[Concreteb30]

К сожалению такие трагические события для нас тоже опыт.
Так в чем причина?
Давайте предполагать, что бы самим избежать подобных ошибок
Мне кажется обрушение произошло по причине потери устойчивости и снег там не причем, возможна ошибка и не были учтены условия монтажа.
(мои выводы основаны лишь иключительно на имеющейся в печати информации)
может кто знает больше поделитесь.

[ansouk]

Канчели сказал, что пленка показывает выброс пыли на расстоянии 3 м от верха колонны (см. стрелку на фото), т.е. на высоте 5 м от пола. Судя по приложенной фотографии, колонны стояли внутри, за стеклянной стеной. Какой террорист додумается подвесить ВВ на высоте 5 м внутри здания, вместо того, чтобы незаметно оставить замаскированную бомбу у основания колонны?

Другое замечание. Штукатурка разрушается катастрофически и в мгновение ока в следствие своей хрупкости. На колоннах был 4-см-слой штукатурки. Я подозреваю, что стальная непокрытая колонна при потере устойчивости гнется медленнее, чем щедро оштукатуренная. Отсутствие штукатурки могло предотвратить динамические нагрузки в кровле или в крайнем случае дать людям несколько дополнительных секунд для эвакуации.
[ATTACH]1077889933.jpg[/ATTACH]

[Дмитрий]

Все эти газетные заявления... ну, чессно слово, ну смешно!
Ну заложили террористы бомбу, ну помяли колонну чуть-чуть, но почему упали ВСЕ колонны, которые по любому должны были выстоять даже при падении свода (если бы, конечно, имели должную прочность). Вспомните античные постройки - крышы давно упали, а колонны стоят и поныне...
Так почему же попадали колонны?...

[ansouk]

Античные колонны очень громоздки, имеют широкие базы и могут противостоять как вертикальным, так и горизонтальным нагрузкам, тогда как колонны в аквапарке были прикреплены и внизу и вверху на шарнирах (см. рис.: "карандаши", заточенные с двух сторон) для предотвращения приложения любых изгибающих моментов. Убери крышу -- эти колонны под ветром бы качались.

Катастрофическое (мгновенное) разрушение одной колонны привело к очень быстрому оседанию всего свода на несколько мм, но и этого хватило, чтобы динамические нагрузки привели к прогибу свода, чего бетон очень не любит. Как заметила одна женщина, трещина началась в центре купола, а не на периферии. Когда свод открылся внутрь, колоннам ничего не оставалось, как упасть веером наружу.
Представляете тарелку из необожженной глины на 20-ти вертикальных спичках, прикрепленных жвачкой к ее периферии и полу? Теперь выбейте одну спичку...

Опалубку свода разбирали очень осторожно -- постепенно и равномерно по всей площади: боялись динамических нагрузок и неравномерных напряжений. Так что свод был очень хрупок. Да и стоял он на свободно-наклоняющихся опорах. Ну что им стоило поставить массивные колонны по углам? Нет, хотели изящную и эстетичную конструкцию с кровлей в форме хвоста кита...
[ATTACH]1077901415.gif[/ATTACH]

[AIK]

Не хочу выдвигать версии без исходных данных, но есть у меня такое наблюдение:
Проектировщики как правило в чертежах не прорисовывают физические размеры стержней - просто показывают расст. между стержнями и защитный слой 30мм. Турки - люди дисциплинированные, для обеспечения защитного слоя используют специальные вставки, а чтобы каркас влезал в опалубку просто ставят хомуты под углом. Сечение хомута + 1/2 сечения основного стержня - вот вам снижение размеров ядра сечения по сравнению с расчетным. В опорных узлах ситуация еще тяжелее - там стержни балки смещаются относительно горизонтальной оси на толщину арматуры выпуска, то есть для случая аквапарка ось распора смещена относительно оси опоры. Кроме того опрные узлы вообще настолько густо армируются, что никакой вибратор не проходит - вся надежда на качество бетона (П4 не меньше). Пустоты в опорном узле - значит узел начитает работать по шарнирной схеме. В проекте эти вещи не ловятся - проектировщик всегда сошлется на пояснительную записку, где есть все нужные ссылки на все нужные СНиПы.

