BIM технологии - переход на новый уровень. Внедряем BIM.
МДС 20-2.2008 «Рекомендации по обеспечению безопасности большепролетных сооружений от лавинообразного обрушения…»
Основные требования к...МДС 20-2.2008 «Рекомендации по обеспечению безопасности большепролетных сооружений от лавинообразного обрушения…»
Основные требования к проектированию
• Существующий опыт проектирования показывает, что в большинстве случаев невозможно обеспечить
жизнеспособность большепролетных систем после отказа основных (ключевых) несущих конструктивных элементов (например, опорного контура висячих или выпуклых оболочек, несущих пилонов или главных канатов
вантовых систем и т.п.). Требование, чтобы подобные конструкции не теряли несущую способность в случае
удаления ключевых элементов, при аварийных воздействиях, невыполнимо. При буквальном соблюдении п.
1.10 ГОСТ 27751-88, реальное проектирование таких объектов становиться невозможным, ввиду нечеткости и
неопределенности части требований этого раздела нормативного документа.
• Наиболее рациональным и экономичным методом обеспечения безопасности большепролетных сооружений от лавинообразного (прогрессирующего) обрушения конструкций являются превентивные меры:
− перед сооружением устанавливаются прочные ограждения (тумбы, наболы, подпорные стенки, траншеи, водоемы и т.п.);
− площадку подъезда располагают ниже пола первого этажа здания;
− выполняется комплекс антитеррористических организационных мероприятий по защите сооружения по
периметру.
Конструктивные требования
1. Конструктивные решения должны обеспечивать несущую способность сооружения, предотвращать лавинообразное обрушение системы вследствие разрушения второстепенных элементов конструкции, узлов и
деталей (связи, элементы, обеспечивающие устойчивость «ключевых» конструкций, и т.п.).
2. Устойчивость здания против лавинообразного обрушения следует обеспечивать применением конструктивных мер и материалов, способствующих развитию в конструктивных элементах и их соединениях пластических деформаций, а также рациональным решением системы связей и элементов соединений.
3. Специальное внимание следует уделять расчетам и конструированию узлов, выполняя их равнопрочными сопрягаемым элементам по опорным сечениям или, когда сечения подобраны по гибкости или по прочности пролетного сечения, применять дополнительный коэффициент условий работы ( с ,доп γ =0,85). Стыки
элементов следует располагать вне зоны максимальных усилий.
4. Следует применять материалы с повышенными требованиями к их пластичности, хладостойкости и свариваемости. Качество и марки материалов стальных конструкций следует применять с учетом степени ответственности большепролетных сооружений для группы 1 по таб. 50* СНиП II-23-81* с дополнительными требованиями.
5. Требования для основных несущих элементов:
− Для стальных «ключевых» элементов рекомендуется использовать конструктивно-технологические решения, не вызывающие значительную концентрацию напряжений, уменьшающие растягивающие напряжения
в направлении толщины проката. Конструктивные и технологические решения должны уменьшать влияние
остаточных сварочных деформаций и напряжений.
− Стальные периметральные колонны (стойки) из труб и стальные наружные опорные контуры коробчатого сечения должны быть заполнены бетоном класса по прочности на сжатие не ниже В10.
− Железобетонные основные несущие элементы следует проектировать с увеличенным количеством хомутов, постановкой спиральной арматуры или использованием внешнего листового армирования.
− Для предварительно напряженного и сборного железобетона необходимо обращать внимание при проектировании и изготовлении элементов, узлов и деталей.
− Для железобетонных конструкций следует учитывать их постпредельное состояние; работу конструкций
при сверхбольших деформациях и прогибах, а также со значительным раскрытием ширины трещин.
6. Нижние части (на высоту не менее 3 м от уровня земли) основных периметральных колонн (стоек) и оттяжек следует усиливать за счет увеличения их массивности (бетонированием), облицовки стальными листами толщиной не менее 20 мм или композитными материалами из углепластика.
