Учёный НИУ МГСУ рассказал, как обеспечить устойчивость сооружений при особых воздействиях

Сегодня проблема обеспечения устойчивости несущих систем зданий приобретает всё большую актуальность. Это связано с постоянным ростом воздействий природного, техногенного, террористического характера. В то же время строится много уникальных и технически сложных объектов, в том числе производственных, обрушение которых может иметь катастрофические последствия.

Чтобы обеспечить устойчивость сооружений при особых воздействиях и, тем самым, защитить жизнь и здоровье людей, необходимо постоянное совершенствование методов расчета и проектирования, разработка новых типов конструктивных решений.

Основная задача проектировщика – создать такую конструктивную систему здания, чтобы она сохраняла работоспособность, даже если в ней произойдут локальные отказы некоторых несущих элементов. О том, что для этого требуется, рассказал доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций (ЖБК), кандидат технических наук Сергей Савин. Исследованиями устойчивости железобетонных конструктивных систем при особых воздействиях учёный занимается уже более 8 лет.

«Мои исследования направлены на создание моделей деформирования и критериев оценки устойчивости железобетонных каркасов многоэтажных зданий при особых воздействиях, наиболее полно учитывающих факторы длительного силового и средового сопротивления, режимности нагружения (скорость, продолжительность) и диссипации (рассеивания) энергии», – говорит Сергей Савин.

Такие исследования требуют проведения физического и численного моделирования, рассмотрения объекта исследования на различных уровнях: сооружение в целом, конструкция, конструктивный узел, конструкционные материалы.

Сегодня во многих странах, в том числе в России, действуют нормативные документы, содержащие рекомендации по учёту особых воздействий и проектированию защиты от прогрессирующего обрушения. Однако задачи обеспечения живучести сооружений, связанные с потерей устойчивости конструктивных систем в запредельных состояниях, остаются малоизученными.

Сегодня Сергей Савин проводит экспериментальные исследования несущей способности длительно нагруженных сжатых железобетонных элементов при аварийном динамическом догружении. Такой режим нагружения может реализоваться в эксплуатируемых зданиях и сооружениях при отказе одной из конструкций, при ударных воздействиях или под действием сейсмических нагрузок.

На основании экспериментальных данных предполагается создать и верифицировать численную модель, выполнить параметрическое исследование влияния различных факторов на прочность и деформативность сжатых железобетонных элементов при рассматриваемом режимном нагружении, разработать упрощённую аналитическую модель для практического применения.