[navuho]

Пустоты в опорном узле - значит узел начитает работать по шарнирной схеме.

Они и так шарниры

"Каждая из колонн – круглая полая металлическая конструкция высотой около 8 м и диаметром 450 мм, оштукатуренная цементным раствором. Колонны не были жестко связаны с остальной конструкцией. Внизу они просто стояли в чашках-подпятниках, а вверху заострялись и соединялись с крышей при помощи маленького шарнира, компенсирующего температурные расширения купола"

Это цитата из "Коммерсанта" со ссылкой на разработчиков

Такие вот элементарные выкладки.
Попробуем оценить перемещение края купола при изменении температуры на внешней стороне бетонной оболочки, например, на 10 С (вполне может быть при резком похолодании и общем перепаде в 50-60С) Рассмотрим одномерный случай и представим, для простоты,
что оболочка в радиальном сечении есть дуга окружности.

Примем начальный радиус кривизны R0=90 м длину хорды (пролет) S0=70 м. Толщина оболочки H=0.25 м, КТР бетона = 5e-6 1/K

Начальный угол раскрыва купола Fi= 2arcsin (S/2R) ~ 45.8 гр
Уменьшение длины внешней стороны оболочки и-за охлаждения на 10 С delta= 2pi(R0+H)*Fi/360*КТР ~ 3.6 мм

При этом длина внутренней стороны остаётся прежней, что приводит к раскрыву оболочки. Примем новые размеры оболочки за R1 , S1 и Fi1
Имеем пару уравнений :
1) R*Fi = R1*Fi1
2) (R0+H)*Fi = (R1+H)*Fi1 + delta
здесь Fi - в рад.

Находим , что Fi1~Fi0-0.8=45 гр и R1~91.6 м
И соответственно: S1= sin(Fi1/2)*R1~70.1 м

То есть смещение края оболочки составит ds=S1-S0~ 10 см !

При переходе в 3-х мер, я думаю, смещение будет ещё больше из-за раскрыва купола в тангенциальном направлении тоже. И это при перепаде температуры в бетоне всего 10 С. При перепаде в 20 С вполне можем иметь смещение края купола 30 см или эквивалентное
отклонение колонны в 2 гр. Или ~2-5 т радиальной реакции в верхнем шарнире, в зависимости от реального нагружения. И таких колонн 22.
Нда.. Поправьте, если где неправ

[navuho]

Повторим по максимуму:

Такие вот элементарные выкладки.
Попробуем оценить перемещение края купола при изменении температуры на внешней стороне бетонной оболочки, например, на 10 С (вполне может быть при резком похолодании и общем перепаде в 50-60С) Рассмотрим одномерный случай и представим, для простоты,
что оболочка в радиальном сечении есть дуга окружности.

Примем начальный радиус кривизны R0=90 м длину хорды (пролет) S0=70 м. Толщина оболочки H=0.20 м, КТР бетона = 1e-5 1/K

Начальный угол раскрыва купола Fi= 2arcsin (S/2R) ~ 45.8 гр
Уменьшение длины внешней стороны оболочки и-за охлаждения на 10 С delta= 2pi(R0+H)*Fi/360*КТР*10 ~ 7.2 мм

При этом длина внутренней стороны остаётся прежней, что приводит к раскрыву оболочки. Примем новые размеры оболочки за R1 , S1 и Fi1
Имеем пару уравнений :
1) R*Fi = R1*Fi1
2) (R0+H)*Fi = (R1+H)*Fi1 + delta
здесь Fi - в рад.

Находим , что Fi1~Fi0 - delta*360/2pi/H = 43.8 гр. и R1~94.1 м
И соответственно: S1= sin(Fi1/2)*2R1~70.2 м

То есть смещение края оболочки составит ds=S1-S0~ 20 см !

