موضوع الانهيارات التدريجية مناسب ومذكور اليوم. حتى الآن ، يشعر الناس بالرعب من الكارثة المعروفة من هذا النوع ، التي حدثت في 11 سبتمبر 2011 في نيويورك. شاهد الملايين بالفيديو هذه الأحداث المأساوية التي أودت بحياة 2977 شخصًا.
في الساعة 8 و 46 دقيقة و 40 ثانية في الاتجاه من الشمال بين الطابقين 93 و 95 من البرج الشمالي لمركز التجارة العالمي ، تحطمت طائرة بوينج 767 (الرحلة 11) يقودها الإرهابيون. في الساعة 09:30:11 بين الطابقين 78 و 85 من الجنوب ، اخترقت طائرة بوينج 767 (الرحلة 175) البرج الجنوبي لمركز التجارة العالمي بسرعة 959 كم / ساعة.
الانهيار التدريجي للبرج الجنوبي لمركز التجارة العالمي حدث بعد 55 دقيقة و 51 ثانية ، في 9 ساعات و 58 دقيقة ، والبرج الشمالي - بعد ساعة و 41 دقيقة و 51 ثانية ، في 10 ساعات 28 الدقائق. في كلا الناطقتين ، تم تدمير العناصر الإنشائية التي تثبت الأسقف الأرضية ، دعامات أرضية منطقة التأثير.
لسوء الحظ ، تحدث معظم أوامر الشراء بسببالسيطرة غير الكافية على صيانة المبنى. وبفضل الصحافة نتعرف على وقائع انهيار المداخل السكنية وهي للأسف الأكثر تكرارا.
لاحظ أنه في المثال الأمريكي ، حدث التدمير بسبب حدث غير عادي ، وتصميم البرجين التوأمين استوفى المتطلبات الفنية. وفقًا لذلك ، لم تتح للمصممين أو البناة الفرصة للتنبؤ بهذا النوع من التأثيرات الموجهة ، والتي أدت إلى تدمير محلي ، مما أدى إلى تدمير سلسلة خطيرة ، ونتيجة لذلك ، انهيار المباني. ومع ذلك ، وفقًا للإحصاءات ، يحدث البرنامج في معظم الحالات تحت تأثير العوامل التي يمكن حسابها. بالإضافة إلى ذلك ، طور العلماء والمهندسون طرقًا فعالة لحساب هيكل المباني الأقل عرضة لمثل هذه الأضرار الجسيمة.
تاريخ فئة الانهيار التدريجي
ظهر المصطلح نفسه في عام 1968 بعد عمل لجنة البناء ، التي درست التدمير الكامل لمبنى لندن المكون من 22 طابقًا "رونان بوينت" بسبب انفجار غاز منزلي. اعتبر المصممون البريطانيون هذه المأساة بمثابة تحدٍ لمهنيتهم. كان لحجم المأساة التي تسببت في سقوط عشرات المدنيين وقت السلم صدى لدى المجتمع. نتيجة للمسوحات الهندسية في عام 1970 ، تم اقتراح تعديلات على التشريع للنظر فيها من قبل البرلمان - إصدار جديد من قوانين البناء. استندت التغييرات إلى مبدأ تناسب الحادث مع التأثير المحلي الذي أدى إلى الانهيارات.
لهذا فهي مسؤولية المصممينكان يُنسب إلى حساب الانهيار التدريجي. الحاجة إليها منذ 1970 ينظمها القانون ، وبالتالي ، منذ ذلك الحين في بريطانيا يتم تنفيذها بشكل صارم. وهكذا ، تم تأسيسه معيارياً:
- حتى في مرحلة التصميم ، يجب النظر في احتمال حدوث تدمير محلي خطير.
- يتم تقليل عدد المفاصل المفصلية قدر الإمكان ، وزيادة درجة استمرارية الهيكل.
- اختيار مواد البناء ذات التشوه البلاستيكي
- يشتمل التصميم على عناصر ليست حاملة أثناء التشغيل العادي ، ولكن في حالة التدمير المحلي ، يؤدي (كليًا أو جزئيًا) وظائف تحميل.
يتم حماية المباني من الانهيار التدريجي بشكل شامل ، مع مراعاة كل هذه العوامل. قبل عام ، تم تطوير مجموعة من القواعد الروسية التي تنظم الامتثال لشروط بقاء المباني والهياكل في مراحل التصميم وإعادة البناء والإصلاح.
