Ваш город:
Россия
Основные контакты 8 800 234-50-94
info@sibstroyekspert.pro
Главная База знаний Расчеты на прогрессирующее обрушение: без этого никак?

Расчеты на прогрессирующее обрушение: без этого никак?

30.04.2026
Статья

Прогрессирующее (непропорциональное) обрушение – это состояние конструкции, при котором локальный выход из строя отдельного несущего элемента (колонны, стены, перекрытия, узла сопряжения) запускает цепную реакцию, приводящую к разрушению значительной части здания или сооружения, несоизмеримой с первоначальным повреждением.

Исторические катастрофы показали, что традиционные расчеты на нормативные нагрузки не учитывают сценарии внезапной потери несущей способности. В ответ на это мировая инженерная практика сформировала отдельное направление – расчеты на прогрессирующее обрушение, которые сегодня являются обязательным этапом проектирования ответственных, высотных объектов и зданий с массовым пребыванием людей.

Нормативная база

В Российской Федерации основным документом, регламентирующим требования к проектированию на прогрессирующее обрушение, является СП 385.1325800.2018 «Проектирование зданий и сооружений на прогрессирующее обрушение». Документ гармонизирован с международными подходами и устанавливает:

  • классификацию конструкций по уровню риска;
  • перечень расчетных сценариев;
  • методы анализа и критерии допустимости;
  • требования к материалам, узлам и конструктивным мерам защиты.

Дополнительно применяются:

  • СП 20.13330.2016 (нагрузки и воздействия);
  • СП 63.13330.2018, СП 16.13330.2017 (бетонные и стальные конструкции);
  • СП 296.1325800.2017 (особые воздействия).
  • ГОСТ 27751-2014 (надежность строительных конструкций и оснований).

Важно отметить, что расчеты на прогрессирующее обрушение не требуются для всех зданий. Их обязательность зависит от класса ответственности, этажности, площади, функционального назначения и наличия особых рисков (взрыв, удар, техногенные аварии).

В соответствии с п. 5.2.6 ГОСТ 27751-2014 расчет на прогрессирующее обрушение следует проводить для зданий и сооружений класса КС-3 и для многоэтажных зданий класса КС-2 с массовым пребыванием людей (см. Б.1 приложения Б). Для других зданий и сооружений класса КС-2 с массовым пребыванием людей (см. приложение Б) требования к проведению расчетов устанавливают в нормах проектирования строительных конструкций и оснований или в задании на проектирование. Расчет на прогрессирующее обрушение допускается не проводить, если предусмотрены специальные мероприятия, исключающие прогрессирующее обрушение сооружения или его части.

 

Основные методы расчета

Современная практика выделяет три базовых подхода, которые могут применяться изолированно или в комбинации:

Метод Суть Область применения
Метод альтернативного пути нагрузки Моделирование внезапного удаления критического элемента, и проверка способности конструкции перераспределить усилия на соседние элементы Наиболее универсальный; обязателен для большинства классов зданий по СП 385
Метод связевых сил Обеспечение непрерывности и анкеровки элементов (горизонтальные и вертикальные связи) для восприятия усилий при потере опоры Преимущественно для сборных и каркасно-панельных систем
Метод ключевых элементов Усиление или защита наиболее нагруженных/уязвимых компонентов (колонны первых этажей, несущие стены, узлы) Применяется при ограниченном бюджете или архитектурных ограничениях

 

Статический и динамический анализ

  • Нелинейный статический анализ используется с введением динамического коэффициента (DIF ≈ 2,0), который компенсирует инерционные эффекты при мгновенном удалении элемента. Подходит для предварительных и рабочих расчетов.
  • Нелинейный динамический анализ (явное интегрирование по времени) учитывает реальную кинематику разрушения, контактное взаимодействие, отрыв элементов и демпфирование. Обязателен для сложных систем, зданий повышенной ответственности и при использовании инновационных материалов.

