К расчету на прогрессирующее разрушение высотных зданий

Под прогрессирующим разрушением здания подразумевается его лавинообразное обрушение. Такой расчет предполагается на стадии проектирования несущих конструкций. В [3] выполнен анализ возможныхрешений для предотвращения прогрессирующего разрушения высотных зданий, которые следует принимать на стадии проектирования. Как отмечено в [3, с. 223 – 226] П.Г. Еремеев выделил два основных тезиса по этому вопросу:

– лавинообразное разрушение – это распространение начального локального повреждения от элемента к элементу по цепной реакции, которая приводит к разрушению всего сооружения или непропорционально большой его части;

– аварийная ситуация – явление, представляющее собой исключительное условие работы конструкций на аварийные воздействия, имеющие малую вероятность появления и небольшую продолжительность, но приводящие к тяжелым последствиям в большинстве случаев. Аварийные воздействия могут быть вызваны:

– ошибками проектирования;

– ошибками изготовления или монтажа;

– ненадлежащим качеством материалов;

– нарушением правил эксплуатации;

– взрывами;

– авариями оборудования;

– сейсмическими воздействиями, не предусмотренными проектом;

– пожарными воздействиями.

Таким образом, можно как бы рассматривать два вида аварийных ситуаций:

– «условная аварийная ситуация», которая в расчетах по I ПС [5, 6] и должна быть не допущена за счет выполнения целого набора мероприятий;

– «расчетная аварийная ситуация», которая подразумевает гипотетическое разрушение части вертикальных элементов высотного здания и которая может быть запланирована в СТУ на недопущение ее в лавинное обрушение конкретного здания. Сюда можно отнести:

= локальное разрушение на ограниченной площади до 80 м²;

= разрушение одного стыка двух пересекающихся стен;

= разрушение одного узла навесных стеновых панелей, и др.

Однако какие именно мероприятия могут исключить прогрессирующее обрушение в [6] не указано.

Вероятно, исходя из НДС каркаса высотного здания целесообразно выделить «ключевые элементы», разрушение которых нарушит геометрическую неизменяемость каркаса или при выключении их из работы приведет к неконтролируемому перераспределению усилий в других элементах каркаса. Для таких «ключевых элементов» при проектировании следует разработать необходимые конструктивные решения, которые предотвратят прогрессирующее разрушение несущей КЭ-модели:

– увеличить поперечное сечение;

– ввести дополнительные диафрагмы жесткости;

– снизить на «ключевые элементы» эксплуатационные нагрузки (по возможности).

Основные конструктивные мероприятия, повышающие защищенность зданий от прогрессирующего разрушения сводятся к следующим:

– обеспечение неразрезности конструкций;

– повышение степени статической неопределимости;

– применение материалов и конструктивных решений, обеспечивающих развитие в элементах конструкций и их соединений пластических деформаций.