[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.

[Дмитрий]

Я думаю что причина обрушения все-таки не в колонне, представьте, что такое 80-100 т по сравнению с общим весом покрытия! Роковая ошибка, видимо, закралась на уровне общей работы сооружения и вылилась в отказ самого критичного его элемента - оболочки. Корректно оценить причины можно только проведя серьезный расчет, но и так можно сказать, что оболочка испытывала сложное, "нетиповое" напряженное состояние - оно было отнюдь не безмоментным. Распорные реакции краев оболочки (в двух направлениях - радиальном и тангенциальном) воспринимались разными системами связей (радиальной и периферической), пересекающимися лишь в противоположных углах. Все это на вид очень хлипко...
Сам Канчели говорит, что без компьютера правильно запроектировать такую систему невозможно (ее нельзя свести к грубой "ручной" расчетной схеме и проверить), но стоит ли всецело полагаться на машину? Как говориться, что в машину заложишь, то и получишь...

[{Smirnoff}]

Прошу прощения за оффтопик... Зацепила беспардонность.

Именно поэтому на такой конструкции настояли недоразвитые турки. Для них это все вновинку.

Сами то вы Ирина доразвиты?

[Дмитрий]

Таким образом, все три, прошедшие с начала марта, недели "комиссары" фактически отрабатывают одну и ту же версию – об ошибках в проектировании крыши. Ее могли бы обнародовать давно, но проблема в том, что с этой версией категорически не согласен сам автор крыши.
http://www.trud.ru

[виталич]

Сообщение от Дмитрий Я думаю что причина обрушения все-таки не в колонне, представьте, что такое 80-100 т по сравнению с общим весом покрытия! Роковая ошибка, видимо, закралась на уровне общей работы сооружения и вылилась в отказ самого критичного его элемента - оболочки.

Дмитрий, а мне кажется, что в колонне. Дело не в том, что возросла осевая нагрузка на колонну, а в том, что сами колонны работали на ИЗГИБ (мне так представляется- см. мое предыдущее сообщ.) - чего категорически не должно было быть. Кроме того, горизонтальные связи между колоннами работали на растяжение. Стоило одному сварному шву не выдержать нагрузки и... Обратите внимание так же и на тот факт, что элементы жесткости (наклонные) связывали не все колонны, а были установлены секциями - три колонны связаны -три свободных. Очень смелое решение!
Согласен с тобой насчет машинного расчета - лично я совершенно не представляю себе корректной счетной модели несущих конструкций ВСЕГО сооружения. Заявление Канчели - чистая водица, расчитанная исключительно на публику.

[виталич]

Сообщение от виталич Заявление Канчели - чистая водица.

Пардон - следует читать "голубая водица".

[Серов]

Serz>
Мне тоже не совсем понятно как работали колонны в плоскости рамы.
Здесь нет того, что можно было бы назвать рамой.
Есть вертикальные связи - диагональные элементы между парой колонн, чтоб вся оболочка на шарнирных колоннах не опустилась, повернувшись вокруг вертикальной оси, а расчетные усилия в них небольшие, от ветра, параллельного их плоскости, эти усилия передаются от других колонн через оболочку же. Есть распорки, развитые по горизонтали - ветровые ригели, держат фронтальный ветер от витражей, немного изгибают колонну, немного разгружают или, при отсосе с заветренной стороны, догружают пояс оболочки. Все это мелочь, но учитываемая для такого объекта , даже за $25т.
Оболочка под нагрузкой "проседает" за счет своего радиального сжатия и растяжения пояса. Т.е. в плане радиус увеличивается, верх колонн перемещается наружу. Для 8 метровой колонны отклонение верха на 10см при 80т вертикальных дает 80т х 10/800 = 1т горизонтальную, что плюсуется к распору. Поэтому лучше колонну монтировать с наклоном вовнутрь, на величину расчетного перемещения от нагрузки, наверное так было.

Serz>
Получается, что их сверху придавливала оболочка. Т.е. не колонны держали оболочку, а наоборот. Все мои представления из строительной механике с ног на голову.
Самое обычное дело - шарнирная колонна несет вертикальную нагрузку от покрытия, которое служит колонне горизонтальной опорой, а покрытие держат от горизонтальных смещения и поворота - вертикальные связи, см. выше.