 

Пошаговая методика выполнения расчетов

  1. Определение расчетных сценариев. Выбираются элементы для удаления: угловая, крайняя и внутренняя колонна, фрагмент несущей стены, участок перекрытия. Сценарии назначаются с учетом архитектурно-конструктивной схемы и вероятности повреждения.
  2. Формирование нагрузочных сочетаний. Используются особые сочетания нагрузок. Постоянные нагрузки принимаются в полном объеме, временные – с понижающими коэффициентами. Добавляются возможные аварийные воздействия (взрыв, удар, пожар) при наличии проектного задания.
  3. Создание расчетной модели. Трехмерная конечно-элементная модель с учетом реальной жесткости элементов, податливости фундаментов, нелинейных свойств материалов и реальных условий опирания. Особое внимание уделяется моделированию узлов сопряжения.
  4. Выбор типа анализа и задание параметров. Для статического анализа: пошаговое снижение жесткости удаляемого элемента, применение DIF, контроль сходимости. Для динамического: задание функции удаления элемента, параметры контактного взаимодействия, критерии разрушения материалов.
  5. Анализ результатов и проверка критериев. Оцениваются: вертикальные перемещения перекрытий (допустимые пределы зависят от пролета и материала); развитие пластических деформаций и шарниров; остаточная несущая способность системы; отсутствие «цепного» выхода из строя связей.
  6. Принятие проектных решений. При невыполнении критериев корректируется сечение элементов, усиливается армирование, вводятся дополнительные связи, изменяются узлы сопряжения или применяется локальное экранирование. Расчет повторяется до достижения удовлетворительных результатов.

 

Особенности программного моделирования

В российской практике наиболее распространены:

  • SCAD Office, ЛИРА-САПР – имеют специализированные модули для анализа прогрессирующего обрушения, поддерживают нелинейный статический анализ с DIF и пошаговое удаление элементов;
  • Midas Gen, ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA – применяются для сложных динамических расчетов, моделирования контактного разрушения, композитных и нестандартных конструкций.

Ключевые требования к моделированию:

  • использование нелинейных моделей материалов (Concrete Damage Plasticity, кинематическое упрочнение стали);
  • корректное задание граничных условий (учет податливости основания, температурных и технологических напряжений);
  • проверка сетки на чувствительность (сходимость результатов при измельчении);
  • валидация модели на экспериментальных или эталонных данных при наличии.

 

Практические рекомендации и типичные ошибки

Рекомендации:

  • Согласовывайте сценарии удаления элементов с заказчиком и экспертизой на ранних стадиях.
  • Учитывайте реальную последовательность возведения и фактическую схему распределения нагрузок.
  • Проверяйте не только глобальную устойчивость, но и локальную прочность узлов (стыки, анкеровка, сварные швы).
  • Документируйте все допущения, коэффициенты и критерии приемки для прохождения экспертизы.

❌ Типичные ошибки:

  • Применение линейного расчета без учета перераспределения усилий и пластических деформаций.
  • Игнорирование динамического характера удаления элемента (отсутствие DIF или некорректное задание функции удаления).
  • Идеализация узлов как абсолютно жестких или шарнирных без проверки реальной податливости.
  • Использование упрощенных моделей материалов, не отражающих посткритическое поведение (особенно для бетона и тонкостенных стальных профилей).
  • Отсутствие проверки сходимости и чувствительности результатов к шагу нагружения и размеру конечного элемента.

Заключение

Расчеты на прогрессирующее обрушение перестали быть экзотической процедурой и стали неотъемлемой частью современного проектирования. Они требуют глубокого понимания нелинейной механики, внимания к деталям сопряжений и строгого следования нормативным требованиям. При грамотном выполнении такие расчеты не только обеспечивают безопасность людей и сохранность инфраструктуры, но и позволяют оптимизировать конструктивные решения, избегая как избыточного армирования, так и скрытых резервов несущей способности.

Будущее направления связано с внедрением методов машинного обучения для быстрого скрининга сценариев, развитием цифровых двойников, интегрированных с системами мониторинга в реальном времени, а также с переходом к полностью вероятностным оценкам риска обрушения. Однако основой по-прежнему остаются физически корректные модели, верифицированные методики и инженерная ответственность.

 

Сократите издержки и достигайте своих целей увереннее вместе с нами!

