Расчёт на прогрессирующее обрушение

Автор: , инженер-строитель

Расчёт на прогрессирующее обрушение — проверка несущих конструкций здания на отказ при гипотетическом локальном разрушении одного из вертикальных элементов (колонны, простенка). Регламентируется СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения». Обязателен для зданий повышенного уровня ответственности (КС-3 по ГОСТ 27751-2014), а также общественных зданий с массовым пребыванием людей.

Когда обязателен

  • Здания класса КС-3: высотные (выше 75 м для жилых, 50 м для общественных), уникальные;
  • Здания с массовым пребыванием людей (более 5000 чел.);
  • Транспортно-пересадочные узлы, торговые комплексы большой площади;
  • Стадионы, концертные залы, выставочные центры;
  • Здания с повышенным риском теракта (по специальному заданию).

Для рядовых жилых и общественных зданий КС-2 расчёт выполняется при наличии требования в задании на проектирование или при специфической архитектуре (большие пролёты, открытые первые этажи, переходные этажи).

Сценарии локального разрушения

Расчётный сценарий по СП 385.1325800.2018: удаляется один из несущих элементов:

  • наиболее нагруженная колонна периметра первого этажа;
  • угловая колонна;
  • колонна в зоне ослабления (рядом с проёмом, узлом);
  • фрагмент несущей стены длиной до 6 м;
  • часть пилона на первом этаже.

Локальные разрушения от взрыва, удара, пожара рассматриваются как «триггер» — без определения причины. Цель — показать, что после удаления элемента вышестоящие конструкции не дают цепного обрушения.

Расчётное сочетание

Применяется особое сочетание по СП 20.13330.2016 п. 6.2 с пониженными коэффициентами:

Fd = Gk + 0,5·Qk + ψ·Wk

  • Gk — нормативные постоянные нагрузки (γf = 1,0);
  • Qk — нормативные полезные с коэффициентом сочетания 0,5;
  • Wk — ветровая с понижающим коэффициентом ψ;
  • снеговую полностью включают для районов III и выше, для I–II — длительная часть.

Расчёт выполняется по 1-му ПС. Допускается работа конструкций в пластической стадии.

Методы расчёта

  • Линейный статический — наиболее консервативный, для предварительной проверки;
  • Нелинейный статический (Pushover-аналогия) — учёт пластических шарниров, перераспределения усилий;
  • Нелинейный динамический — наиболее точный, учитывает динамическую составляющую от внезапного удаления элемента, динамический коэффициент 2,0 не применяется;
  • Альтернативный путь нагрузки (alternate path) — традиционный подход США/EN, аналогичен российскому.

Для линейного статического расчёта при моделировании удаления — динамический коэффициент 2,0 на нагрузку в зоне ослабления.

Допустимые предельные состояния

Для конструкций над зоной локального разрушения по СП 385.1325800.2018:

  • прогиб до пролёта/30 — допускается;
  • пластические деформации арматуры — допускаются до εu = 0,025;
  • раскрытие трещин в ж/б — без ограничений;
  • условие неразрезности — обязательно (требуется верхняя и нижняя арматура с заходом за опору).

Конструктивные мероприятия

  • Непрерывная верхняя и нижняя продольная арматура в плитах перекрытий с захлёстом ≥ 50d над опорами;
  • Связи на сжатие/растяжение между несущими элементами;
  • Поперечные диафрагмы для связи между колоннами;
  • Анкеровка плит и балок с возможностью работы в режиме «обоймы»;
  • Двойное армирование стен и пилонов в зонах потенциального ослабления.

Частые ошибки

  • Удаляют только одну колонну в одном сценарии — нужно проверять все характерные сценарии (угол, периметр, ослабление).
  • Не применяют динамический коэффициент 2,0 в линейной статике.
  • Используют расчётные характеристики материалов без учёта повышенных деформаций — занижают резерв пластичности.
  • Игнорируют связи и анкеровку — расчёт показывает запас, но узел не передаёт усилия.

Нормативные документы

  • СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения»
  • ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований» — классы ответственности
  • СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» — особые сочетания
  • СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» — допускаемые деформации
  • СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции» — расчёт в пластической стадии

Смежные материалы: коэффициент надёжности по грунту, снеговые и ветровые нагрузки, расчёт фундамента на опрокидывание.

Статья актуальна на 2026 год. При смене редакции СП 385.1325800 методику сверять с действующей версией.

Михаил Безгодов
Инженер-строитель, 15+ лет опыта

Образование: Промышленное и гражданское строительство, магистратура - Подземное и городское строительство.

Подробнее об авторе →

Я тоже могу ошибаться — напишите, и вместе сделаем материал лучше.

0 / 2000