Оценка поведения здания ствольно-подвесной системы при выключении из работы отдельных конструктивных элементов

Введение. Ствольно-подвесная конструктивная система впервые была применена при возведении высотных зданий в 1960-х годах. Разработанная с целью рационального использования городского пространства в условиях плотной застройки несущая система получила широкое распространение по всему миру. Ствольно-подвесные здания помимо архитектурных достоинств обладают рядом важных конструктивных особенностей, заключающихся в повышенной гибкости их несущих элементов. Это может быть использовано для снижения усилий, возникающих в конструкциях при различных динамических воздействиях. При этом возведение и эксплуатация зданий ствольно-подвесного типа сопряжены с техническими трудностями. Аварийный выход из строя ответственных несущих элементов, например подвесок или стен ядра жесткости, в зданиях такого типа способен привести к лавинообразному обрушению других конструкций. Обеспечению сопротивляемости ствольно-подвесных зданий прогрессирующему обрушению должно быть уделено особое внимание.

Цель. Провести анализ подверженности многоэтажного здания подвесного типа прогрессирующему обрушению.

Материалы и методы. Для анализа подверженности здания подвесного типа с предлагаемым конструктивным решением прогрессирующему обрушению в программном комплексе ЛИРА проведено численное моделирование здания со ствольно-подвесной несущей системой при выходе из работы наиболее ответственных несущих элементов.

Результаты. Получены данные о напряженно-деформированном состоянии несущих элементов при локальном разрушении конструкций.

Выводы. По результатам работы получены данные о поведении здания в расчетных ситуациях, соответствующих различным сценариям локального разрушения конструкций, свидетельствующие о том, что рассматриваемое ствольно-подвесное здание не подвержено прогрессирующему обрушению.

1. Маклакова Т.Г. Высотные здания. Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования. 2-е изд. Москва: АСВ, 2008. 160 c.

2. Бузало Н.А., Пономарев Р.Р. Узлы заанкеривания вант в вантовых покрытиях спортивных сооружений // <i>Актуальные проблемы науки и техники:</i> Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Ростов-на-Дону, 2023. С. 554–556.

3. Бузало Н.А., Пономарев Р.Р., Смирнов В.А. Моделирование узлов вантовых покрытий спортивных сооружений // <i>Жилищное строительство</i>. 2023. № 6. С. 9–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-6-9-12

4. Бузало Н.А., Платонова И.Д. Расчет висячей системы по конечно-элементной модели // <i>Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки</i>. 2003. № 3. С. 51–53.

5. Ahmed A.R., Yermoshin N.A. Optimum design of cable-stayed bridges considering cable loss scenarios. <i>Asian journal of civil engineering</i>. 2024, no. 3, pp. 2801–2809.

6. Белаш Т.А., Свитлик И.В. К вопросу о повышении сейсмостойкости зданий подвесного типа в районах высокой сейсмической активности // <i>Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений</i>. 2023. № 2. С. 54–66. DOI: https://doi.org/10.37153/2618-9283-2023-1-54-66

7. Уздин А.М., Сандович Т.А., Аль-Насер Мохомад Самих Амин. Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. Санкт-Петербург: ВНИИГ, 1993. 175 с.

8. Байнатов Ж.Б., Подольский Д.М. Подвесное здание повышенной этажности. Патент № 1357529 СССР, МПК E04H 9/02 (2006.01), E04B1/34 (2006.01): № 3996924. Опубл. 07.12.1987.

9. Пеньковский Г.Ф., Севастьянов В.В., Ершов А.В. Сейсмостойкое здание с подвешенными этажами. Патент № 175448 Российская Федерация, МПК E04H 9/02 (2006.01). № 2017125171. Опубл. 05.12.2017.

10. Чануквадзе Г.Ш., Марджанишвили М.А., Микабадзе Ю.Г. Многоэтажное сейсмостойкое здание с подвешенными этажами. Патент № 791871 СССР, МПК E04H 9/02 (2006.01), E04B1/34 (2006.01). № 2758567. Опубл. 30.12.1980.

11. СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения. Москва: Стандартинформ, 2018.

12. Программный комплекс ЛИРА 10.12. Руководство пользователя // ПК ЛИРА 10.12. URL: https://lira-soft.com/upload/iblock/7b9/an6bai2i3shhypwx4gdz9f0lly5daoqvRukovodstvo_pol_zovatelya_LIRA_10.12.pdf (дата обращения: 23.01.2025).

13. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Москва, 2018.