В нашем экспертном центре Вам всегда доступны:

  • аудит всей проектной документации или отдельно раздела КР с выявлением решений, приводящих к лишним затратам или нарушениям требований безопасности;
  • негосударственная экспертиза ПД и РИИ с фокусом на снижение рисков получения замечаний и ускорение прохождения экспертизы;
  • экспертное сопровождение проектирования и строительства с проработкой оптимальных конструктивных решений;
  • сопровождение при прохождении государственной экспертизы, включая предварительную проверку и устранение потенциальных замечаний;
  • консультационная поддержка по вопросам ПИР, позволяющая сократить издержки и повысить управляемость проекта;
  • судебная и досудебная экспертиза для защиты интересов заказчика или подрядчика при возникновении споров и дополнительных затрат.

Поделиться ссылкой:

Другие публикации от ЭЦ СибСтройЭксперт

05.06.2025
Статья
Обзор изменений в «Техническом регламенте о безопасности зданий и сооружений» и других законодательных актах РФ. Новые требования к проектированию Статья содержит описание основных изменений в проектировании и обосновании соответствия предлагаемых проектных решений требованиям ФЗ № 384 и поможет проектным организациям структурировать информацию и выделить ключевые моменты изменений. 1-го сентября 2024 года вступил в силу Федеральный закон от 25.12.2023 № 653-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и отдельные законодательные акты Российской Федерации». Целью закона является объединение всех требований, в том числе строительных, санитарных и пожарных, в единый Реестр требований, для исключения различных трактовок разными ведомствами. Итак, обновленная редакция федерального закона № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» вступила в силу с 1-го сентября 2024 года. Основной целью внесения изменений является отказ от добровольных и обязательных требований, содержащихся ранее в перечнях (добровольном и обязательном), и корректировка возможных способов подтверждения соответствия решений требованиям федерального закона. Рассмотрим основные изменения и определим порядок разработки проектной документации, установившийся после вступивших в силу изменений. Пересмотрены формулировки нескольких основных понятий. Смысл остался прежним, но в новой редакции определения звучат конкретнее. В названиях статей и по тексту закона формулировка «проектирование (включая изыскания), строительство, монтаж, наладка, эксплуатация и утилизация (снос)» заменена на более емкую – «этап жизненного цикла здания». Внесены изменения в части применения документов (ч. 1 ст. 6 ФЗ № 384), регламентирующих (архитектурно-строительное) проектирование. Прежние перечни национальных стандартов и сводов правил, применение которых в обязательном порядке обеспечивало соблюдение требований Технического регламента, отменены и больше не используются при разработке проектной документации. Теперь, для обоснования соблюдения требований Федерального закона, проектным организациям необходимо руководствоваться следующими документами: — национальные стандарты, своды правил или отдельные их части; — международные и региональные стандарты, региональные своды, а также стандарты и своды правил иностранных государств, если их использование предусмотрено заданием на проектирование; — стандарты организации, если их использование предусмотрено заданием на проектирование; — результаты применения предусмотренных частью 6 статьи 15 настоящего Федерального закона способов обоснования соответствия архитектурных, функционально-технологических, конструктивных, инженерно-технических и иных решений и мероприятий по обеспечению безопасности зданий, сооружений, процессов, осуществляемых на всех этапах их жизненного цикла, требованиям, установленным настоящим Федеральным законом, утвержденные лицом, осуществляющим подготовку проектной документации. Для структуризации и исключения разночтений между указанными выше документами Государственная дума ввела специальные реестры, позволяющие проектировщику определять, допускается ли применять выбранные им документы. Так: — национальные стандарты и своды правил включаются в реестр требований, подлежащих применению при выполнении инженерных изысканий, осуществлении архитектурно-строительного проектирования, проведении экспертизы проектной документации и (или) экспертизы результатов инженерных изысканий, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, эксплуатации и сносе объектов (с 01.09.2024 вступило в действие положение закона о едином цифровом реестре требований *, в котором не предусмотрено разделение требований на «обязательные» и «добровольные»); — международные стандарты, региональные стандарты и региональные своды правил, стандарты иностранных государств и своды