АНАЛІЗ ЗАКОРДОННОГО ДОСВІДУ ДОСЛІДЖЕННЯ ВИПАДКІВ ПРОГРЕСУЮЧОГО ОБВАЛЕННЯ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД

Автор(и)

  • Фесун І.К. Київський національний університет будівництва та архітектури
  • Вабіщевич М.О. Київський національний університет будівництва та архітектури
  • Лукашевич Д.Ю. Київський національний університет будівництва та архітектури

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2024-10-45-53

Ключові слова:

прогресуюче обвалення, ступінь непропорційності, руйнування, видалення колони, моделювання, конструктивні особливості, стійкість.

Анотація

Одним із передових напрямків інженерної наукової спільноти є дослідження роботи конструкцій та систем загалом під час малоймовірних (екстремальних) подій, зокрема прогресуючого обвалення будівель і споруд. Відомо про численну кількість випадків обвалення будівель і споруд різного роду призначення та рівня відповідальності, а вже дослідникам у сфері прогресуючого обвалення цікавлять випадки лише найвищого рівня відповідальності, це пояснюється тим, що соціальний, політичний та економічний вплив втрати таких будівель та споруд найсуттєвіший.

Метою роботи є всебічний аналіз явища прогресуючого обвалення будівель і споруд на основі досвіду закордонних визначних випадків. До аналізу винесено: причини ініціації прогресуючого обвалення, ступінь непропорційності прогресуючого обвалення, види прогресуючого обвалення, конструктивні особливості випадків прогресуючого обвалення.

У дослідженні використано підхід, що включає не лише результати аналізу безпосередніх випадків прогресуючого обвалення, а і наведено статистичну характеристику залежно від причини ініціації, виду обвалення, геометричного розміщення початкового пошкодження. Особливу увагу приділено відповідності прийнятих методик моделювання прогресуючого обвалення до реальних випадків прогресуючого обвалення.

Результати дослідження показали, що існуючі оцінки випадків прогресуючого обвалення враховують так званий ступінь непропорційності обвалення. Це пояснюється тим, що гарантування забезпечення стійкості до прогресуючого обвалення можливе лише за умови, якщо обвалення лише є непропорційним. Початкове руйнування однієї або декількох колон відбулось у близько половини випадків прогресуючого обвалення свідчить про раціональність моделювання прогресуючого обвалення через раптове видалення колон.

Подальші дослідження можуть бути зосереджені на пошуку реальних сценаріїв обвалення, зокрема вибір колони, що раптово видаляється із схеми, дослідженні коректності перерозподілу навантажень при раптовому видаленні колони, дослідженні забезпечення стійкості до прогресуючого обвалення будівель з конструктивними схемами, що виконані із деревини або збірного залізобетону.

Посилання

[1] General Service Administration. (2016, Jan. 28). Alternate path analysis & design guidelines for progressive collapse resistance. [Online]. Available: https://www.gsa.gov/system/files/Progressive_Collapse_2016.pdf.

[2] U. Starossek, Progressive collapse of structures. Second edition. Westminster, London: ICE Publishing; 2017. http://dx.doi.org/10.1680/pcos.61682.

[3] N. Elkady, L. Augusthus Nelson, L. Weekes, N. Makoond, M. Buitrago, "Progressive collapse: past, present, future and beyond", Structures, no. 62, 2024.

[4] J. Russell, "Progressive collapse of reinforced concrete flat slab structures", Ph.D. thesis, The University of Nottingham, UK, 2015.

[5] R. Shankar Nair, "Progressive collapse basics", in North American steel construction conference proceedings, 2004.

[6] N. Gardner, J. Huh, L. Chung, "Lessons from the sampoong department store collapse", Cement and Concrete Composites, vol. 24, pp. 523-529, 2002.

http://dx.doi.org/10.1016/S0958-9465(01)00068-3.

[7] G. Caredda, N. Makoond, M. Buitrago, J. Sagaseta, M. Chryssanthopoulos, J.M. Adam, "Learning from the progressive collapse of buildings", Developments in the Built Environment, vol. 15, 2023. http://dx.doi.org/10.1016/J.DIBE.2023.100194.

[8] M. O. Vabishchevych, I. K. Fesun, "Pidkhody shchodo zabezpechennya stiykosti do prohresuyuchoho obvalennya budivelʹ ta sporud. Suchasnyy stan ta perspektyvy", Opir materialiv i teoriya sporud: nauk.-tekhn. zbirnyk. Kyiv, vol. 110, pp. 256 263, 2023.

[9] F. Kiakojouri, V.De Biagi, B. Chiaia, M.R. Sheidaii, "Progressive collapse of framed building structures: current knowledge and future prospects", Engineering Structures, vol. 206, 2020. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110061.

[10] U. Starossek, Progressive collapse of structures. Thomas Telford London, 2009.

[11] U. Starossek, "Typology of progressive collapse", Engineering Structures, vol. 29, 2007.

[12] J.M. Adam, F. Parisi, J. Sagaseta, X. Lu, "Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century", Engineering Structures, vol. 173, pp. 122–149, 2018. https://doi.org/10.1016/J.ENGSTRUCT.2018.06.082.

[13] Important know-how on typology of progressive collapse. The constructor building ideas. [Online]. Available: https://theconstructor.org/building/know-how-progressive-collapse/290721. Accessed on: November 25.11.2024.

[14] G. McKenzie, B. Samali, C. Zhang, "Review collapse mechanisms causing damage from controlled and uncontrolled demolitions", Geomate Journal, vol. 17, no. 59, pp. 197–203, 2019.

Завантаження

Опубліковано

2024-12-30

Номер

Розділ

Будівельні конструкції