ПРОБЛЕМА ПРОГНОЗУВАННЯ ЖИВУЧОСТІ СТРИЖНЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281166Ключові слова:
надійність; довговічність; живучість; багатоелементні металеві стрижневі конструкції; прогресуюче обваленняАнотація
Мета. Методи розрахунку металевих конструкцій, які б враховували раптові зміни розрахункової схеми, і як наслідок руйнування її елементів, недостатньо досконалі та мають найчастіше фрагментарний характер. Вивчення живучості багатоелементних стрижневих конструкцій, що зазнають впливу негативних факторів, дозволить підвищити ефективність розрахунку таких конструкцій з перспективою подальшого розширення можливостей прогнозування живучості металевих конструкцій залежно від умов її експлуатації. Як об’єкт дослідження розглядаються просторові металеві стрижневі конструкції, яким відповідає високий рівень виробничої значимості та відповідальності під час експлуатації. Методика. У розглянутих нормативних документах немає єдиного підходу для визначення проблеми та методики можливих шляхів вирішення, але в них поєднано всі перелічені стандарти. Способи та методи оцінки ступеня пошкодження або експлуатаційної придатності споруди дещо відрізняються: в одних документах обмежується площа пошкоджень конструкцій перекриття; в інших – оцінюється стан конструкцій, які не вийшли з роботи; а також економічний прогноз будівництва нової або відновлення старої будівлі. Якщо згрупувати положення нормативних документів різних країн, то можна виділити два підходи, що склалися до захисту від прогресуючого обвалення. Згідно з першим підходом необхідно використовувати непрямі заходи захисту, згідно з другим – здатність несучих елементів сприймати шкідливі впливи та здатність конструкції перерозподіляти навантаження при відмові деяких елементів. Результати. Для підвищення стійкості будівельних багатоелементних металевих конструкцій, зокрема металевих, до прогресуючого обвалення вже на стадії проектування споруди необхідно розглядати можливості локальних руйнувань. Її підвищенню сприяють зменшення кількості шарнірних з'єднань, у ряді випадків – використання цілісних конструкційних елементів, застосування будівельних матеріалів, що сприймають пластичні деформації, а також визначення у конструкції споруди елементів, які за нормальних умов експлуатації не виконують несучих функцій, але виконують їх у разі появи локальних руйнувань. Наукова новизна. Виконано аналіз нормативної бази та робіт дослідників низки країн, включаючи Україну щодо прогресуючого обвалення споруд з металевими стрижневими конструкціями. Обґрунтовано необхідність удосконалення концепції проектування будівельних об'єктів. Основа цієї концепції повинна складатися як з теоретичних досліджень, так і з експериментальних підтверджень, прийнятих на основі вихідних передумов. Практична значимість. Обґрунтовано необхідність формування єдиного підходу до визначення проблеми живучості та довговічності споруд, перерозподілу навантажень на не пошкоджені елементи конструкцій. Запропоновано напрями щодо розробки заходів та проектних рішень щодо запобігання прогресуючого обвалення багатоелементних стрижневих конструкцій.
Посилання
Barabash, M. (2014). Modeling methodology of progressive collapse by the example of real high-rise buildings. Mokslas – Lietuvos Ateitis / Science – Future of Lithuania, 6(5), 520-530. (in English)
Canisius, T. D. (2006). А method for the quantification and extension of UK building regulations requirements for robustness. Proc. 3-rd ASRANet Colloquium, July 2006, Glasgow. (in English)
Dusenberry, D. (2003). Review of existing guidelines and provisions related to progressive collapse. Mul-tihazard Mitigation Council of the National Institute of Building Standards, 1-31. (in English)
Ellingwood, B., Smilowitz, R., Dusenberry, D., et al. (2007). Best Practices for Reducing the Potential for Progressive Collapse in Buildings. NIST Interagency/Internal Report (NISTIR), Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology. (in English)
EN 1994-1-1 (2004). Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings. The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC. (in English)
General Services Administration (2003). Administration Progressive collapse analysis and design guidelines for new federal office buildings and major modernization projects. General Services Administration, USA. (in English)
Ivanova, A. P. (2013). Survivability and destruction of multi-element structures. Technological catastrophes, models, forecast, protection, 22-24 May, 2013, Ukraine, 64-73. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/48405272.pdf (in English)
Ivanova, H. P., Hapieiev, S. M., Shapoval, V. H., Zhabchyk, K. S., & Zhylinska, S. R. (2021). Stability problems of large sized multi elements rod structures. Energy- and resource-saving technologies of developing the raw-material base of mining regions: multi-authored monograph. Romania, Petroșani, 405-427. URL: http://ep3.nuwm.edu.ua/
id/eprint/20375 (in English)
Perelmuter, A. V. (2004). Progressive collapse and structural design methodology. Seismic construction. Building safety, 6, 17-21. (in English)
Pustovoytova, M. O., Kamchatnaya, S. N., Orel, E. F., & Naboka, S. Yu. (2015). Strategies of the design of the facilities taking into account progressive destruction. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoi derzhavnoi akademii zaliznychnoho transportu, 151(2), 128-134. (in English)
UFC 4-023-03 (2016). Unified Facilities Criteria (UFC). Design of Buildings to Resist Progressive Collapse. Department of Defense USA, New-York. (in English)
DBN V.1.2-14:2018 (2019). Systema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky budivelnykh obiektiv. Zahalni pryntsypy zabezpechennia nadiinosti ta konstruktyvnoi bezpeky budivel i sporud. Zi zminoiu № 1. Kyiv: Minrehionbud. (in Ukrainian)
DBN V.2.2-41:2019 (2019). Vysotni budivli. Osnovni polozhennia. Kyiv: Minbud. (in Ukrainian)