правил иностранных государств, предусматривающие требования безопасности зданий, сооружений, процессов, осуществляемых на всех этапах их жизненного цикла, применяются со дня регистрации указанных стандартов и сводов правил в Федеральном информационном фонде технических регламентов  и стандартов; — стандарты организаций, предусматривающие требования к безопасности зданий, сооружений, процессов, осуществляемых на всех этапах их жизненного цикла, применяются со дня регистрации указанных стандартов  в  Федеральном информационном фонде стандартов (в части обеспечения соблюдения требований пожарной безопасности применяются стандарты организаций, согласованные  в  соответствии с пунктом 4 части 1 статьи 6  Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»). Откорректированы положения, позволяющие обосновать принятые решения при отсутствии требований в документах, указанных в ст. 6 ФЗ № 384 Применение таких способов обоснования утверждает лицо, осуществляющее подготовку проектной документации здания или сооружения, как правило, ГИП (главный инженер проекта). Таким образом, проектирование объектов по новым нормам (при выдаче ГПЗУ позднее 01.09.2024 г.) не будет опираться на перечни нормативных документов, утвержденные правительством страны. Вся ответственность за используемые способы обоснования соответствия архитектурных, функционально-технологических, конструктивных, инженерно-технических и других решений и мероприятий ляжет на ГИПа. Если задание на проектирование не содержит информации о том, какими нормативными требованиями руководствоваться при проектировании объекта, то решение об объеме необходимых требований принимает ГИП. Также было изменено положение о применении расчетных обоснований. Во вступившей в силу редакции Закона исключено требование о необходимости выполнения расчета по сертифицированным или апробированным методикам. Теперь ГИП может сам выбирать (а в последствии и утверждать) вариант расчетного обоснования принятых проектных решений. Требования к содержанию таких результатов, порядку их подготовки и утверждения установлены в «Требованиях к содержанию результатов применения предусмотренных частью 6 статьи 15 Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» способов обоснования соответствия архитектурных, функционально-технологических, конструктивных, инженерно-технических и иных решений и мероприятий по обеспечению безопасности зданий, сооружений, процессов, осуществляемых на всех этапах их жизненного цикла, требованиям, установленным указанным Федеральным законом», утвержденных Постановлением Правительства РФ № 708 от 30.05.2024 г. Отменены «общестроительные» СТУ Ранее при отступлении от требований к надежности и безопасности, установленных документами в перечнях для обязательного применения или при недостаточности требований имелась возможность разработки строительных специальных технических условий (ч. 2 ст. 5, ч. 9 ст. 5 ФЗ № 384). В актуальной редакции положения о подтверждении соответствия объекта требованиям Закона в рамках СТУ отменены. Важно понимать, что ограничения на разработку и утверждение «пожарных» специальных технических условий нет. Предложена альтернатива «общестроительным» СТУ После исключения из возможного варианта подтверждения соответствия решений в рамках разработки специальных технических условий, обеспечение соблюдения требований Технического регламента возможно с помощью применения СТО (стандартов организаций). СТО имеют схожее назначение и порядок согласования, а существенное отличие СТО от СТУ заключается в том, что СТО могут применяться многократно, позволяя использовать одни и те же решения на разных объектах. Главное заинтересованное в СТО лицо — это заказчик. Откорректированы положения, касающиеся выполнения требований пожарной безопасности В актуальной редакции требования 8 статьи, посвященные пожарной безопасности исключены. Вместо выполнения прежних требований соответствие здания и сооружения в части пожарных норм опирается на выполнение положений № 123-ФЗ. Однако Своды Правил, выпущенные в развитие № 123-ФЗ уже включены в реестр требований, подлежащих применению при выполнении инженерных изысканий, осуществлении архитектурно-строительного проектирования, проведении экспертизы проектной документации и (или) экспертизы результатов инженерных изысканий, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, эксплуатации и сносе объектов, поэтому отказываться от выполнения требований пожарной безопасности при проектировании не допускается. Предусмотрено изменение градостроительного законодательства Федеральный закон № 653-ФЗ также включает в себя изменения для Градостроительного кодекса, связанные с заменой перечней на реестр. Указанное изменение вступит в силу только с 1 марта 2026 года. Таким