Serz>
Про колонну такого сечения и высоту 8м говорил сам Канчели в одном из первых интервью. Поверьте на слово. ... Я брал по сортаменту ГОСТ 8732-78.

КАНЧЕЛИ
- Это стальные круглые колонны диаметром 430 мм, с большим запасом прочности.

ГОСТ10704, сварные, диам.426х5, площадь 6610мм2.
Также, от КАНЧЕЛИ -
color=darkred]несколько колонн сломалось при падении на парапет[/color].
Маловероятно, 8ми метровой колонне, с 9мм стенкой сломаться в свободном падении, скорее бы нижняя опора вырвалась. А с 5мм, сломалась бы. И тоже можно сказать про большой запас, если 6610х60/1000=400т >> 80т. Ну не знаю, не был.
Serz>
Про утеплитель - сомневаюсь.
Да. Но в сумме расчетная, уж никак не меньше 1т/м2, а это в два раза больше 80т.

Serz>
В Москве давно не встретишь утеплитель весом больше 300кг/м.куб.
В Сибири давно не видел больше 100.
А здесь, с такими конструкциями, надо было всех блох переловить, в т.ч.
использовать до 40 кг/м.куб.

Serz>
, пока кто-нибудь не рассердится и не посчитает точно.
Не думаю, что конструкторы просчитали нагрузки на колонны неправильно. Скорее перезаложились.
80т - или усредненная, или вроде-как "действительная" - без кофф. перегрузок, с маленьким снегом. Что еще? Надо понимать, с человеческой стороны тоже трагедия - быть "богом" и такое.
Ради чисто технарского интереса, даже приплатил бы за информацию из проекта для расчета, а не мерил бы транспортиром углы на распечатках с jpg-ов. Походу - идея. Как-то, для очень больших расчетов, вроде по космосу или для расшифровки чего-то, размещали в инете данные, добровольцы скачивали себе небольшой кусок, на своем ПК считали и назад результаты. При такой аварии, если, например 15 "богов" из 20ти в комиссии за сутки не пришли к единому мнению о причине, выложить в инете имеющиеся данные и по проекту и по состоянию конструкций. Потом одному "богу" хватило бы часа в день просматривать версии (c ограничением объема текста) от контор с лицензиями. А то 4 комиссии, второй месяц.
В этой ситуации дальше несет.
КАНЧЕЛИ
.... Нижние стержни арматуры оболочки, которые натянуты, как бандаж, неизбежно должны были разорваться. Это так называемая статически определимая система.
Определям. Вертикальная составляющая от оболочки на шарнирную опору пусть даже 80т, угол наклона оболочки над опорой = 25град, горизонтальная составляющая (распор, воспринимаемый поясом) = 80т/tg25град=170т. Теперь в плане. Окружность пояса представляем многоугольником, углы над колоннами, сектор всего 5град. Растяжение каждой из двух сторон пояса-многоугольника от распора = 170т/2/sin(5град/2)=2000т. Есть к чему придраться, но это для оценки порядка цифр.
Все сечение пояса растянуто. Бандаж. Для 1000т требуется больше 20ф40АIII. Это конечно все считалось. Растяжение "бандажа" обеспечено. Но пояс должен работать и как не разрезная балка на распределенную вертикальную составляющую от оболочки. Т.е. сильнейшее растяжение с изгибом в вертикальной плоскости, плюс "мелочи" - кручение.
Растянутый бетон не работает, только фиксирует положение арматуры в сечении, изгиб должны воспринять одни арматурные стержни, которые распределены (в сечении пояса) в прямоугольнике 500х1500, наклоненном на 25град. Над колонной догружаются верхние стержни, но здесь им легче - примыкает оболочка. А вот в пролете догружаются нижние, и есть самый нижний, в углу, самый перегруженный. Было б, например, только два толстых стержня на растяжение, то небольшую добавку от изгиба они не заметили, а когда тоже растяжение поровну обеспечивают 20 меньших стержней, а большая часть добавки от изгиба ложится на один стержень, то для него это смертельный перегруз в разы.
На самом деле, рабочий расчет по такой схеме на растяжение с изгибом арматурных стержней, расположенных в наклоненном прямоугольнике не может иметь место, не говоря о том, что он не пройдет. Такие прикиды для того, чтобы понять, что нужны другие конструктивные решения.
Вместо большой арматуры - обрамить торец пояса сварным швеллером, как не съемная опалубка - технология не ухудшается, есть возможность контролировать сварку. Ну и конечно, вертикальное ребро, под 1м, вниз - уменьшить витражи, или вверх, в качестве парапета. Это ребро посчитать не только на неравномерность деформаций колонн, но и на отсутствие хотя бы одной колонны.
Для меня здесь качественный переход. Одно дело конструктивные требования СНиП, которые в некоторых ситуациях бывают или двусмысленными или бессмыленными, другое дело не учет какой-то опасной расчетной схемы проектируемой конструкции.

