[игорёк]

Здравствуйте господа конструкторы! У нас на работе возникла такая ситуация. Выполена (не окончательно) архитетура административного здания с высотой этажа 3600. 3 этажа.
Отдали конструктору для разработки КР. Он (конструктор) после некоторого размышления заявил что балки в здании по высоте будут 800 мм. (никаких технологических нагрузок нет) Каркас монолит. шаг колон max 6 м.
Ему соответственно задали вопрос ОТКУДА такая высота. На что он ответил, что она получается из расчета на прогрессирующее обрушение.
Получается что это не офисы а бомбойбежище.

В связи с этим возникли вопросы которые смогут дать только компетентные в данном вопросе люди. На форуме нашел несколько тем но они не дали ясного ответа.

Вопрос:
1) Есть ли необходимость выполнять расчет на прогрессирующее обрушение и учитывать требование вытекающие этого расчета для всех зданий? Если нет, то конкретно для каких не нужно или для каких нужно учитывать эти требования.
2)Если это действительно так и нужно учитывать требования расчета, то какими нормативными документами нужно это аргументировать?

Кто-нибудь даст четкий ответ нужно или нет и почему?

[non-live]

Сообщение от GARU 5) для того, чтобы показать разрушенную колонну, просто удаляем её из модели (хотя в некоторых примерах, я вроде видел, что колонну оставляют, но значительно снижают модуль упрогости)

Может я Вас не так трактую, но не "просто убирается колонна", а сначала в расчете возводится постепенно каждый этаж, потом убирается колонна (в Лире это система "монтаж", в Микрофе "поэтапное возведение")

Сообщение от Сергей Юрьевич в каком нормативе прописано какая это должна быть динамика и чем она обусловлена? килограммами взрывчатого вещества / ударным воздействием транспортного средства / автогеном в руках охотника за черметом?

У Тихонова есть график коэффициентов динамичности, в работе Као Зуй Кхоя и Алмазова (если не так написал - простите).
Есть рекомендации по приложению 3,5 тс/м2 ко всем поверхностям помещения, в котором произошел взрыв (точно не помню где, может быть в Еврокоде - могу найти)

Сообщение от Сергей Юрьевич Если есть неоднозначность (решаемая по опыту и просто перебором) в том, какую из колонн/ферм/балок "выкидывать" при расчёте на прогрессирующее обрушение, то сколько же вариантов приложения динамического воздействия к этой колонне/ферме/балке придётся перебрать, чтобы найти наихудшее?!

Да, может потребоваться 4-5 перерасчетов для разных случаев. Но после первых 2-х, обычно, уже становятся понятны самые опасные места в каркасе.

Какие конструктивные мероприятия применяются в металле?

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от GARU Динамика обусловлена тем, что это не просто здание с 5 колоннами проектируется, а проектируется с 6 и одну внезапно убрали.

ну так-то да, какая-то динамика присутствовать может. но в численных значениях она на сколько значительной будет?
колонна, которую снесло самосвалом и "испарившаяся" без динамики колонна - на сколько будет отличаться результат расчёта в том и другом случае? мне кажется незначительно
а если говорить о воздействии взрывной волны - то тут уже совсем другая история. тут скорее важна не динамики при "исчезновении" колонны, а сопутствующее динамической воздействие взрывной волны расширяющихся газов, которое и перекрытие вверх подбросит, и колонны/стены в стороны выдавит. Но такие расчёты делаются в составе спецразделов для особо ответственных зданий и сооружений, на сколько я понимаю, и к теме не относятся

[ФАХВЕРК]

Сообщение от non-live Какие конструктивные мероприятия применяются в металле?