образом, в результате изменений Технического регламента о безопасности зданий и сооружении выделим основные изменения, которые необходимо учитывать при проектировании: Увеличилась роль ГИПа при проектировании. Теперь ГИП имеет право определять варианты обоснования разрабатываемых проектных решений. Вместе с тем, он обязан согласовать такие решения и нести за них персональную ответственность на любом этапе жизненного цикла здания. Изменился порядок проектирования. Теперь, для подтверждения соответствия объекта требованиям Технического регламента, допускается выбирать способы обоснования из: — национальных Сводов Правил (включенных в реестр); — международных, региональных Сводов Правил и стандартов (включенных в фонд регламентов и стандартов); — стандартов организаций (включенных в информационный фонд стандартов); — результатов исследований, испытаний, расчетов. Были отменены «общестроительные» СТУ.   Сократите издержки и достигайте своих целей увереннее вместе с нами! В нашем экспертном центре Вам всегда доступны: оперативная и качественная экспертиза проектно-сметной документации и результатов инженерных изысканий; разработка и согласование СТУ по пожарной безопасности объектов любой сложности, в том числе с сопровождением в органах государственной экспертизы; консультирование и сопровождение в процессе подготовки проектно-сметной документации; расчеты по оценке пожарного риска, категорий помещений и зданий по пожарной безопасности; консалтинг в области пожарной безопасности; разработка и согласование Плана тушения пожаров; досудебные и судебные экспертизы стоимости выполненных СМР, в т.ч. дополнительных работ, а также обоснование стоимости ПИР.
08.11.2022
Ролик
Актуальные вопросы применения современной нормативной базы — Перечень обязательных норм Здравствуйте, уважаемые коллеги!   Меня зовут Микрюкова Маргарита Владимировна, и я являюсь экспертом по конструктивным решениям и организации строительства в экспертном центре «СибСтройЭксперт».   Мы рады приветствовать вас на нашем канале!   Сегодня мы обсудим две важные изменения в нашем законодательстве.   С 1 сентября 2021 года вступило в силу Постановление Правительства от 28 мая 2021 года №815. Это новое постановление устанавливает перечень национальных стандартов и сводов правил, применение которых обязательно для обеспечения требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Оно также отменяет Постановление Правительства Российской Федерации от 4 июля 2020 года №985.   Вторая тема нашего обсуждения — изменения, внесенные Федеральным законом от 1 июля 2021 года №275 «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации». В этом законе был заменен институт экономически эффективной проектной документации повторного применения на институт типового проектирования.   Постановление №815 от 28 мая 2021 года продолжает работу правительства по сокращению регуляторной нагрузки в строительстве. В результате этого перечень требований, предъявляемых к сооружениям на этапе проектирования и строительства, сократился с более чем 10 000 до 7 000 в прошлом году. Сейчас он сократится еще на почти 4 000 пунктов.   Важно отметить, что из перечня были исключены такие нормативные документы, как ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», СП 26.13330-2012 «Фундаменты машин. Динамические нагрузки», СП 34 и СП 78.13330-2012 «Автомобильные дороги», СП 45.13330-2012 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты», а также СП 46 и СП 79 по мостам и СП 70.13300-2012 «Несущие и ограждающие конструкции». Кроме того, были добавлены новые нормативные документы: ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные (для нефти и нефтепродуктов). Общие технические условия» и СП 256.1325800-2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа».   Постановление вступило в силу 1 сентября 2021 года и будет действовать в течение 6 лет.   Какие обязательные нормы следует применять при проектировании в настоящее время? Разберемся.   Если разработка проекта началась до 1 августа 2020 года, то при проектировании необходимо обязательно использовать перечень национальных стандартов и сводов правил, утвержденных Постановлением от 26 декабря 2014 года №15-21. Также застройщик или технический заказчик могут выбрать перечень, утвержденный Постановлением №815.   Если разработка проектной документации началась с 1 августа 2020 года до 1 сентября 2020 года, то при проектировании следует руководствоваться перечнем национальных стандартов и сводов правил, применение которых обязательно для обеспечения требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», утвержденных Постановлением Правительства от 4 июля 2020 года №985. Застройщик или технический заказчик также могут выбрать перечень, утвержденный Постановлением №815. И если у нас разработка проектной документации начата с 1 сентября 2021 года, то необходимо пользоваться перечнем, утверждённым Постановлением №815, то есть нашим новым перечнем, который вступил в силу 1 сентября.   