Надёжность является способность структуры выдерживать такие события , как огонь, взрывы, воздействие и последствия человеческой ошибки , без повреждений, непропорциональной первопричины - как определено в EN 1991-1-7 из действия при непреднамеренном Еврокод . [1]
Конструкция, спроектированная и сконструированная так, чтобы быть прочной, не должна страдать от непропорционального обрушения (прогрессирующего обрушения) при случайной нагрузке. [2] Некоторые виды зданий, особенно крупнопанельные и сборные железобетонные , в большей степени подвержены разрушению; другие, такие как монолитные бетонные конструкции , непропорционально менее восприимчивы. Метод, используемый для создания прочной конструкции, обычно будет зависеть от типа конструкции и адаптироваться к ней, например, в случае стального каркаса.Прочность конструкции здания обычно достигается за счет надлежащего проектирования системы соединений между составляющими каркаса. [2]
Соображения по дизайну [ править ]
Для достижения прочности конструкции и снижения риска непропорционального обрушения используются три альтернативные меры, иногда совместно. [3] [4] Это:
- Снижение вероятности возникновения случайной нагрузки.
- Предотвращение распространения возможного начального отказа и увеличение избыточности. Это включает косвенный метод и метод альтернативного пути загрузки.
- Проектирование конструкции, выдерживающей случайную нагрузку. Иногда его называют методом сопротивления определенной нагрузке.
Требования к устойчивости в Еврокодах [ править ]
Требования к конструкциям классов последствий 2 и 3 можно найти в EN 1991-1-7 Еврокод 1 - Воздействия на конструкции - Часть 1-7: Общие воздействия - Случайные воздействия. Дополнительные требования и требования к конструкциям класса последствий 1 можно найти в частях Еврокода для конкретных материалов, EN 1992 для бетонных конструкций, EN 1993 для стальных конструкций и т. Д.
В EN 1991-1-7 здания классифицируются по классам последствий в зависимости от типа здания, его вместимости и размера. [1]
Класс последствий 1 , незначительные последствия отказа:
- Одноэтажные дома до 4-х этажей.
- Сельскохозяйственные постройки.
- Здания, в которые люди редко заходят, при условии, что никакая часть здания не находится ближе к другому зданию или области, куда люди заходят, чем на расстояние, в 1,5 раза превышающее высоту здания.
Класс последствий 2а , меньшая группа риска - средние последствия отказа:
- 5-ти этажные одноместные дома.
- Гостиницы до 4 этажей.
- Квартиры, апартаменты и другие жилые дома не более 4-х этажей.
- Офисы не более 4-х этажей.
- Производственные здания до 3-х этажей.
- Торговые помещения до 3 этажей площадью менее 1000 м² на каждом этаже.
- Одноэтажные учебные корпуса.
- Все здания, не превышающие двух этажей, в которые допускаются люди и имеющие площадь не более 2000 м² на каждом этаже.
Класс последствий 2b , высшая группа риска - средние последствия отказа:
- Гостиницы, квартиры, апартаменты и другие жилые дома от 4 этажей, но не более 15 этажей.
- Учебные корпуса более чем одноэтажные, но не более 15 этажей.
- Торговые помещения от 3 этажей, но не более 15 этажей.
- Больницы не более 3-х этажей.
- Офисы более 4 этажей, но не более 15 этажей.
- Все здания, в которые допускаются люди и имеющие площадь более 2000 м², но не более 5000 м² на каждом этаже.
- Автостоянка не более 6 этажей.
Класс последствий 3 , тяжелые последствия отказа:
- Все здания, определенные выше как класс 2, нижний и верхний классы последствий, превышающие ограничения по площади и этажности.
- Все здания, в которые допускаются значительные количества представителей общественности.
- Стадион вмещает более 5000 зрителей.
- Здания, содержащие опасные вещества и / или процессы.
Для зданий, предназначенных для более чем одного типа использования, класс последствий должен быть самым обременительным. [2]
Здания, относящиеся к классу последствий 1, должны быть спроектированы и построены в соответствии с EN 1990-1999 для обеспечения устойчивости при нормальном использовании, не требуется специального рассмотрения (требуется EN 1991-1-7) в отношении случайных действий по неустановленным причинам.
Здания класса последствий 2а (в дополнение к тому, что рекомендуется для класса последствий 1) должны быть обеспечены эффективными горизонтальными связями или эффективным креплением подвесных полов к стенам.
Здания класса последствий 2b (в дополнение к тому, что рекомендуется для классов последствий 1 и 2a) должны быть снабжены эффективными вертикальными связями во всех опорных колоннах и стенах, или, в качестве альтернативы, здание следует проверить, чтобы убедиться, что при условном удалении каждой опоры колонна и каждая балка, поддерживающая колонну, или любое номинальное сечение несущей стены (по одному на каждом этаже здания), здание остается устойчивым, а локальные повреждения не превышают определенного предела. Если удаление таких колонн и секций стен приведет к повреждению, превышающему согласованный предел, такие элементы должны быть спроектированы как ключевой элемент.
Для зданий класса последствий 3 требуется систематическая оценка риска здания с учетом как прогнозируемых, так и непредвиденных опасностей.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ a b EN 1991-1-7 Еврокод 1 - Воздействия на конструкции - Часть 1-7: Общие воздействия - Случайные воздействия . CEN.
- ^ a b c «Структурная устойчивость» . SteelConstruction.info . Проверено 15 июня 2013 .
- ^ "Бюллетень FIB 43 Структурные соединения для сборных железобетонных зданий" . FIB . Проверено 15 июня 2013 .
- ^ «Международный семинар по случайным воздействиям на сборные железобетонные конструкции и прогрессирующему обрушению, Арнольд Ван Акер» (PDF) . Департамент гражданского строительства Университета Новой де Лиссабон . Проверено 15 июня 2013 .
Внешние ссылки [ править ]
- EN 1991-1-7 Еврокод 1 - Воздействия на конструкции - Часть 1-7: Общие воздействия - Случайные воздействия
- SCI P391 Структурная устойчивость зданий со стальным каркасом
- Практическое руководство по прочности конструкций и непропорциональному обрушению зданий
- Расчет сборных железобетонных конструкций с учетом аварийных нагрузок Ir. Арнольд Ван Акер
- Как проектировать бетонные здания для удовлетворения непропорциональных требований к обрушению O Brooker BEng, CEng, MICE, MIStructE
- Требования Portland Cement Association к структурной целостности бетонных зданий
- Обзор международных исследований устойчивости конструкций и непропорционального обрушения
- Структурная безопасность, включая CROSS и SCOSS