صلة المشكلة. الأسباب
كما يتضح من إحصائيات البرنامج ، يحدث مثل هذا التدمير الشامل بسبب تأثيرات التآكل أو القوة أو طبيعة التشوه. يمكن أن تكون الخيارات لمثل هذه الأحداث من صنع الإنسان:
- فيضان المياه الجوفية.
- تآكل الأساس بسبب الحوادث على خطوط المياه
- تدمير العناصر الهيكلية بسبب الحمولة الزائدة أو بسبب الانفجار أو الاصطدام.
- إضعاف هيكل المواد بسبب التآكل.
- أخطاء في المشروع عند حساب السحابات والعناصر الحاملة.
- انفجارالغاز يطلق النار.
يحدث الفشل التدريجي غالبًا بسبب الكسر الهش مع زيادة عدد التشققات الدقيقة. من الواضح أن أول حالة من هذا التدمير حدثت في عام 23 بعد الميلاد. ه. مع مدرج مدينة فيدينا ، الذي وصفه مؤرخ روما القديمة كورنيليوس تاسيتوس. إن أمر الشراء الذي نشأ في يوم هياكل المصارعين في مبنى مزدحم ، وفقًا لشهادة هذا المؤرخ ، أودى بحياة العديد من الأرواح التي كانت ستفعلها الحرب. نحن نتحدث عن عدة عشرات الآلاف من الناس.
لنأخذ مثالًا تاريخيًا لاحقًا. تسبب الانهيار التدريجي مع زيادة عدد الشقوق الصغيرة في انهيار جسر مقوس في عام 1786 فوق نهر واي (بريطانيا العظمى ، هيريفوردشاير). انهار جسر قوس آخر يسمى Lsen-Beneze عبر نهر الرون (فرنسا) ، تم بناؤه في القرن الثاني عشر ، مرات عديدة بسبب الآثار الضارة للبيئة والتدهور الداخلي في كثير من الأحيان لدرجة أنه تم إيقاف ترميمه في القرن السابع عشر (مختلف انهارت امتدادات الجسر مرة واحدة - في 1603 ، 3 مرات - في 1605 ، مرة واحدة - في 1633 و 1669 - أخيرًا).
وتجدر الإشارة إلى أن تقنيات التخطيط العمراني الحديثة ، للأسف ، لم تعطل الانهيار التدريجي للمباني والمنشآت. تستمر الإحصائيات المحزنة في القرن الحادي والعشرين:
- 1999-08-09 - هجوم إرهابي - انفجار 350 كيلوغرام من مادة تي إن تي أسقط مدخلين لمبنى من تسعة طوابق في الشارع. جوريانوف (موسكو) وأدى إلى مقتل 106 أشخاص
- 2002-02-07 - انفجار الغاز المنزلي معمركز الزلزال في الطابق السابع من هبوط مبنى من تسعة طوابق في شارع دفينسكايا (سانت بطرسبرغ) ، مما أدى إلى مقتل شخصين.
- 14.02.2004 - انهيار سقف حديقة ترانسفال بمساحة حوالي 5 آلاف متر مربع2، مما أدى إلى مقتل 28 شخصًا.
- 2007-13-10 - انفجار غاز منزلي في منزل على الشارع. دمر ماندريكوفسكايا (دنيبروبيتروفسك) المدخل الثالث لمبنى سكني وأدى إلى مقتل 23 شخصًا.
- 27.02.2012 - أدى انفجار غاز نتج عن انتحار إلى انهيار مدخل المنزل الواقع في شارع N. Ostrovsky ، مما أسفر عن مقتل عشرة أشخاص.
- 20.12.2015 - انفجار غاز في منزل في الشارع. رواد فضاء (فولغوغراد) ، دمرت 3 شقق ، مات شخص واحد.
اللوائح
قبل النظر في المشكلة ، سيكون من المنطقي التعرف على الوثائق التنظيمية التي تنظر فيها وتنظم الوقاية المناسبة. يتم تنظيم حماية المباني والهياكل من الانهيار التدريجي في الاتحاد الروسي من خلال الوثائق التنظيمية ، والتي ترد قائمة أدناه:
-
- دليل لتصميم المباني السكنية. مشكلة. 3. هياكل المباني السكنية (إلى SNiP 2.08.01-85). - إسكان تسنييب. - M. -1986.