КАНЧЕЛИ
Потом опалубку по разработанной нами технологии начали снимать. Это очень тонкий момент - если взять и на каком-то участке убрать временные опоры, то усилие в соседних возрастет многократно и может быть мгновенный их излом.
Получился постепенный, за два года, трещинки в бетоне, особенно в хорошем, постепенно образуются.

Про арматуру-бандаж.
КАНЧЕЛИ
Мы крепили арматуру в крыше методом "ванной сварки" - очень прочная сварка, когда в согнутую дугой пластину укладываются два арматурных стержня и завариваются. Я полез, стал щупать в месте некоторых стыков, где выкрошился при падении бетон, - нет следов сварки. В другом месте - тоже нет. Просто не было сварки.
Если это так, то это однозначно - причина, перенапряженную арматуру и не сварить. Бывают места, где это прошло бы, но здесь надо было с ружьем стоять и конролировать не только наличие всех швов, но и их качество, еще бы годик простояло.

Serz>
Есть такое дело, попутал ... ... Опять же воскресенье, вечер, пиво...
Пректировщику надо в бассейн ходить, хотя бы (по-бедности), меньше ошибок, чтоб аквы не падали.

[nikolaev]

> Серову и другим критикам
Молодцы, что такие конструкции запросто считаете на пальцах!
Теперь цитата:

«Проектная версия» - расчеты купола, сделанные конструктором Нодаром Канчели, также проверялись множество раз в НИИ железобетона, ЦНИИ строительных конструкций имени Кучеренко и в Московском инженерно-строительном университете. Сам Нодар Канчели многократно пересчитал свой проект. Но ни одной серьезной ошибки, способной привести к обрушению купола, эксперты не обнаружили.

Вы что, специалистов из 3-х ведущих институтов за дураков держите?

[Серов]

Вы что, специалистов из 3-х ведущих институтов за дураков держите?
Да не мы держим, предыдущая фраза интересней.
А для того, чтобы убедить без всякого преувеличения специалиста №1 по проектированию оболочек, что он был не прав, нужен как минимум, конструктор, равный ему по уровню. Оказалось, что такого в России просто нет.
С удовольствием бы поучился, покажите проект, расчеты, прокомментруйте раз уж упало, а то второй месяц, уж усчитались.

[Дмитрий]

Чуть позже были обследованы шарнир-оголовок в верхней части колонны, который оказался "хрупко разрушенным", и участок опорного пояса крыши-купола, лежавший над упавшей 11-й опорой. Выяснилось, что мощные прутья арматуры пояса в месте опирания "потекли" – растянулись почти на 70 сантиметров и разорвались, после чего и пошла трещина через весь купол.
Как же обнаружить первопричину разрушения аквапарка? Анатолий Петраков, первый заместитель председателя Госстроя России, ответил на этот вопрос так:

- Не исключено, что придется полностью пересчитывать весь проект здания, то есть как бы проектировать его заново. Наши специалисты могут провести такую работу, но на нее потребуется много времени.

Похоже, желающих "пересчитать" проект аквапарка становится все больше. К делу уже подключилось ЗАО "Курортпроект". Вслед за ним выстроился 13-й НИИ Минобороны. "Работы военных специалистов, - сообщил информагентствам Александр Дробышевский, начальник пресс-службы ВВС, - будут начаты в ближайшее время после заключения соответствующего договора об оплате..."

