chặn sự phát triển của bốn tình huống này.

Đề xuất phần mềm xây dựng mô-đun

Trong trường hợp xây dựng theo khối (mô-đun), một phần quan trọng của quy trình được thực hiện trong nhà máy. Việc cài đặt cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi thực tế là các khối có một khối lượng nhất định. Do đó, các mô-đun tạo nên cấu trúc rõ ràng được làm bằng vật liệu không dễ bị phá hủy. Sự ăn mòn của vật liệu được ngăn chặn bằng lớp phủ nhiều lớp của chúng với các chế phẩm bảo vệ đặc biệt, sử dụng thép mạ kẽm.

Trong liên doanh mà chúng tôi đang xem xét, sự sụp đổ dần dần đối với các tòa nhà mô-đun khối có đặc điểm riêng của nó. Đối với loại công trình này, người ta chú ý đến các yếu tố cấu trúc như các điểm nối của các khối với các khối lân cận. Tiêu chí kiểm soát là khả năng chịu lực của các nút này, nhờ đó toàn bộ tòa nhà chống lại sự phá hủy cục bộ và chịu được các lực do chúng gây ra do khả năng chịu lực của nó.

Sự sụp đổ liên tục của các tòa nhà kết cấu khối cũng có thể xảy ra do hư hỏng cục bộ đối với khối thực hiện chức năng chịu lực. Để chống lại điều này, việc bù đắp sau đó cho việc phân phối lại các nỗ lực từ khối bị phá hủy sang các khối lân cận là rất quan trọng. Tình trạng này nên được tạo điều kiện thuận lợi bởi một mặt là khả năng chịu lực đáng kể và khả năng biến dạng dẻo của các kết nối nút, và mặt khác, việc lắp đặt tại nhà máy chất lượng cao của các khối được gia cố bằng cốt thép.

Tính toán của một tòa nhà đối với sự sụp đổ lũy tiến được thực hiện theo phương pháp cân bằng giới hạn, cũng như phương pháp phần tử hữu hạn. Vì chúng tôi đã xem xét phương pháp cân bằng giới hạn trước đó, chúng tôi sẽ mô tả phương pháp thứ hai chi tiết hơn.

Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng rộng rãi trong cơ học vật rắn để tính toán các biến dạng. Bản chất của nó nằm ở việc giải một hệ phương trình vi phân. Sau đó, khu vực giải pháp (tùy thuộc vàocác hệ số khác nhau) được chia thành một số phân đoạn, mỗi phân đoạn được kiểm tra xem có tính tối ưu hay không.

Dựa trên các hệ số đã chọn cho phương trình vi phân biến thiên, các phần tử chịu lực tối ưu được xác định.

Khuyến nghị cho Phần mềm Xây dựng Solid

Tính toán cho sự sụp đổ lũy tiến của các tòa nhà nguyên khối cũng được tiến hành dựa trên thực tế là sự phá hủy cục bộ của các kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng, nếu chúng xảy ra, không được vượt quá một tầng. Vi phạm tính toàn vẹn của hai bức tường giao nhau (từ góc đến khe hở gần nhất), cột riêng biệt, cột xen kẽ với phần tường liền kề được coi là phá hủy cục bộ.

Các khuyến nghị để bảo vệ chống lại sự sụp đổ tiến triển quy định xem xét một mô hình không gian, ngoài khả năng chịu lực, bao gồm các yếu tố khác có thể phân bổ lại các chức năng chịu lực.

Mô hình có tính đến:

• kết nối nguyên khối của các phần tử chịu lực (tường bên ngoài và bên trong, cột, trục thông gió, cầu thang, cửa dẫn);
• đai bê tông cốt thép nguyên khối bao phủ sàn nhà, là những sợi dây nằm phía trên cửa sổ.;
• lan can bê tông cốt thép nguyên khối kết nối với các tầng;
• phần tử kết nối với cột: dầm bê tông cốt thép, lan can cầu thang, tường;
• lỗ hở trên tường có chiều cao không quá một tầng.

Ngoài ra, đối với một công trình nguyên khối, các giá trị thiết kế phải được tuân thủ:

• khángnén dọc trục bê tông:
• khả năng chống lực căng của bê tông đối với trục;
• khả năng chịu nén dọc trục của cốt thép dọc;
• khả năng chống chịu lực căng của cốt thép dọc;

Yêu cầu thiết kế

Bảo vệ các tòa nhà và cấu trúc khỏi sự sụp đổ tiến triển dựa trên việc cung cấp các động lực của sự phát triển ảnh hưởng của các sự phá hủy cục bộ khác nhau đối với cấu trúc tổng thể của tòa nhà (cấu trúc). Hiện nay, phần mềm khung của các tòa nhà cao tầng nhịp lớn có nhiều dạng hình học đang được nghiên cứu đặc biệt tích cực cả ở giai đoạn thiết kế và trong quá trình phục hồi sau khi chúng bị hư hỏng cục bộ. Bộ sưu tập các khuyến nghị và quy tắc đang được phát triển, các tiêu chuẩn ràng buộc đang được phê duyệt.

Cần nhắc lại rằng liên doanh “Bảo vệ chống lại sự sụp đổ tiến triển”, mà chúng tôi đã nhiều lần đề cập đến, như một bộ quy tắc chuẩn mực, được biên soạn bởi Trung tâm Viện Nghiên cứu “Xây dựng” và Bang Tây Nam Liên bang. Đại học, có tính đến luật liên bang số 184-FZ và số 384 -FZ quy định về quy định kỹ thuật và các biện pháp an ninh trong trường hợp này. Nó được điều chỉnh cho phù hợp với quy định:

• xây dựng các công trình (công trình kiến trúc) mức độ trách nhiệm bình thường và mức độ nâng cao;
• tái tạo lại các tòa nhà (công trình kiến trúc) ở mức độ trách nhiệm bình thường và mức độ tăng lên;
• đại tu công trình (kết cấu) với tinh thần trách nhiệm cao.