-
- GOST 27751-88 موثوقية هياكل البناء والأساسات. الأحكام الأساسية للحساب. - 1988
-
- GOST 27.002-89 “الموثوقية في الهندسة. مفاهيم أساسية. المصطلحات والتعاريف ". - 1989
-
- توصيات لمنع الانهيار التدريجي للمباني ذات اللوحات الكبيرة. - م: GUP NIATs. - 1999
-
- MGSN 3.01-01 "المباني السكنية" - 2001 ، الفقرات 3.3 ، 3.6 ،3.24
-
- NP-031-01 كود تصميم محطات الطاقة النووية المقاومة للزلازل ، 2001
-
- توصيات لحماية المباني السكنية في حالات الطوارئ. - م: GUP NIATs. - 2002
-
- توصيات لحماية المباني ذات الجدران الحاملة للطوب في حالات الطوارئ. - م: GUP NIATs. - 2002
-
- توصيات لحماية المباني السكنية المتجانسة من الانهيار التدريجي. - م: GUP NIATs. - 2005
-
- MGSN 4.19-05 مباني ومجمعات شاهقة متعددة الوظائف. - 2005 الفقرات 25.6 ، 14.28 ، الملحق 6.1.
في الآونة الأخيرة ، وجدت مشكلة البرمجيات تغطية أكثر اكتمالا في أحدث المصادر التنظيمية المحلية. يجب أن تأخذ أي وثائق إنشاءات للمباني ذات المستوى الطبيعي والمتزايد من المسؤولية بالضرورة في الاعتبار متطلبات مجموعة القواعد (SP) 385.1325800.2018 ، التي تنظم حماية المباني من التدمير التدريجي.
البرمجيات وقدرة تحمل المباني
وفقًا للفقرة 4.1 من هذه القواعد ، يحق للعميل أن يطلب مبدئيًا التضمين في تصميم المبنى (الهيكل) قيد الإنشاء لعناصر إضافية تزيد من قدرة التحمل للهيكل.
نفس المشروع المشترك "حساب الانهيار التدريجي" يظهر بشكل كامل في خيارين لتصميم الحماية ضد البرامج أثناء الإصلاحات الرئيسية. الأول - في حالة إصلاح المباني والهياكل بمستوى متزايد من المسؤولية والثاني - لنفس الأشياء ذات المستوى العادي من المسؤولية. في الحالة الأولى ، تزداد قدرة التحمل بمعاملالثاني
الشرط الرئيسي للامتثال لمتطلبات حماية البرمجيات هو الامتثال لشرط تجاوز قدرة تحمل العناصر الهيكلية ووصلاتها على القوى التي تؤدي إلى الانهيارات المحلية في هذه العناصر الهيكلية والتوصيلات. إذا كان أي تصميم لا يلبي هذا المطلب ، فيجب إما تقويته أو استبداله.
إذا كنا نتحدث عن إعادة بناء المباني (الهياكل) ، فيجب أولاً فحصها تقنيًا وفقًا لـ GOST 31937 ، وعندها فقط يتم تنفيذ إعادة الإعمار نفسها ككل ، أو ضمن حدود التوسع المفاصل (اعتمادًا على استراتيجية إعادة الإعمار المختارة).
قطاع تدمير محلي
تشخيص قابلية بقاء المباني بالنسبة للبرامج ، يقوم المخططون في مرحلة التصميم بتفصيل مصادرها المحتملة - نقاط التدمير المحلي. يتم النظر في كل من هذا التدمير من قبلهم بشكل منفصل ومكاني. على وجه الخصوص ، يبدأ حساب الانهيار التدريجي الذي نعتبره من قبلنا بتنبؤات قطاعات التدمير المحلية في تصميم الهياكل الحاملة:
- للمباني والهياكل التي يصل ارتفاعها إلى 75 مترًا ، فهي محدودة بدائرة يبلغ قطرها 6 أمتار على الأقل ؛
- للمباني والهياكل من 75 م إلى 200 م في الارتفاع - دائرة بقطر لا يقل عن 10 م ؛
- للمباني والهياكل التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر - دائرة يبلغ قطرها 11.5 مترًا على الأقل.