Чтож получается, что еще никто толком-то ничего не пересчитал?!
А как тогда понимать заявления "сотрудников 3-х НИИ" об отсутствии ошибок в проекте: мол, типа, утеплителя положили столько, сколько нужно и сечение колонн правильно подобрали (в смысле - по той формуле СНиП, по какой нужно :wink: )?

[Torino]

Дмитрий, а ты бы пересчитал проект, по которому ничего не будет построено, т.е по голове тебе не дадут "если что".
И денег за это заплатят.
Я бы пересчитал
Вот только не знаю, к кому обратиться.
А вот Курортпроект и 13-й НИИ Минобороны видимо знают...

[ansouk]

Судя по всем прикидочным расчетам на этом и других форумах, очень популярным является скрытое допущение, что нагрузки на колонны по периферии не зависят от их положения в силу вращательной симметрии кровли. Сам проект выглядит, как большая иллюстрация этого допущения: шаг колонн и их сечение неизменны по всей периферии. Если угол сектора 360 градусов, то это допущение верно. В случае 100 градусов это отнюдь не так: прогиб силового пояса должен иметь маскимум в области 11-12й колонн в силу максимального удаления от сторон купола, поддерживаемых радиальными рядами колонн. Я не сопроматчик, но помню, что для статически определимой задачи количество связей должно быть равно количеству степеней свободы. Еще помню, что вращающаяся цементная печь (упрощенно труба, поддерживаемая роликами в 6-8 местах) является статически неопределимой и может быть рассчитана методом виртуальных перемещений. Поэтому я не могу понять, как Канчели мог назвать купол Трансвааля статически определимым, когда он покоится на нескольких десятках колонн. Кто-нибудь пробовал метод виртуальных перемещений для расчета кровли аквапарка?
Другой любопытный вопрос: кто-нибудь знает о куполе, который столь же несимметричен, как Трансвааль? Последний имеет всего один элемент симметрии: зеркальную плоскость, проходящую вертикально через бисектриссу плана кровли. Ни оси вращения (сектор, а не полный круг), ни трансляционной симметрии, ни дополнительных зеркальных плоскостей в кровле Трансвааля не было. Ховоря сухим языком математики, точечная группа симметрии кровли была "m", что делает расчет сложнее, чем для традиционных, более симметричных, куполов.

[Серов]

Сообщение от ansouk Судя по всем прикидочным расчетам на этом и других форумах

Подскажи адреса с расчетами, хоть по мылы. Спасибо.

Сообщение от ansouk очень популярным является скрытое допущение

Не скрытое, его просто нет, это очевидно, поэтому не акцентируют.

Сообщение от ansouk что нагрузки на колонны по периферии не зависят от их положения в силу вращательной симметрии кровли. Сам проект выглядит, как большая иллюстрация этого допущения: шаг колонн и их сечение неизменны по всей периферии.

Шаг - требования архитектуры, сечение - технологии строительства.

Сообщение от ansouk прогиб силового пояса должен иметь маскимум в области 11-12й колонн в силу максимального удаления от сторон купола

только так

Сообщение от ansouk количество связей должно быть равно количеству степеней свободы ... ...как Канчели мог назвать купол Трансвааля статически определимым

Имел ввиду радиальное сечение. Шарнир - это две степени свободы. колонна, оболочка - две связи.

Сообщение от ansouk когда он покоится на нескольких десятках колонн

Оболочка упирается в струну на опорах. Напряжения от растяжения на порядок больше, остальным можно пренебречь?

Сообщение от ansouk Кто-нибудь пробовал метод виртуальных перемещений для расчета кровли аквапарка?

Виртуальность не причем. Были бы данные для расчета, программы есть, дальше вопросы - тип конечных элементов, учет пластичных деформаций.

Сообщение от ansouk кто-нибудь знает о куполе, который столь же несимметричен, как Трансвааль?

Цитаты.
"речь идет о тривиальной типовой конструкции, которую прекрасно умеют делать в России и которая доказала свою надежность на десятках объектов."