Liên danh đang được xem xét quy định:

• vật liệu xây dựng đã qua sử dụng và đặc điểm của chúng;
• tải có thể xảy ra và ảnh hưởng của chúng đối vớitòa nhà (cấu trúc);
• đặc điểm của mô hình tính toán;
• Biện pháp chống phần mềm phá hoại.

Tính năng của máy tính

Như chúng tôi đã nhiều lần đề cập, việc bảo vệ chống lại sự sụp đổ lũy tiến liên quan đến việc lập mô hình máy tính bằng phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp cân bằng giới hạn. Sẽ rất hữu ích khi biết rằng các gói phần mềm chuyên dụng STADIO, ANSYS, SCAD, Nastran hoạt động như một công cụ để mô hình hóa theo phương pháp trạng thái giới hạn. Trong trường hợp này, một mô hình chính thức được tạo ra, vì nhờ phương pháp đã đề cập, mô hình tương ứng gần như hoàn chỉnh với động lực phản ứng của tòa nhà đối với thiệt hại cục bộ đạt được.

Phương pháp động học sử dụng các chương trình giống nhau, nhưng nó ít được chính thức hóa hơn và yêu cầu người thực hiện xây dựng một phương pháp tính toán cá nhân.

Là kết quả của các phép tính động học:

• xác định các phần tử cấu trúc mất tính toàn vẹn của chúng;
• bản thân các yếu tố cấu trúc được kết hợp thành các nhóm tương đương;
• tính toán khối lượng công việc xây dựng cho từng nhóm;
• xác định những nơi nguy hiểm nhất của sự phá hủy cục bộ có thể gây ra phần mềm;
• sự phá hủy được dự đoán, cho phép lập kế hoạch sớm cho công việc trùng tu.

Kết

Thời đại của chúng ta được phân biệt bởi sự xuất hiện ngày càng nhiều của các tòa nhà văn phòng và nhà ở cao tầng. Trong những năm gần đây, công chúng ngày càng quan tâm đến các vấn đề nâng cao độ tin cậy.công trình công nghiệp và nhà ở. Đặc biệt, không phải vị trí cuối cùng bị chiếm đóng bởi câu hỏi: "Làm thế nào để ngăn chặn sự sụp đổ đang tiến triển được đảm bảo nhất?" Và điều này không phải ngẫu nhiên mà có, bởi những vụ tai nạn như vậy mang lại thiệt hại lớn nhất về vật chất và gây ra những hậu quả xã hội tiêu cực sâu sắc. Rốt cuộc, những tai nạn như vậy có thể cướp đi sinh mạng của hàng trăm, thậm chí hàng nghìn người.

Nghiên cứu đang được tiến hành theo ba hướng:

• phát triển các kết nối lý tưởng giữa các yếu tố cấu trúc;
• tạo các phần tử cấu trúc để có độ tin cậy tối đa;
• thiết kế tổng thể tối ưu về vật cản của các tòa nhà (cấu trúc).

Các văn phòng thiết kế, các công ty nghiên cứu và xây dựng đặc biệt không biến nghiên cứu của họ thành bí quyết, mà sau này được công bố và tóm tắt. Và điều này cũng dễ hiểu, vì vấn đề của phần mềm không chỉ mang tính xây dựng, mà còn có ý nghĩa về mặt xã hội. Tuy nhiên, các quy định vẫn cần được cải thiện. Ngoài ra, kinh nghiệm khác nhau của các chuyên gia trong lĩnh vực chẩn đoán phần mềm khả thi trước tiên cần được chuẩn hóa và cập nhật, sau đó chuyển thành chẩn đoán phòng ngừa thực tế, được thực hiện một cách có kế hoạch, thường xuyên và phi thương mại.

Rõ ràng, giờ đây việc tính toán của phần mềm sẽ trở nên dễ tiếp cận hơn và dễ dàng hơn cho các chủ sở hữu tài sản dân dụng và công nghiệp trong quá trình thực hiện. Rốt cuộc, có vấn đề về nguồn cung nhà ở già cỗi, và trong những vụ tai nạn như vậy, chúng ta đang nói đến thiệt hại về nhân mạng.

Một hệ thống thanh toán sơ bộ được thiết lập tốt cho phần mềm, nếu nó được chứng minh hợp pháp và thực sự được đưa ra, sẽ trở thành một công cụ hữu hiệu để ngăn chặn những thảm kịch mới.

Có lẽ việc ngăn chặn kịp thời có thể ngăn chặn những phần mềm như vụ sập cổng vào của một tòa nhà dân cư vào ngày 31 tháng 12 năm 2018 ở Magnitogorsk làm 39 người thiệt mạng. Về mặt quy tắc, cần thiết lập một danh sách các tình huống khi, không chỉ nhất thiết, mà còn khẩn cấp, cần phải thực hiện tính toán cho sự sụp đổ lũy tiến. Sự cần thiết phải tính toán như vậy đặc biệt cấp thiết khi chủ sở hữu căn hộ quyết định tái phát triển, thường không biết rằng nó ảnh hưởng đến các yếu tố kết cấu chịu lực. Chính sự vi phạm không kiểm soát này đã gây ra phần mềm trên.