При переходе в 3-х мер, я думаю, смещение будет ещё больше из-за раскрыва купола в тангенциальном направлении тоже. И это при перепаде температуры в бетоне всего 10 С. При перепаде в 20 С вполне можем иметь смещение края купола 50 см или эквивалентное
отклонение колонны в 3.5 гр. Или ~5-10 т радиальной реакции в верхнем шарнире, в зависимости от реального нагружения (возьмем мах неравномерность нагружения колонн 1.5). И таких колонн 22.
Нда.. Поправьте, если где неправ

[nikolaev]

Вот все хотят поучить Канчели проектировать купольные покрытия.
И уличить его в невежестве. Не надо, мужики. Он в этом деле у нас в России самый грамотный специалист. И конструкция покрытия Аквапарка красива и совершенна. И рссчитана, разумеется на все мыслимые и немыслимые сочетания нагрузок, в том числе и температурных.
А теперь подумаем, как ее угробить без взрыва?
Бетон уже проверили, его прочность выше расчетной. Да и не бетон держит, а растянутая арматура. Самое слабое место в армировании - сварные швы. Не думаю, чтобы каждый шов был пронумерован, прозвучен ультразвуком и отмечен в акте скрытых работ.
Как обычно, проверка бывает выборочной и часть дефектных швов могла быть пропущена. Их и видел Кончели. А если они оказались в самом напряженном месте конструкции?
Кстати, а где это место? А оно очевидно! Это середина пролета неразрезной опорной балки между 11-ой и 12-ой колоннами. Уверен, что именно там произошло разрушение балки. А дальше разрушение шло по принципу домино.
И кто виноват? Конечно, заказчик, который был обязан осуществлять надлежащий технадзор. А УЗК такой геморой! Да и швов сотни. А тут сроки, обязательства, финансирование. Авось пронесет!
Не пронесло.

[navuho]

Вот все хотят поучить Канчели проектировать купольные покрытия.
И уличить его в невежестве. Не надо, мужики. Он в этом деле у нас в России самый грамотный специалист
Есть конкретная конструкция, которая упала. Хотелось бы понять почему, только и всего.


И конструкция покрытия Аквапарка красива и совершенна. И рссчитана, разумеется на все мыслимые и немыслимые сочетания нагрузок, в том числе и температурных
Можно получить конкретные возражения по вышеупомянутым гипотезам ?

[Дмитрий]

nikolaev->

Вот все хотят поучить Канчели проектировать купольные покрытия. И уличить его в невежестве.

Лично не имею ничего против него... Вот только почему купол рухнул?

Он в этом деле у нас в России самый грамотный специалист.

Как будто нет у нас всяких ЦНИИСКов, специализирующихся на уникальных конструкциях... С другой стороны есть масса жаждущих халтурки "специалистов", готовых по-левой делать все что угодно.

[ansouk]

Сообщение от nikolaev Вот все хотят поучить Канчели проектировать купольные покрытия. И уличить его в невежестве. Не надо, мужики. Он в этом деле у нас в России самый грамотный специалист. И конструкция покрытия Аквапарка красива и совершенна. И рссчитана, разумеется на все мыслимые и немыслимые сочетания нагрузок, в том числе и температурных

У меня сильное подозрение, что Канчели проектировал не форму купола, а толщину и расположение железобетонных конструкций, реализующих утверженную ранее форму купола. Не спорю, конструкция красива: похожа на хвост кита и т.д. Совершенна? --Отнюдь. Посмотрите на кривизну в вертикальной плоскости, перпендикулярной бисектриссе плана купола (см. рис.). Какой инженер запроектирует тонкую арку под равномерно распределенной нагрузкой с такой низкой кривизной в центральной части пролета? Она же находится под сжатием, что может привести к потере устойчивости. При прогибе малоизогнутой области, обозначенной красным кольцом, больше других выталкиваются наружу колонны в центре периферии, т.е. 11 и 12. В силу любой несимметрии (снег, материалы, толщина и т.д.) 11-ая колонна была под большей нагрузкой, чем 12-ая. Вот и рухнула первой. А купол начал трещать не на периферии, а в центре, как заметила одна женщина, в зоне с наименьшей кривизной. Контурная обводка из массивного железобетона не могла сдержать прогиб центральной части в тангенциальной плоскости, так как работала только на изгиб против этой деформации. Шарнирно-закрепленные колонны тем более не могли сдержать эту деформацию. Вот вам и совершенная конструкция.
Почему купол раньше не рухнул? Три дополнительных опасных фактора: снег, перепад температур и громкая музыка (резонанс купола, поди, никто не считал).
[ATTACH]1078159488.jpg[/ATTACH]

[AIK]

Мне тут дали заслуженный щелбан насчет шарнирных колонн, хотя я имел в виду крепление к опорному поясу, пардон. Все таки какая была конструкция пояса? Ведь в таком гипаре все считается по деформированной схеме, методом аппроксимации, деформации пояса при таких делах существенней чем деформации собственно купола (если конечно тут вообще можно говорить о приоритетах). Просветите!