7. Рекомендуется в качестве большепролетных покрытий использовать пространственные конструкции –
сплошные и стержневые оболочки, купола, висячие вантовые, тонколистовые (мембранные) и тентовые покрытия, стержневые пространственные конструкции (структуры), перекрестные системы.
8. При применении традиционных конструкций – ферм, рам, арок и т.п. – следует повышать степень их
статической неопределимости за счет включения в систему дополнительных связей, обеспечивающих пространственную работу большепролетного покрытия.
Проектирование «ключевых» элементов
Проектирование «ключевых» элементов предполагает обязательное нормирование интенсивности аварийных воздействий и объема допускаемых повреждений. При этом следует иметь в виду, что невозможны никакие практические действия по усилению конструкций сооружения, которые позволили бы в полной мере исключить последствия взрыва.
1. Прочность и устойчивость сооружения против лавинообразного обрушения поверяется расчетом конструкций на особое сочетание нагрузок и воздействий, постоянные и временные длительные нагрузки, а также
одно из аварийных воздействий. В этих расчетах не учитывают коэффициент надежности по ответственности
сооружения.
2. Минимальные величины расчетных аварийных нагрузок принимаются:
− для стержневых элементов в виде сосредоточенной силы не менее чем 35кН (3,5тс);
− для пластинчатых и оболочечных элементов не менее чем 10кН (1тс) на 1 м² поверхности рассматриваемого элемента.
3. Все основные несущие конструкции (периметральные стойки, радиальные стержневые элементы куполов и оболочек и так далее) должны воспринимать особые сочетания нагрузок и воздействий, при исключении из работы одного из примыкающих второстепенных элементов (кольцевых распорок, прогонов, связей и
тому подобное), повреждении ограждающих конструкций, обеспечивающих устойчивость основных несущих
конструкций на участке общей площадью до 40 м². В этом случае расчетная длина основных несущих конструкций удваивается.
4. Расчетная схема сооружения должна учитывать возможность изменения характера работы системы в
целом и отдельных элементов:
− последовательное исключение конструктивных элементов;
− изменение знака усилий, перераспределение нагрузок;
− изменение прочностных и жесткостных характеристик материала и т.п.
5. Возможны три варианта расчетов:
− Линейный статический. Расчетные предпосылки основаны на малых деформациях системы и упругой
работе материала.
− Нелинейный статический. Учитывается физическая и геометрическая нелинейность, с учетом истории
нагружения от нулевого состояния до исчерпания несущей способности.
− Нелинейный динамический. Учитывается физическая и геометрическая нелинейность. Динамический
анализ выполняют, мгновенно удаляя один из элементов из загруженной конструкции и анализируя работу
системы до затухания колебаний.
Усилия от аварийных воздействий на узловые элементы и соединения рекомендуется увеличивать на 15%.
6. Расчетные прочностные и деформационные характеристики материалов принимают равными их нормативным значениям согласно действующим нормам. Эти характеристики для ненормируемых аварийных воздействий допускается повышать за счет дополнительных коэффициентов надежности и условий работы, учитывающих малую вероятность аварийных воздействий, использования работы металлических конструкций и
арматуры за пределом текучести материала, а также интенсивный рост прочности бетона в начальный период
после возведения сооружения. Эти коэффициенты принимают для стальных и железобетонных конструкций
суммарно равными 1,15.
7. Так как расчеты с учетом пластичности приводят к большим деформациям и потенциальной возможности образования цепочки шарниров пластичности, расчетный анализ системы должен подтвердить ее неизменяемость.
8. Прочность и устойчивость сооружения в случае локального аварийного воздействия на отдельные элементы должны быть обеспечены как минимум на время, необходимое для эвакуации людей. Перемещения
конструкций и раскрытие в них трещин в рассматриваемых чрезвычайных ситуациях не ограничиваются.
Показать больше