Ваш город:
Москва
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

11.11.2022
Ролик
Актуальные вопросы применения современной нормативной базы 2022 — Строительная экспертиза Здравствуйте, уважаемые коллеги!   Рады приветствовать вас на канале «СибСтройЭксперт»!   Меня зовут Микрюкова Маргарита Владимировна. Я являюсь аттестованным экспертом по нескольким направлениям деятельности.   Тема нашей сегодняшней встречи — актуальные вопросы применения современной нормативной базы.   Мы разберем с вами три важных вопроса:   1) Этапы строительства. Изменения в Положении о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию, утвержденные Постановлением № 87.   2) Планируемые изменения в «Градостроительном кодексе Российской Федерации» № 190-ФЗ в части расширения понятия экспертного сопровождения. Добавляется стадия проектного сопровождения.   3) Постановление от 20 мая 2022 года № 914 «О внесении изменений в Постановление Правительства Российской Федерации от 28 мая 2021 года № 815». О внесении изменений в наш обязательный перечень.   Итак, обо всем по порядку.   Первое: этапы строительства. Вносятся изменения в Положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию, утвержденное Постановлением Правительства Российской Федерации № 87. Это Постановление № 711 от 20.04.2022.   Меняется понятие этапа строительства объекта капитального строительства. Теперь помимо того, что под этапом понимается строительство или реконструкция объекта капитального строительства из числа объектов капитального строительства, планируемых к строительству, реконструкции на одном земельном участке, если такой объект может быть введен в эксплуатацию и эксплуатироваться автономно (то есть независимо от строительства или реконструкции иных объектов капитального строительства на этом земельном участке), а также строительство или реконструкция части объекта капитального строительства, которая может быть введена в эксплуатацию и эксплуатироваться автономно (то есть независимо от строительства или реконструкции иных частей этого объекта).   Кроме того, сейчас этапом объекта капитального строительства также понимается комплекс работ по подготовке территории строительства, включающий в себя оформление прав владения и пользования земельными участками, необходимыми для размещения объекта капитального строительства (частей объекта капитального строительства), снос зданий, строений и сооружений, переустройство (перенос) инженерных коммуникаций, строительство временных зданий и сооружений, вырубку леса и другие работы.   Строительство временных зданий и сооружений исключается как этап метрополитена. Этап строительства автомобильных дорог полностью исключен.   В отношении морских и речных портов этап строительства не меняется, он остается таким же, как и в отношении линейных объектов транспортной инфраструктуры. Дополнительно вводится понятие этапов использования объектов атомной энергии. Под этапом понимается комплекс работ по организации строительства, включающий в себя строительство инфраструктуры, объектов использования атомной энергии, таких как железнодорожные и автомобильные дороги, подъездные пути, линии связи, устройства тепло-, газо-, водо- и электроснабжения, а также инженерные коммуникации, необходимые для функционирования объектов использования атомной энергии.   В отношении объектов производственного назначения, под этапом строительства также понимается комплекс работ по планировке, благоустройству, озеленению и освещению территории. Данное постановление вступает в силу 1 сентября 2022 года.   Важное уточнение!   Постановление Правительства № 963 от 27.05.2022 является новым постановлением, которое вносит изменения в положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию. Утвержденное постановлением № 87 также предусматривает возможность разработки проектной документации отдельными этапами и определяет состав проектной документации каждого этапа.   Рекомендую обратить внимание на данный документ, поскольку он значительно изменяет требования к составу проектной документации и содержанию отдельных разделов. Например, из раздела «Конструктивные и объемно-планировочные решения» исключены объемно-планировочные решения, а раздел «Архитектурные решения» объединен с объемно-планировочными.   Добавлен раздел «Требования безопасной эксплуатации объектов капитального строительства», в котором четко прописан его состав. Разделы проекта организации строительства и проекта организации работы по сносу или демонтажу объединены в единый раздел.   Второй вопрос на сегодня — внесение изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации № 190-ФЗ.   