С точки зрения прохождения экспертизы - невозможно предугадать требования эксперта - просят убрать колонну. В реальной эксплуатации сооружений - это случай из миллиона. Поэтому изначально инженер вынужден идти на огромный перерасход металла делая неразрезность конструкций и их перекрестность, либо наооборот - ювелирную податливость и чувствительность к превышению нагрузки. О чём я это... - о том, что в первом случае при выходе элемента из строя нагрузка с него перераспределилась на другие конструкции - этом способствует применение жесткорамных систем, неразрезных прогонов, введение дополнительных связей, во втором - наооборот - обрушение фермы или стропильной конструкции должно быть локально - упала ферма, но только одна - остальные стоят. Здесь помогает разумная обвязка каркаса связями, с расчетом соединения с малым запасом и при наличии появления нагрузки от фермы которая пытается упасть соединение должно быть разрушено - то есть срез болтов или шва, конструкция падает, остальные стоят за счет доп связей которые мы ввели. Это всё справедливо, на мой взгляд, для стальных конструкций....Реализация в МКЭ - пошаговый перебор схемы, поиск слабых мест, поэлементная нейтрализация аварийного элемента с последующим осмотром прилегающих, дабы увидеть зону распространения влияния, общий прогноз зоны обрушения.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Вот ещё была тема интересная... порассуждали, к конкретике не подошли, наметки были http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=123889

[non-live]

ФАХВЕРК, благодарю.

Знакомый металлист примерно тоже самое объяснял - куча лишних связей, которые должны "не потянуть за собой каркас" - в итоге перерасход. Получается, если в ЖБ всё обходится перераспределением усилий обычно без дополнительного увеличения расхода, то в металле классические каркасы уже не в нормах?
Offtop: Допустим имеем двухпролетный каркас 24м, шаг колонн 6м, длина 60м. Сейсмики нет, кранов нет. Один связевый блок в центре. При разрушении колонны в связевом блоке получается механизм и нужно ставить уже в итоге 2 связевых блока в торцах, вместо "классического" одного в центре? Такой логике Вы следуете?

[GARU]

Сообщение от non-live в Лире это система "монтаж", в Микрофе "поэтапное возведение"

считаю в StaadPro
а как связано возведение здания и прогрессирующее обрушение?
У меня есть комбинация нагрузок, которые возникают во время возведения - это отдельный расчет.
Я так понимаю прогрессирующее обрушение это полностью самостоятельный расчет проведенный на основне обычного линейго/статического расчета полностью готового к эксплуатации (находящегося в эксплуатации) здания.

Сообщение от Сергей Юрьевич а сопутствующее динамической воздействие взрывной волны расширяющихся газов, которое и перекрытие вверх подбросит, и колонны/стены в стороны выдавит.

на сколько я понимаю это отдельные расчеты. Если здание должно выдержить воздействие взрывной волны это отдельный расчет со своими требованиями, а расчет на прогрессирующее (или обеспечение живучести) это отдельный расчет не привязанныый к какому-то конкретному случаю. Просто если убирается колонна, здание должно стоять.

[swell{d}]

С чего это друг в жб перерасход не возникает? В жб неопределённости сильно больше, чем в ваших железяках

[GARU]

Сообщение от non-live Допустим имеем двухпролетный каркас 24м, шаг колонн 6м, длина 60м. Сейсмики нет, кранов нет. Один связевый блок в центре. При разрушении колонны в связевом блоке получается механизм и нужно ставить уже в итоге 2 связевых блока в торцах, вместо "классического" одного в центре? Такой логике Вы следуете?

имхо в этом случае надо учесть вначале несущую способность оставшихся колонн в длинном направлении. Т.е. это вы в модели указываете, что там шарнир, но на самом деле в любом случае база может воспринять какое-то усилие, даже если там болтов нет (просто по трению) и сравнивать уже с нагрузками. Если этой несущей способности будет недостаточно, то да, вводить второй связевой блок.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от non-live Offtop: Допустим имеем двухпролетный каркас 24м, шаг колонн 6м, длина 60м. Сейсмики нет, кранов нет. Один связевый блок в центре. При разрушении колонны в связевом блоке получается механизм и нужно ставить уже в итоге 2 связевых блока в торцах, вместо "классического" одного в центре? Такой логике Вы следуете?