بالنسبة للمباني متعددة الطوابق والشاسعة ، يتم اعتبار الضرر المحلي على شكل تلف لأي من الهياكل الحاملة.في هذه الحالة ، يجب توطين منطقة التدمير المحلي بالهيكل ولا ينبغي بأي حال من الأحوال أن تتطور إلى برمجيات.
SP "حماية المباني من الانهيار التدريجي" توفر تدابير وقائية لمنع التدمير العالمي من هذا النوع:
- مع مراعاة الحد الأقصى لعدد التدمير المحلي المحتمل ؛
- استخدام المواد والهياكل المعرضة للتشوه البلاستيكي
- زيادة اللاحتمية الثابتة (SN) للهيكل (زيادة مستوى عدم تناثرها ، تقليل عدد العناصر المفصلية).
استخدام مصطلح خاص بالقوة ، دعنا نشرح ذلك. أنظمة SN - خاصية معقدة لتفاعل هيكل المبنى والقوى المطبقة عليه. بمعنى آخر ، في أنظمة SN ، على عكس الأنظمة المحددة بشكل ثابت ، لا يعتمد توزيع القوى على القوى الخارجية المطبقة على المباني (الهياكل) فحسب ، بل يعتمد أيضًا على توزيع هذه القوى على العناصر الهيكلية ، والتي بدورها ، تتميز بمعايير مرنة.
إنها العناصر الهيكلية الحاملة للتشغيل (ما يسمى بالوصلات) تحت التأثيرات المحلية التي تمنع تحول نظام متكامل غير محدد ثابتًا إلى نظام متغير هندسيًا (الأخير يعني إمكانية وجود برنامج). وبالتالي ، فإن الروابط هي التي تجعل الانهيار التدريجي مستحيلاً. قوانين البناء - هذا ما يجب أن يأخذ في الاعتبار وينظم منع البرمجيات.
باختصار حول التوثيق المعياري
من الواضح أنك تتساءل أيهمايعد التوثيق التنظيمي للبرامج هو الأكثر تقدمًا في العالم. يجب أن ندرك أنه على الرغم من التطورات المحلية في السنوات الأخيرة ، فإن دراسة رد البرامج اليوم أكثر تفصيلاً (صلة - 2016) في المعايير الأمريكية UFC 4-023-03 و GSA.
الحقيقة هي أنهم يأخذون في الاعتبار أحدث مواد البناء ، وكذلك تصاميم المباني المختلفة. في الوقت نفسه ، تم تجميع المجموعة الروسية E TKP 45-3.02-108-2008 على أساس التوصيات المكتوبة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بشأن الهياكل الخرسانية المسلحة.
لاحظ التقدم الواضح في الوثائق التنظيمية الروسية في السنوات الأخيرة والجهود الواضحة لتبسيط المصادر المتباينة والمتعددة للمعايير الحالية. ومع ذلك ، سيكون من العدل أن نقول عن أوجه القصور. خذ على الأقل الوثائق المعيارية. يلاحظ الخبراء أن المصادر المختلفة للتوثيق التنظيمي المحلي اليوم غالبًا ما تكون متناقضة وتحتوي أيضًا على عيوب. فيما يلي بعض الأمثلة فقط:
- في GOST 27751-88 ، البند 1.10 ، يذهب "التنظيم" إلى مستوى "أي عنصر هيكلي". (اسمح لي ، يجب أن نكون محددين ، لأننا نتحدث عن حياة البشر!)
- STO 36554501-024-2010 "ضمان سلامة الهياكل ذات الامتدادات الكبيرة …" (ورد خطأ في الفقرة D.3 أن اختيار حساب البرنامج يجب أن يتحدد بشروط فنية خاصة. مثل هذا المنطق هو سخيف).
- في SNiP 31-06-2009 "المباني العامة والمنشآت" في الفقرة 5.40 ، تم ذكر أن التصميم يجب أن "يأخذ في الاعتبار مواقف التصميمذات طبيعة إرهابية ". (لكن هذا طريق مسدود. لنفترض أن المصممين تحققوا من التدمير المحلي لعمود في طابق واحد ، لكن الإرهابيين وضعوا المتفجرات تحت عمودين. وفي نفس المكان - الفقرة 9.8 - مرة أخرى ، تذهب اللائحة على مستوى "أي هيكل العنصر.)