А вот без вертикального элемента жесткости по краю? Об этом?
"За проект уникальной крыши-оболочки конструктор Канчели и его коллеги взялись, по их словам, скорее из научного интереса" ?

Сообщение от ansouk что делает расчет сложнее, чем для традиционных, более симметричных, куполов.

Сейчас это не проблема, не только в статике, есть программы учитывющие пластические деформации.
Купол просел, углы изменились, значит усилия, значит опять просел ... Где-то нашлось равновесие. И в действительности то, просел вроде нормально, это от сжатия купола и растяжения арматуры. Но, например, бетон был лучше проектного, значит оседание от его сжатия могло быть меньше, значит от растяжения пояса больше. Это после распалубки, когда не все трещины в поясе образовались. Они с течением времени образуются и раскрываются, даже при постоянной нагрузке, а происходило постепенное нагружение. Трещины в поясе контролировались, хотя бы год? Речь шла только о прогибе после распалубки.
Сейчас, когда все усчитались, а так и нет очевидной версии, все актуальнее звучит:

Зато проблем возникло много. Главная из них заключалась в том, что ни сотрудники ЗАО К, ни их коллеги из других бюро не могли провести независимую экспертизу расчетов: их просто не с чем было сравнивать.
А сравнивать нужно было с утвержденной в установленном порядке Методикой расчета. Если же утвержденной методики нет, то и начинать не стоит. Это же элементарно, Ватсон... Научные интересы нужно реализовывать не на людях, а на моделях... Проводить полный цикл НИРа по Госту, а как результат издавать нормативный документ и вооружать им расчетчика, который просто будет банально считать....Вот и всё

Кажется, что стал богом, а на самом деле драконом?

[Дмитрий]

Серов->

Вертикальная составляющая от оболочки на шарнирную опору пусть даже 80т, угол наклона оболочки над опорой = 25град, горизонтальная составляющая (распор, воспринимаемый поясом) = 80т/tg25град=170т. Теперь в плане. Окружность пояса представляем многоугольником, углы над колоннами, сектор всего 5град. Растяжение каждой из двух сторон пояса-многоугольника от распора = 170т/2/sin(5град/2)=2000т.

Чтобы в опорном поясе возникло столь значительное растягивающее усилие, кроме горизонтальной составляющей нагрузки, он должен иметь адекватные краевые условия, то бишь быть нехило закреплен по концам. Таких закреплений я не вижу (шарнирные колонны, даже 3..5 шт. не могли сдержать ТАКОЙ горизонтальной силы, а больше и нет ничего), следовательно значительного растяжения он не испытывал, а работал как обычная многопролетная балка...

[Серов]

столь значительное растягивающее усилие
Максимум в середине дуги, убывает к концам.
то бишь быть нехило закреплен по концам.
По концам растяжение 0
шарнирные колонны, ... не могли сдержать ТАКОЙ горизонтальной силы,
Вертикальные шарнирные колонны вообще не воспринимают горизонтальное усилие от пояса.
а работал как обычная многопролетная балка...
Так он работал по торцам.
Представь этот пологий куполок, свободно (т.е. возможны перемещения по горизонтали) опертым по торцам и дуге. Нагрузка на куполе пытается его распрямить. Торцы подперты, радиального распора в углах нет, там оболочка начинает сначала, как бы разгибать угол. Т.е. распор сначала под углом к касательной пояса. Проекция на касательную постепенно от угла увеличивает растяжение. Дальше от угла влияние подпертого торца исчезает. Распор воспринимается только поясом. Оболочка и упала только потому что порвался пояс, здесь вопросов нет. Все и бьются, именно, почему он порвался. Сам или сначала колонна подвела.
Бетон пояса в средней части дуги это нарезанные веером ломтики, надетые на арматуру. И этот пояс должен был работать, вместе с сильным растяжением, на косой изгиб, кручение. Это и посчитал как-то Канчели, а другие не могут.

[ansouk]

Сообщение от Серов количество связей должно быть равно количеству степеней свободы ... ...как Канчели мог назвать купол Трансвааля статически определимым Имел ввиду радиальное сечение. Шарнир - это две степени свободы. колонна, оболочка - две связи.