Вопрос №2 нашей сегодняшней встречи — типовая проектная документация.   Законом №275-ФЗ от 1 июля 2021 года «О внесении изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации» и отдельные законодательные акты Российской Федерации был заменен институт экономически эффективной проектной документации повторного использования на институт типового проектирования. Изменения вступили в силу 1 октября 2021 года.   На Федеральном портале проектов нормативных правовых актов размещен проект Постановления Правительства Российской Федерации, который устанавливает критерии типовой проектной документации, порядок признания типовой проектной документации, срок применения типовой проектной документации, порядок отмены решения о признании проектной документации типовой проектной документации, а также случаи обязательного использования проектной документации. Проектом Постановления устанавливается, что типовая проектная документация должна соответствовать следующим критериям:   1) объект капитального строительства должен быть введён в эксплуатацию;   2) проектная документация на этот объект должна иметь положительное заключение государственной экспертизы;   3) объект капитального строительства имеет подтверждённое заключение государственной экспертизы о классе энергетической эффективности не ниже класса «С» (за исключением объектов, на которые не распространяются требования критической эффективности).   Органом, уполномоченным на принятие решения о признании проектной документации типовой и установлении критериев, на основании которых подтверждается аналогичность объектов, и о включении соответствующих связей в государственный реестр, является Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации.   Срок применения типовой проектной документации составляет 5 лет со дня включения проектной документации в единый реестр.   Право безвозмездного пользования данной типовой проектной документацией имеют федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органы местного самоуправления, юридические лица, созданные субъектами Российской Федерации, муниципальными образованиями, а также физические лица, в которых доля Российской Федерации и муниципальных образований составляет более 50% уставного капитала. Данное правило не распространяется на случаи подготовки документации в целях строительства особо опасных, технически сложных и других объектов капитального строительства, определенных Президентом Российской Федерации и Правительством Российской Федерации. Также оно не распространяется на случаи реконструкции и капитального ремонта объектов капитального строительства и проведения работ по сохранению объектов культурного наследия.   Внесение изменений в типовую проектную документацию не допускается, за исключением определенных случаев, когда эти изменения не затрагивают несущие строительные конструкции объекта капитального строительства, за исключением замены отдельных элементов на аналогичные или элементы с улучшенными показателями. Изменения не должны приводить к изменению класса, категории и первоначально установленных показателей функционирования линейных объектов. Изменения не должны нарушать требования технических регламентов, санитарно-эпидемиологических требований, требований в области охраны окружающей среды, требований государственной охраны объектов культурного наследия, требований безопасного использования атомной энергии, требований промышленной безопасности, требований к обеспечению надежности и безопасности электроэнергетических систем и объектов электроэнергетики, требований антитеррористической защищенности объекта. Изменения должны соответствовать заданию застройщика или технического заказчика на проектирование, а также результатам инженерных изысканий. Но и кроме того соответствует установленному в решении о представлении бюджетных ассигнований на осуществление капитальных вложений, принятом в отношении объекта капитального строительства государственной и муниципальной собственности в установленном порядке. Стоимость строительства реконструкции объекта капитального строительства осуществляется за счёт бюджетов бюджетной системы Российской Федерации. Публичное обсуждение этого проекта до 7 октября 2021 года. Таким образом, сегодня мы с Вами рассмотрели два нововведения в законодательстве, которые будут полезны как проектным организациям так застройщиком и техническим заказчиком.   Благодарю за внимание!
Мы в Telegram Проверить ТКП
Рассчитать стоимость
Подать документы в экспертизу
Заказать консультацию
Заказать звонок