Минстрой России расширяет понятие экспертного сопровождения и предлагает добавить еще одну стадию — стадию проектного сопровождения. На портале regulation.gov.ru в настоящее время размещен текст проекта нормативного правового акта: Федерального закона, внесения изменений в Градостроительный кодекс Российской Федерации, находящегося на стадии публичного обсуждения. Данный законопроект предлагает проведение экспертизы в форме экспертного сопровождения.   Как мы знаем, в 2020 году часть 39 статьи 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации была введена институтом экспертного сопровождения проектной документации, который предусматривает оценку внесенных изменений после положительного заключения экспертизы. На данный момент понятие экспертного сопровождения расширяется, и предлагается экспертное сопровождение подготовки проектной документации. Организация, которая проводит экспертное сопровождение, может оказывать содействие в форме рекомендаций по подготовке проектной документации. Данный законопроект предусматривает возможность предварительной оценки проектной документации и исключения ошибок на ранних стадиях проектирования. Кроме того, законопроект предлагает заказчику самостоятельно разделить проектную документацию на части (стадии строительства) и предусматривает проведение экспертизы части проектной документации (стадии строительства), что позволит начать строительные работы значительно раньше.   Экспертное сопровождение подготовки проектной документации проводится при наличии положительного заключения экспертизы результатов инженерных изысканий.   Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что наша организация уже предоставляет консультационные услуги. Вы можете обратиться к нам с интересующими вас вопросами, и мы обязательно поможем вам. Посетите наш сайт для получения дополнительной информации.   А теперь перейдем к третьему вопросу на сегодня — внесение изменений в обязательный перечень, утвержденный Постановлением Правительства Российской Федерации № 815.   20 мая 2022 года Постановлением № 914 были внесены изменения в этот обязательный перечень. Количество обязательных нормативных документов, которыми необходимо руководствоваться при проектировании, сокращено до 5:   ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения»; СП 20.13330-2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»; СП 28.13330-2017 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»; СП 59.13330-2020 «СНиП 35-10-2001 Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения; СП 131.13330-2020 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология».   Пункты данных документов должны применяться в обязательном порядке.   В соответствии с частью 2 статьи 5 Федерального закона № 384-ФЗ: «Безопасность зданий и сооружений, а также связанных со зданиями и сооружениями процессов проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации обеспечивается посредством соблюдения требований настоящего Федерального закона о безопасности № 384-ФЗ и требованиям стандартов и сводов правил, включенных в указанный в частях 1 и 7 статьи 6 настоящего Федерального закона перечень или требованию специальных технических условий». То есть при связанных с зданиями и сооружениями процессах проектирования (включая изыскания) необходимо руководствоваться обязательным перечнем (утвержденным Постановлением № 815) и добровольным перечнем (утвержденным Постановлением № 687).   Целью данного «Сокращения обязательного перечня» является антикризисная поддержка строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства, а также расширение перечня добровольно применяемых документов при проектировании. В строительной отрасли внедряется параметрический метод нормирования.   Сокращение обязательных требований, начиная с 1 сентября 2022 года, расширяет круг применяемых нормативных документов, включая возможность использования предварительных национальных стандартов Российской Федерации, стандартов организаций и/или других документов для обоснования того, что проектные решения соответствуют требованиям Технического регламента № 384-ФЗ.   Перевод ряда обязательных требований в добровольные расширяет права застройщиков и технических заказчиков на применение различных способов обоснования проектных решений. То есть помимо обоснования своих проектных решений обязательными требованиями, можно также обосновывать их требованиями добровольных национальных стандартов Российской Федерации, стандартов организаций и/или иных документов.   Часть 6 статьи 15 №384-ФЗ допускает также обосновывать решения: результатами исследований; расчётами и (или) испытаниями; моделированием сценариев возникновения опасных природных процессов и явлений и (или) техногенных воздействий; оценкой риска возникновения опасных природных процессов и явлений и (или) техногенных воздействий.   Таким образом, мы сегодня обсудили три важных вопроса, касающихся изменений в законодательстве. Благодарю Вас за внимание!
Мы в Telegram Проверить ТКП
Рассчитать стоимость
Подать документы в экспертизу
Заказать консультацию
Заказать звонок