- STO-008-02495342-2009 "منع برامج بناء الخرسانة المسلحة". (تم انتقاد الوثيقة. من حيث المبدأ ، لا يتم النظر في ديناميكيات البرامج ولا التشوهات البلاستيكية.)
من الواضح أن هذه القائمة يمكن أن تستمر. أدى التقدم في صناعة البناء ، والذي تسارع بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، إلى تقادم معظم الوثائق التنظيمية الحالية التي تنظم مجال البرمجيات. من الواضح أن الوقاية الفعالة من الانهيار التدريجي ستتطلب قريبًا التكيف مع الحقائق المحلية للتجربة الأجنبية المعممة بالفعل. يشير هذا إلى المعايير الأمريكية UFC 4-023-03 و GSA ، والتي لا تحتوي على متطلبات غامضة ، ولكن واضحة للغاية لهياكل ومواد أنواع معينة من المباني.
لسوء الحظ ، يعتبر العديد من الخبراء المحليين المشروع المشترك "حماية المباني من البرامج …" ، المشروع المشترك "المباني والهياكل. التأثيرات الخاصة).
ميزات توصية البرامج عالية الارتفاع
على وجه الخصوص ، فهو ينظم الانهيار التدريجي للمباني الشاهقة التي نضعها في الاعتبار. يتم تحديد خصوصية حساب البرنامج للمباني الشاهقة بخطوة أوسع في موقع الجدران أو الأعمدة. في الوقت نفسه ، يسمح التصميم العام ، في حالة حدوث تأثير طارئ ، بالانهيار المحلي للعناصر الحاملة ، ولكن فقط في طابق واحد ،دون مزيد من استمرار سلسلة هذا الدمار. تحتوي مجموعة القواعد على توصيات تتعلق بتصميم وإنشاء المباني الجديدة ، فضلاً عن التحقق من المباني الشاهقة والمنشآت التي تم تشييدها وإعادة بنائها. (كمرجع ، معيار الارتفاع هو ارتفاع يزيد عن 75 مترًا ، وهو ما يعادل مبنى مكونًا من 25 طابقًا).
الحساب بطريقة التوازن الحدي
يتم حساب تصميم مبنى شاهق بناءً على افتراض أنه تحت تأثير التدمير المحلي يتحول إلى حالة تسمى "الحالات المحددة للمجموعة الأولى". دعونا نشرح هذا المصطلح. تسمى الحالة المحددة حالة الهيكل عندما يتوقف عن مقاومة التدمير أو يتضرر (يخضع للتشوه). في المجموع ، يتم تمييز مجموعتين من حالات التحديد. الأول يسمى مشروطًا بحالة عدم الملاءمة التشغيلية الكاملة. والثاني يسمى حالة الضرر التي تسمح بالاستغلال الجزئي
من الناحية الفنية ، يتم الحساب عن طريق نمذجة خصائص الصلابة غير الخطية لهيكل مبنى شاهق بواسطة نظام المعادلات التفاضلية. يعتمد حساب المباني الشاهقة على بناء نموذج مكاني يأخذ في الاعتبار العناصر غير الحاملة ، ولكنه قادر على إعادة توزيع الجهود تحت التأثيرات المحلية. في هذه الحالة ، يتم أخذ خصائص الصلابة للعناصر الهيكلية المجاورة لموقع الكسر في الاعتبار. يتم حساب نموذج الحساب نفسه عدة مرات ، مع الأخذ بعين الاعتبار في كل مرةتدمير محلي. تتيح لك هذه الطريقة تحقيق النتائج الأكثر موثوقية. في نفس الوقت ، في النموذج الذي يتم بناؤه ، يتم أخذ عامل تقليل تكاليف المواد الزائدة في الاعتبار.
كيف يتم تحليل النموذج المكاني؟ من ناحية أخرى ، فإن القوى الموجودة في العناصر الهيكلية معادلة لأقصى حد ممكن ، والتي يمكن أن تحافظ عليها. يُعتقد أن الانهيار التدريجي للمباني الشاهقة يصبح مستحيلاً عندما تكون القوى أقل من قدرة التحمل للهيكل. إذا لم يتم استيفاء متطلبات القوة ، فيجب تعزيز قدرة التحمل للمبنى بواسطة عناصر حاملة إضافية أو معززة.
يتم تحديد القوى المطلقة في العناصر بشكل مختلف: للجزء طويل المدى من الجهد والجزء قصير المدى.