Согласно логике Горева - 60 метров - короткий каркас - должен содержать 2 связевых блока, т.к. при такой длине нечувствителен к температуре. В целом - логика такая, но на обеспечение неизменяемости каркаса только вертикальных связей мало - ведь есть и СГ, есть СВ м/у фермами.

Сообщение от GARU считаю в StaadPro

Большая редкость в мире МКЭ, но штука хорошая.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от swell{d} С чего это друг в жб перерасход не возникает?

Есть скромное предчувствие что в ЖБ большинство узлов жесткие, в металле большинство шарнирные, в ЖБ меньше аналогов СВ - т.е вертикальных ЖБ диафргам, в КМ - много СВ.... перерасход из-за перехода моментов по узлам.

Сообщение от swell{d} В жб неопределённости сильно больше, чем в ваших железяках

В каше из стальных прутьев и бетона действительно неопределенности больше.... у нас в зелезяках всё как работает в упргуой стадии с непревышением предела текучести и с обеспечением конструктивной устойчивости - так и работает пока не сгниет к едрене фене... а у вас - усадка, ползучесть, маленькие температурные блоки...

[non-live]

Сообщение от swell{d} С чего это друг в жб перерасход не возникает? В жб неопределённости сильно больше, чем в ваших железяках

И согласен, и нет. Сколько не было расчетов - примерно одинаковый результат что в стадии эксплуатации, что при аварийном воздействии.

Сообщение от ФАХВЕРК В целом - логика такая

Хорошо, примерно понятно для себя.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от GARU 1) расчет по 1 гпс 2) расчет на длительные и постоянные нагрузка (+кратковременные с понижающим где требуется) 3) геометрическая нелинейность (пока не очень представляю, как это учитывать в ручном расчете) 4) ограничение: рухнуть может один-два соседние пролета, остальное здание должно стоять 5) для того, чтобы показать разрушенную колонну, просто удаляем её из модели (хотя в некоторых примерах, я вроде видел, что колонну оставляют, но значительно снижают модуль упрогости) 6) количество расчетов: убирается одна колонна в середине (из связевого блока?); убирается одна балка/ферма; убирается крайняя колонна 7) характеристики материалов и нагрузки нормативные

1)да
2)да
3)нет - нелинейщина не нужна - стержень только в упругой стадии не выше предела текучести, узел - прозрачен - или шарнир или жесткий. Сэкономите себе нервы и здоровье. Исключение - сложно геометрические схемы с просчетом пластинами в МКЭ для некоторых узлов для установления напряжений
4)по ситуации как выше писал - или перекрестно-рамно-неразрезные или отсечка от обрушения на локальный кусок
5)удаление.... однозначно - устрашает и заставляет задуматься
6) несколько итераций - 5-6-10 схем к одному расчету с полседующим удалением элементов, попадется нормальный эксперт - душу вынет пока не объяснишь. ходы все должны быть записаны
7) предел текучести с привязкой к группам конструкций и климатическому району....

Взгляните на фото... вдумайтесь во что эта схема может превратиться попав под повышенный уровень ответственности....

[GARU]

Сообщение от ФАХВЕРК 7) предел текучести с привязкой к группам конструкций и климатическому району....

а почему по пределу текучести, а не по временному сопротивлению? нам же важно, чтобы здание не обвалилось, а не чтобы оно такое как было, такое и осталось.

Сообщение от ФАХВЕРК Взгляните на фото... вдумайтесь во что эта схема может превратиться попав под повышенный уровень ответственности....

попозже попробую поэксперементировать, чтобы было наглядно пособие

[ФАХВЕРК]

GARU, для стержней - предел текучести, а по временному для соединений - я сомневаюсь. Лучше поймать силу на болты узла связи, которая возникнет при выходе из строя рассматриваемого элемента. Однако болт должен быть сосчитан на обыкновенное сочетание, которое меньше аварийного случая.

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от GARU попозже попробую поэксперементировать, чтобы было наглядно пособие

При этом решение должно быть не просто формальным, а таким чтобы и рабочку можно сделать и КМД и смонтировать, т.е. практическим.

