Нагрузки, значительно превосходящие предел упругой работы материалов

Обычно давления, возникающие при взрывах газа, создают нагрузки, значительно превосходящие предел упругой работы материалов. Поэтому единственный эко­номический способ расчета несущих элементов на дей­ствие кратковременных перегрузок состоит в том, чтобы использовать их запас прочности за пределами упруго­сти, т. е. использовать их вязкость или способность по­глощать энергию. Если исходить из того, что имеется достаточно данных о характеристиках ожидаемых пере­падов давлений и поведении сооружений под воздейст­вием этих перепадов, то при нормировании могут быть рассмотрены два варианта решения. Можно потребовать уменьшения вероятности взрыва газа, например, путем более строгого контроля за газовыми установками и вен­тиляцией или полного исключения применения газа в многоэтажных зданиях, как во Франции; либо установить требования, чтобы сооружения рассчитывались на необычные нагрузки.

Обычно давления, возникающие при взрывах газа, создают нагрузки, значительно превосходящие предел упругой работы материалов. Поэтому единственный эко­номический способ расчета несущих элементов на дей­ствие кратковременных перегрузок состоит в том, чтобы использовать их запас прочности за пределами упруго­сти, т. е. использовать их вязкость или способность по­глощать энергию. Если исходить из того, что имеется достаточно данных о характеристиках ожидаемых пере­падов давлений и поведении сооружений под воздейст­вием этих перепадов, то при нормировании могут быть рассмотрены два варианта решения. Можно потребовать уменьшения вероятности взрыва газа, например, путем более строгого контроля за газовыми установками и вен­тиляцией или полного исключения применения газа в многоэтажных зданиях, как во Франции; либо установить требования, чтобы сооружения рассчитывались на необычные нагрузки.
В ряде конструкций зданий из сборных железобетон­ных панелей предусматривается достаточно мощное ар­мирование как самих панелей, так и их стыков с целью придания сооружению высокой степени неразрезности. Это особенно распространено в тех странах, где необхо­димым требованием к конструкциям является их сейсмостойкость. В других странах, не подверженных сейсмиче­ским воздействиям, предпочитают проектировать здания в основном как гравитационные сооружения, не обеспе­чивая неразрезности в стыках и получая при этом допол­нительную экономию.
В связи с частичным обрушением здания в Лондоне приемлемость проектирования зданий с учетом только вертикальных нагрузок ставится под сомнение. Этот случай показал, что расчет только на обычные нагрузки может оказаться недостаточным, так как местное по­вреждение, вызванное аварией или необычной нагруз­кой, может последовательно распространяться на осталь­ные части здания. В связи с описываемой аварией в Анг­лии было внесено изменение в строительные нормы: при расчете всех зданий свыше 5 этажей (включая подваль­ный этаж) необходимо учитывать возможность их про­грессирующего разрушения.
В сущности, эти требования означают, что каждое та­кое здание должно быть запроектировано с учетом одно­го из следующих условий:
при удалении любого элемента конструкции, сущест­венного с точки зрения устойчивости здания, не должно произойти полного разрушения всего сооружения и лю­бое местное повреждение или разрушение должно быть ограничено этажами, расположенными непосредственно выше и ниже этажа, на котором удален несущий эле­мент. Для несущих кирпичных стен или стен из бетонных блоков в качестве несущего элемента можно принять площадь, равную 2,25 /г2, где h — высота стены или рас­стояние в свету между поперечными горизонтальными опорами в зависимости от того, какая из этих величин будет меньшей;
несущие элементы не должны разрушиться при со­вместном действии собственного веса конструкций, вре­менных нагрузок и воздушного давления 34,5 кПа в лю­бом направлении, а также любых дополнительных на­грузок, которые могут быть переданы от других частей сооружения, подверженных действию такого же давле­ния.
Подобные требования будут, по-видимому, выполне­ны в случае, если площадь, в пределах которой произо­шло разрушение несущих конструкций, не превысит 10 м2, или 15 % площади этажа в плане (берется мень­шая из этих величин).
Эти новые требования в нормах вызвали, много спо­ров и возражений. Ряд английских инженеров-строите­лей считали, что указанное изменение строительных норм принято поспешно без сравнительного анализа стоимости более безопасных способов монтажа газового оборудования в жилых домах.
Имелось возражение и относительно принятого рас­четного перепада давления 34,5 кПа, основанное на опы­те разрушения описываемого здания, состоящее в том, что остекление и дверные коробки часто могут быть вы­биты взрывом до того, как возникает это давление, и взрыв таким образом будет ослаблен. Вызвала также сомнение правомерность повышения стоимости строи­тельства всех зданий, достигающего по некоторым оцен­кам 15 %, из-за разрушения только одного крупнопа­нельного дома, стыки которого не были запроектирова­ны надлежащим образом и, естественно, не рассчитыва­лись на воздействие взрыва газа.
В процессе дискуссии английские инженеры-строите­ли отмечали, что многоэтажные каркасы здания, пра­вильно спроектированные и построенные в соответствии с английскими строительными нормами, существовавши­ми до описываемого разрушения, способны выдержать рассматриваемые повышенные нагрузки. Отмечалось также, что для таких сооружений достаточно предусмот­реть узлы соединения всех несущих элементов (включая панели перекрытий), способные воспринимать действую­щее в любом направлении горизонтальное усилие, рав­ное 25 % вертикальной опорной реакции балок и плит, опирающихся на данный этаж.
Некоторые специалисты считают, что внесенное в английские строительные нормы изменение является не­научным и слишком жестким требованием, так как оно не учитывает новых конструктивных решений, предло­женных английским обществом инженеров-строителей.

Добавить комментарий