الطريقة الحركية
إذا كان هيكل مبنى شاهق مشوهًا بشكل بلاستيكي ، فإن الطريقة الحركية تصبح ذات صلة بحساب البرامج. في هذه الحالة يتم حساب المبنى على النحو التالي:
- يتم النظر في أكثر المتغيرات الممكنة للبرامج ، وبالنسبة لهم يتم تحديد مجموعة الروابط القابلة للتدمير ، بالإضافة إلى حساب الإزاحة المحتملة في المفصلات البلاستيكية المشكلة. (المفصلة البلاستيكية هي جزء من شعاع أو عنصر هيكلي آخر يحدث فيه تشوه بلاستيكي تحت تأثير القوى.)
- حساب الانهيار التدريجي يأخذ في الاعتبار القوى المطلقة التي يمكن أن يتحملها أي عنصر هيكلي ، بما في ذلك المفصلات البلاستيكية.
- نتيجة لذلك - القوى الداخلية تحددها القوةيجب أن تتجاوز الهياكل الأحمال الخارجية. يتم إجراء هذا الفحص داخل نفس الطابق وفي جميع أنحاء الهيكل. في الحالة الأخيرة ، يتم التحقيق في إمكانية انهيار الأرضيات في وقت واحد.
إذا كانت المادة التي يتكون منها العنصر الإنشائي غير قادرة على التشوه البلاستيكي ، فإن هذا العنصر ببساطة لا يؤخذ في الاعتبار في الحسابات.
دراسة إمكانية تطوير البرامج بعد التدمير المحلي
إرشادات الانهيار التدريجي تنصح المصممين باستكشاف أربعة سيناريوهات نموذجية لتطوير البرامج:
- في نفس الوقت ، يتم تحويل جميع الهياكل العمودية الموجودة فوق التدمير المحلي إلى أسفل.
- دوران متزامن حول محورها لجميع الأجزاء الهيكلية الموجودة في مستويات أعلى من التدمير المحلي. يتم اعتبار تدمير الروابط ، حيث يتم تغيير التداخلات والروابط الرأسية في المجمع.
- تم تدمير هيكل عمودي ، وحدث انهيار جزئي للسقف فوقه.
- تم تهجير الهياكل فوق الأرضية فقط.
SP "الحماية من الانهيار التدريجي" توفر بشكل أساسي منع تطوير هذه السيناريوهات الأربعة.
توصيات برامج البناء المعيارية
في حالة البناء الحجمي (المعياري) ، يتم تنفيذ جزء كبير من العمليات في المصنع. يتم تسهيل التثبيت أيضًا من خلال حقيقة أن الكتل لها حجم معين. لذلك ، من الواضح أن الوحدات المكونة للهيكل مصنوعة من مواد ليست معرضة جدًا للتدمير.يتم منع تآكل المواد من خلال طلاءها متعدد الطبقات بتركيبات واقية خاصة ، واستخدام الفولاذ المجلفن.
في المشروع المشترك الذي ندرسه ، فإن الانهيار التدريجي للمباني ذات الوحدات التجميعية له خصائصه الخاصة. بالنسبة لهذا النوع من المباني ، يتم الاهتمام بالعناصر الهيكلية مثل تقاطعات الكتل التي يتم النظر فيها إلى الكتل المجاورة. معيار التحكم هو قدرة تحمل هذه العقد ، وبفضل ذلك يقاوم المبنى ككل التدمير المحلي ويقاوم القوى المنسوبة إليها بسبب قدرته على التحمل.
يمكن أن يحدث الانهيار التدريجي لمباني الهيكل الكتلي أيضًا بسبب التلف المحلي للكتلة التي تؤدي وظائف تحمل الأحمال. من أجل مقاومة ذلك ، من المهم التعويض اللاحق لإعادة توزيع الجهود من الكتلة المدمرة إلى الكتل المجاورة. يجب تسهيل هذه الحالة من خلال قدرة تحمل كبيرة وقدرة على تشوه البلاستيك للوصلات البينية العقدية ، من ناحية ، وتركيب مصنع عالي الجودة للكتل المقواة بالتدعيم ، من ناحية أخرى.
يتم حساب المبنى من أجل الانهيار التدريجي بطريقة التوازن الحدي ، وكذلك طريقة العناصر المحدودة. نظرًا لأننا نظرنا في طريقة توازن الحد مسبقًا ، فسنصف الطريقة الثانية بمزيد من التفصيل.