[faysst]

...

[ФАХВЕРК]

faysst, в пункте 3 конкретное исключение -

Сообщение от ФАХВЕРК Исключение - сложно геометрические схемы с просчетом пластинами в МКЭ для некоторых узлов для установления напряжений

Сообщение от faysst 4 - аналогично. Где в НАШИХ нормах допускается отсечка на обрушение части сооружения?

Было. Надо искать... фраза в духе : "допускается обрушение не приводящее к распространению лавинообразного обрушения..... " вот чтоб не врать - не помню, но было. Найду.

[GARU]

Сообщение от faysst Где в НАШИХ нормах допускается отсечка на обрушение части сооружения, происходящая после инициирующего отказа?

в Рекомендациях по высотным зданиям:
"1 Высотные здания должны быть защищены от прогрессирующего (ценного) обрушения... Это требование означает, что в случае аварийных воздействий допускаются локальные разрушения отдельных вертикальных несущих элементов в пределах одного этажа или участка перекрытия одного этажа, но эти первоначальные разрушения не должны приводить к обрушению или разрушению конструкций, на которые передается нагрузка, ранее воспринимавшаяся элементами, поврежденными аварийным воздействием."

в СТО на большепролетки:

"Однако сооружения должны проектироваться, возводиться и эксплуатироваться так, чтобы ограничивать эффект местного разрушения, предотвращать или минимизировать лавинообразное (прогрессирующее) обрушение, чтобы ущерб, возникающий как следствие аварийных событий, не достигал размеров, несоизмеримо больших, чем последствия изначального локального повреждения."

оно?

[zebs]

Прошел недавно Мосгорэкспертизу, было здание два пролета по 24 м. Шаг колонн 6м. Повышенный уровень ответственности. Сделали в каждом пролете дополнительно фермы, чтобы (если колонна выйдет из строя) перераспределисись усилия на другие колонны. Сделал на несколько листах дополнительный расчет на прогрессирующее обрушение. У эксперта вопросов не было. Для себя давно решил, что для металла это муть полная. Но чтобы вопросов не было, приходится делать этот маразм. Да, металлоемкость больше.

[swell{d}]

zebs, картинку покажите. Вместо шага ферм 6м сделали 3м? В чём тогда заключается перераспределение?

[zebs]

Поперечник и продольник

[swell{d}]

аля неразрезные подстропилки по всей длине опирания ферм. норм вариант

[nieghbor]

Сообщение от Сергей Юрьевич а мозговую грыжу не заработаете, пытаясь динамику добавить в процесс удаления колонны? в каком нормативе прописано какая это должна быть динамика и чем она обусловлена? килограммами взрывчатого вещества / ударным воздействием транспортного средства / автогеном в руках охотника за черметом?

Динамика обусловлена временем удаления колонны. Простое ее удаление и статический расчет без нее изначально неверный подход. Пошаговое интегрирование, учет коэффициентов демпфирования и т.д. позволяют точнее контролировать такой процесс. Условно, наиболее "плохой" случай времени удаления колоны - 1/10 от периода формы собственных колебаний, соотвествующей вертикальному перемещению стояка над удаленной колоной по результатам модального анализа конструкции. В принципе это значение зачастую стремится к мгновенному, но не есть таковым. К тому же сам каркас здания - первичная система, а динамика, обусловленная "удалением" колоны также влияет на вторичные системы, которые зачастую не включены в расчетную схему. В зданиях с повышенным классом ответственности к вторичным системам можно отнести трубопроводы с опасными веществами, оборудование, взрывоопасные технологические линии. Такие системы также получают динамическое возмущение и могут быть расчитаны отдельно по полученным поэтажным спектрам отклика (к примеру) в результате расчета на ПР. Проблема ПР и аварийных ситуаций глубже, чем это написано в нормах. К тому же неучет пластических деформаций/шарниров пластичности в металлических каркасах неизменно ведет к перерасходу стали.