Как "лучший спец в России" мог пренебречь третьим измерением, когда нет ни вращательной, ни трансляционной симметрии, я в толк не возьму.

Сообщение от Серов когда он покоится на нескольких десятках колонн Оболочка упирается в струну на опорах. Напряжения от растяжения на порядок больше, остальным можно пренебречь?

Струна эта на шарнирных опорах, т.е. прогибу в горизонтальной плоскости под действием неравномерного (больше в центре струны, меньше на краях) распределения нагрузок купола от купола противостоит только ее собственная жесткость. Похоже проект пренебрег этим прогибом, допустив только напряжения растяжения. Иначе эта струна была бы запроектирована с бОльшим моментом инерции поперечного сечения (например, в форме трубы), т.е. жестче по отношению к горизонтальному прогибу и кручению.
Имхо, эти горизонтальный прогиб и кручение пояса и сломали в первую очередь 11-ую колонну. Что случилось раньше: разрыв пояса или излом колонны, не так важно. Нагрузки были критические и в колонне, и в поясе, и значительно превышали рассчитанные с допущением вращательной симметрии величины.

[Дмитрий]

Таким образом, связи по периферии купола сдерживали только расползание углов свода в стороны, а торцевые - по радиусу. По сути, купол имел лишь 3 несмещаемые точки опирания: в центре сегмента и в углах, где пересекались радиальные и периферийные связи. Опорный пояс стягивал середину купола, но в тоже время перемещался совместно с ним, а защемление его обеспечивалось только несмещением углов оболочки. Разрыв пояса в центральной части, видимо, и привел к стремительному раскрытию купола и разделению его на части.

[ansouk]

Сообщение от Дмитрий По сути, купол имел лишь 3 несмещаемые точки опирания: в центре сегмента и в углах, где пересекались радиальные и периферийные связи.

По-Вашему, углы не перемещались? Купол имел двоякую кривизну и должен был расталкивать опорный пояс во все стороны. Углы не были жестко закреплены: только шарнирные колонны. Были еще откосины, соединявшие некоторые колонны крест-накрест, но они как-то хлипко выглядят. Так что имхо была только одна несмещаемая точка: центр вращения сектора, подпертый центральной колонной. Все остальное "плавало" на шарнирных колоннах и держалось только жесткостью самой оболочки включая опорный пояс.

[Дмитрий]

По-Вашему, углы не перемещались?

Это допущение, поскольку формально эти точки имеют связи по двум ортогональным направлениям...
Вообще не понятно, чем руководствовались авторы проекта покрытия аквапарка... Ничего уникального тут нет, вот, к примеру, цирк, построенный 34 года назад с висячим вантовым покрытием в форме гиперболоида с мощным опорным контуром в виде двух пересекающихся колец
[ATTACH]1080245872.jpg[/ATTACH]

[ansouk]

Сообщение от Дмитрий По-Вашему, углы не перемещались? Это допущение, поскольку формально эти точки имеют связи по двум ортогональным направлениям... Вообще не понятно, чем руководствовались авторы проекта покрытия аквапарка... Ничего уникального тут нет, вот, к примеру, цирк, построенный 34 года назад с висячим вантовым покрытием в форме гиперболоида с мощным опорным контуром в виде двух пересекающихся колец [ATTACH]1080245872.jpg[/ATTACH]

Связи по двум ортогональным направлениям не являются абсолютно жесткими, так что углы должны плавать.

Уникальность кровли Трансвааля, имхо, в очень низкой симметрии. Ваш цирк наверняка имеет замкнутый опорный пояс, опоясывающий 360 градусов, тогда как Трансвааль охватывал около 100 градусов, что и немало с точки зрения тангенциального пролета между сторонами сектора, и недостаточно с точки зрения обеспечения вращательной симметрии нагрузок. Цирк, наверное, Ваш имеет стальные несущие элементы кровли. Это много лучше, чем тонкая и самонесущая ж/б скорлупка.

[{Smirnoff}]

Вот так:http: www.lenta.ru/russia/2004/03/26/transvaal/