تُستخدم طريقة العناصر المحدودة على نطاق واسع في ميكانيكا المواد الصلبة لحساب التشوهات. يكمن جوهرها في حل نظام المعادلات التفاضلية. ثم منطقة الحل (حسبمعاملات مختلفة) إلى عدد من المقاطع ، كل منها يتم فحصه للأمثل.
بناءً على المعاملات المحددة للمعادلات التفاضلية المتغيرة ، يتم تحديد العناصر المحمل المثلى.
توصيات لبرامج البناء الصلبة
حساب الانهيار التدريجي للمباني المتجانسة ينطلق أيضًا من حقيقة أن التدمير المحلي للهياكل الحاملة الرأسية ، في حالة حدوثها ، يجب ألا يتجاوز طابقًا واحدًا. يعتبر انتهاك سلامة جدارين متقاطعين (من الزاوية إلى أقرب فتحة) ، والأعمدة المنفصلة ، والأعمدة المتناوبة مع أقسام الجدار المجاورة بمثابة تدمير محلي.
توصف توصيات الحماية من الانهيار التدريجي للنظر في نموذج مكاني ، والذي يتضمن ، بالإضافة إلى المحمل ، عناصر أخرى يمكنها إعادة توزيع وظائف المحمل.
تأخذ النمذجة بعين الاعتبار:
- اتصال متآلف للعناصر الحاملة (الجدران الخارجية والداخلية ، الأعمدة ، أعمدة التهوية ، السلالم ، الأعمدة) ؛
- أحزمة خرسانية مسلحة متجانسة تغطي الأرضيات ، وهي عبارة عن عتبات تقع فوق النوافذ.
- حواجز خرسانية مسلحة متجانسة متصلة بالأرضيات ؛
- عناصر متصلة بالأعمدة: عوارض خرسانية مسلحة ، ودرابزين ، وجدران ؛
- فتحات في الجدران لا يزيد ارتفاعها عن الأرضية.
بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة للمبنى المترابط ، يجب مراعاة قيم التصميم:
- مقاومةضغط محوري ملموس:
- مقاومة الخرسانة للتوتر المحوري ؛
- مقاومة التعزيز الطولي للضغط المحوري ؛
- مقاومة التعزيز الطولي للتوتر ؛
متطلبات التصميم
تعتمد حماية المباني والهياكل من الانهيار التدريجي على توفير ديناميكيات تطوير تأثير التدمير المحلي المختلف على الهيكل العام للمبنى (الهيكل). حاليًا ، تتم دراسة برنامج إطارات المباني الشاهقة ذات الامتدادات الكبيرة ذات الأشكال الهندسية المختلفة بشكل نشط بشكل خاص في مرحلة تصميمها وأثناء الترميم بعد تعرضها لأضرار محلية. يتم تطوير مجموعات من التوصيات والقواعد ، وتتم الموافقة على المعايير الملزمة.
وتجدر الإشارة إلى أن المشروع المشترك "الحماية من الانهيار التدريجي" ، والذي ذكرناه مرارًا وتكرارًا ، كمجموعة معيارية من القواعد ، تم تجميعه بشكل مشترك من قبل مركز معهد الأبحاث "البناء" والولاية الفيدرالية الجنوبية الغربية الجامعة ، مع مراعاة القانونين الاتحاديين رقم 184-FZ ورقم 384 -FZ اللذين ينظمان اللوائح الفنية والتدابير الأمنية في هذه الحالة. تم تكييفه للتنظيم:
- إنشاء مباني (هياكل) بمستوى عادي من المسؤولية ومستوى متزايد ؛
- إعادة إعمار المباني (الهياكل) بمستوى طبيعي من المسؤولية ومستوى متزايد ؛
- اصلاح المباني (الهياكل) بمستوى عال من المسؤولية
المشروع المشترك قيد النظر ينظم:
- مواد البناء المستعملة وخصائصها ؛
- أحمال محتملة وتأثيراتها عليهاالمباني (الهياكل) ؛
- خصائص نماذج الحساب ؛
- تدابير مكافحة البرامج المدمرة.
