Рассматривается один из возможных вариантов предотвращения локального разрушения строений при запроектных нагрузках. В качестве исследуемого узла здания рассматривается узел опирания плиты перекрытия на несущие строительные конструкции. Запроектными нагрузками приняты нагрузки техногенного характера, в частности взрыв бытового газа в кухонных помещениях и последствия чрезвычайных ситуаций при террористических актах.
С ростом террористических актов, техногенных катастроф и прочих непредвиденных инцидентов все чаще поднимается вопрос уменьшения человеческих жертв при разрушении здания. Достижение данной цели повлечет за собой изменение некоторых элементов и узлов несущих конструкций здания. Таким образом, при возникновении запроектных нагрузок вспомогательная система здания будет перераспределять их (возможно с частичными деформациями) предотвращая полное разрушение здания. В настоящее время данный вопрос требует детальной проработки в плане создания новых узловых соединений, способных выдерживать запроектные усилия.
Для решения этой задачи, нами, был разработан узел опирания плит на несущие конструкции стен кирпичных зданий, балочные конструкции каркасных зданий. Разработанную вспомогательную систему предполагается использовать при запроектном вертикальном воздействии на плиты перекрытия (взрыв), которое при отсутствии дополнительной системы усиления, приводит к разрушению здания (обрушение железобетонных перекрытий). Идея заключается в перераспределении энергии взрывного импульса на производство работы по минимальмым деформациям смещения плиты, предотвращающей прогрессирующее разрушение конструктивной системы здания и повышающей надежность здания в целом.
Поставленная задача решается путем создания металлических вставок (скоб), служащих для усиления связи плит перекрытия между собой и несущих конструкций, на которые опираются плиты (рисунок 1,2).
Рис. 1. Устройство металлических связей между плитами перекрытия и несущими конструкциями
Рис. 2. Металлическая вставка, удерживающая плиты
Предложенная нами идея заключается в передаче взрывных усилий на металлические опорные конструкции, вмонтированные в пустоты плит и анкерную вставку, закрепляемую анкерными конструкциями в несущие элементы — стены кирпичных зданий и в каркасные железобетонные или стальные конструкции. Данная конструктивная система гасит импульс взрывной волны в кухонных помещениях, передаваемый через плиты перекрытия на последующие этажи, путем удержания их в проектном положении, тем самым перенаправляя энергию взрыва в оконное пространство. Это позволит минимизировать ущерб и сохранить конструкцию здания от прогрессирующего разрушения при запроектных нагрузках. Запроектные нагрузки зависят от объема помещения, заполненного газо-воздушной смесью или количества взрывного элемента. В настоящее время проводятся работы по моделированию данного запроектного состояния в расчетно-программном комплексе с учетом силы взрывного воздействия на строительные конструкции.
Выводы:
Предложенная выше система крепления плит позволит минимизировать результаты воздействия на строительные конструкции от террористических актов и аварий при взрыве бытового газа.
Литература:
- ГОСТ Р 54257–2010. Надежность строительных конструкций и оснований. — М.: Стандартинформ, 2011. — 18 с.
- Васильченко, В. Т. Справочник конструктора металлических конструкций [Текст] / В. Т. Васильченко, А. Н. Рутман, Е. П. Лукьяненко // 2-е изд., перераб. и доп.Киев.: Будивэльнык, 1990. — 312 с.
- Белиба В. Ю. Архитектура зданий: учебное пособие — Ростов н / Дону: Феникс, 2009–365
- Амелин А. А., Отлева Т. И., Ильичев В. А. Последствие недостатков в подготовке специалистов строительного профиля. Международный научно-исследовательский журнал «Современный учёный» — Белгород, 2017 — № 1, Том 1 — С. 152–160