[navuho]

Научно-популярное изображение "Трансвааль-парка" в журнале "КоммерсантЪ-Власть" :

http://peeroxan.front.ru/aqua1.jpg

http://peeroxan.front.ru/aqua2.jpg

http://peeroxan.front.ru/aqua3.jpg

[ansouk]

Трансвааль имел тороидальный купол, а не сферический.
Сравните равномерность кривизны купола и соответственно устойчивость двух куполов с одинаковыми размерами на приложенных рисунках. Вертикальная ось имеет другой масштаб для большей очевидности различия двух поверхностей вращения.
Плоские сечения тора, как я помню, являются кривыми 4-го порядка, т.е. могут иметь весьма низкую кривизну на определенный участках. Плоские сечения сферы -- всегда окружности, т.е. имеют однородную кривизну. Устойчивость купола существует благодаря его кривизне.
Поверхность тора:
[ATTACH]1078245928.jpg[/ATTACH]

[ansouk]

А вот сферический купол:
[ATTACH]1078246131.jpg[/ATTACH]

[nikolaev]

>ansouk
Да если бы оболочка и прогнулась и потеряла кривизну, картина разрушения была бы другой. Произошло бы местное разрушение покрытия, а опорный пояс устоял бы, поскольку с него было бы снято давление распора. Да и, вообще, если бы взорвали внутри полутонную
бомбу, весь бетон был бы в пыль, а колонны целы.
Да они и лежали после обрушения все целые и гладкие.
Кроме одной! КОТОРАЯ БЫЛА ИЗЛОМАНА ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.
А сам купол ни при чем.

[navuho]

>Кроме одной! КОТОРАЯ БЫЛА ИЗЛОМАНА ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.
>А сам купол ни при чем.

Я с вами соглашусь, если вы докажете отсутствие значительных радиальных усилий, которые возникают в шарнирах при резком перепаде температур (что и проиходило в день обрушения!)
И которые по сути разрывают и оболочку и опорный контур.
Вы говорите колонны имели тройной запас прочности. Хорошо.
Это при равномерном их нагружении. В реальных условиях,
как то изменение температуры (оболочка начинает неравномерно изгибаться), просадка фундамента, тп. , вполне можно получить
неравномерное нагружение колонн, например в 2 раз. Нет ?
Тогда какой реальный коеффициент был заложен в расчет ?
В купе с возникающим, при отклонении колонны от вертикали, изгибающим моментом (а он будет, трение в шарнире не ноль!) можно
получить реальные напряжения в колонне близкие к критическим.

[nikolaev]

>navuho
Шарниров в неразрезной балке нет, а усилия распора в узлах есть, и они то и вызывают растягивающие усилия в балке, на которые и рассчитана арматура балки.
И поверьте, в конструкцию колонны заложили не двух, а многоогократный запас прочности на центральное сжатие. А эксценриситет нагрузки в пределах пяты опирания составляет всего несколько сантиметров и существенно не влияет.
Ну что Вы все хотите уличить проектировщиков в элементарной безграмотности и в профнепригодности!
Я думаю, что большинство участников форума тоже проектировщики.
Так давайте же проявим цеховую солидарность!
Хотя бы предложим, исходя из своего опыта, другие версии.
Ведь тем мужикам светит зона. От сумы и от тюрьмы, как говорится...

[Dmitri]

nikolaev>
А причем здесь солидарность? У нас тут не суд писяжных. Мы не выносим приговоры, мы наоборот пытаемся подстраховаться и обезопасить дальнейшую жизнь анализируя возможные ошибки наших коллег.

[navuho]

Шарниров в неразрезной балке нет

Может быть я чего-то тогда не понимаю ? Везде звучало, что колонна шарнирно соединена с раздаточной площадкой и через неё дальше с опорной балкой, как здесь показано:
http://autokad.ru/forum/attach/1077901415.gif