ميزات حساب الكمبيوتر
كما ذكرنا مرارًا وتكرارًا ، فإن الحماية ضد الانهيار التدريجي تتضمن نمذجة الكمبيوتر عن طريق عناصر محدودة وطرق التوازن المحدود. من المفيد معرفة أن حزم البرامج المتخصصة STADIO و ANSYS و SCAD و Nastran تعمل كأداة للنمذجة بطريقة الحالة المحددة. في هذه الحالة ، يتم إنشاء نموذج كامل ، لأنه بفضل الطريقة المذكورة ، يتم تحقيق المراسلات الكاملة تقريبًا للنموذج لديناميكيات استجابة المبنى للضرر المحلي.
تستخدم الطريقة الحركية نفس البرامج ، لكنها أقل رسمية وتتطلب من المؤدي بناء طريقة حساب شخصية.
نتيجة الحسابات الحركية:
- تحديد العناصر الهيكلية التي تفقد سلامتها ؛
- يتم دمج العناصر الهيكلية نفسها في مجموعات مكافئة ؛
- يحسب مقدار أعمال البناء لكل مجموعة ؛
- تحديد أخطر أماكن التدمير المحلي التي يمكن أن تسبب البرمجيات ؛
- تدمير متوقع ، مما يسمح بالتخطيط المبكر لأعمال الترميم.
الخلاصة
يتميز عصرنا بظهور عدد متزايد من المباني السكنية والمكتبية الشاهقة. في السنوات الأخيرة ، كانت هناك زيادة في الاهتمام العام بمشاكل تحسين الموثوقية.المباني الصناعية والسكنية. على وجه الخصوص ، لا يحتل السؤال الأخير المكانة التالية: "كيف يمكن ضمان منع الانهيار التدريجي؟" وهذا ليس عرضيًا ، لأن مثل هذه الحوادث تجلب أكبر الخسائر المادية وتسبب عواقب اجتماعية سلبية عميقة. بعد كل شيء ، مثل هذه الحوادث يمكن أن تودي بحياة المئات ، بل وحتى الآلاف من الأرواح.
البحث جار في ثلاثة اتجاهات:
- تطوير الروابط المثالية بين العناصر الهيكلية ؛
- إنشاء عناصر هيكلية لتحقيق أقصى قدر من الموثوقية ؛
- التصميم الشامل المعيق للمباني (الهياكل).
مكاتب التصميم وشركات الإنشاءات والبحوث الخاصة لا تحول أبحاثهم إلى خبرة ، ويتم نشر هذه الأخيرة وتلخيصها. وهذا أمر مفهوم ، لأن مشكلة البرمجيات ليست بناءة فحسب ، بل هي أيضًا مهمة اجتماعياً. ومع ذلك ، لا تزال اللوائح بحاجة إلى تحسين. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أولاً توحيد التجربة المتباينة للمتخصصين في مجال تشخيص البرامج الممكنة وتحديثها ، ثم تحويلها إلى تشخيص وقائي عملي ، يتم إجراؤه على أساس مخطط ومنتظم وغير تجاري.
من الواضح ، الآن يجب أن يصبح حساب البرنامج أكثر سهولة ويسهل على مالكي الأصول السكنية والصناعية في الإجراء. بعد كل شيء هناك مشكلة شيخوخة مخزون المساكن ، وفي مثل هذه الحوادث نتحدث عن خسائر في الأرواح.
نظام راسخ للمدفوعات الأولية للبرامج ، إذا كان مبررًا قانونيًا وتم إطلاقه بالفعل ، سيصبح أداة فعالة لمنع المآسي الجديدة.
ربما يمكن للوقاية في الوقت المناسب أن تمنع برامج مثل انهيار مدخل مبنى سكني في 31 ديسمبر 2018 في Magnitogorsk ، مما أدى إلى مقتل 39 شخصًا. من الناحية المعيارية ، من الضروري إنشاء قائمة بالمواقف عندما يكون من الضروري ، ليس بالضرورة فقط ، ولكن أيضًا بشكل عاجل ، إجراء حساب للانهيار التدريجي. تعد الحاجة إلى مثل هذا الحساب ملحة بشكل خاص عندما يقرر مالك الشقة إعادة التطوير ، وغالبًا ما يكون غير مدرك أنه يؤثر على العناصر الهيكلية الحاملة. كان هذا الانتهاك غير المنضبط هو الذي تسبب في البرنامج أعلاه.
