Расчеты на устойчивость против прогрессирующего обрушения.
Зачем, как и «что потом»?

Подавляющее большинство аварий зданий и сооружений, независимо от окончательных размеров их последствий, начинается с локальных повреждений несущих конструкций. При этом в одних случаях все исчерпывается первоначальным локальным разрушением, а в других – несущие конструкции, сохранившиеся в первый момент чрезвычайного происшествия, не выдерживают дополнительной нагрузки, ранее воспринимавшейся поврежденными элементами, и тоже разрушаются. Аварии последнего типа получили в литературе наименование «прогрессирующее обрушение» (выделено авторами. – Ред.). Термин «прогрессирующее обрушение» и формулировка проблемы защиты от него (понимаемая как терминологический аналог – «живучесть») панельных зданий появились в 1968 г. в докладе комиссии, расследовавшей причины известной аварии 22-этажного панельного жилого дома Ronan Point в Лондоне.

 Предотвращение прогрессирующего обрушения – основной принцип защиты зданий при локальных чрезвычайных ситуациях (ЧС). Предполагается, что никакими профилактическими мерами и экономически оправданными техническими средствами невозможно полностью исключить локальные разрушения несущих конструкций здания при случайных воздействиях, характерных для антропогенных ЧС. В этих случаях главное – предупредить распространение первоначальных разрушений (прогрессирующее обрушение) посредством повышения степени неразрезности конструктивной системы здания с целью перераспределения нагрузки с разрушенных элементов на неповрежденные конструкции.

Главным ограничением здесь является условие локальности аварийного воздействия; если оно не выполняется (например, целенаправленный взрыв при сносе строения, воздействие отрицательного перепада температуры при отключении отопления во всем здании, систематически плохое качество работ при монтаже, тем более – спланированная террористическая атака), защита против прогрессирующего обрушения оказывается бесполезной. Нельзя не упомянуть в связи с этим, что в истории высотных зданий наиболее «резонансное» и глубоко исследованное обрушение нью-йоркских башен-близнецов WTC в результате целенаправленных ударов тяжелых пассажирских самолетов является, безусловно, прогрессирующим по многоэтапному механизму (удар – разлив и возгорание топлива – потеря несущей способности колонн – обрушение), но не может приводиться как пример недостаточной «устойчивости к прогрессирующему обрушению» в силу существенной неслучайности и нелокальности ЧС.

Кроме того, эффективность методов защиты зависит от конструктивной системы здания: прогрессирующее обрушение можно сравнительно просто предотвратить при локальном разрушении несущей стены кирпичного или панельного строения и практически невозможно в случае разрушения одной из колонн каркасного здания связевой системы.

С полным содержанием этого номера Вы можете ознакомиться здесь

Полную версию статьи Вы можете прочитать в нашем печатном издании или подписавшись на электронную версию нашего журнала

Текст: АЛЕКСАНДР БЕЛОСТОЦКИЙ, генеральный директор ЗАО НИЦ СтаДиО,
руководитель НОЦ КМ МГСУ, чл.-корр. РААСН, докт. техн. наук, профессор,
АНДРЕЙ ПАВЛОВ, научный сотрудник НОЦ КМ МГСУ, канд. техн. наук