Ograniczenie skutków zniszczenia lokalnego

Ograniczenie skutków zniszczenia lokalnego przez ukształtowanie się wtórnych układów nośnych ma jeszcze jeden aspekt, a mianowicie ukazuje w odmiennym świetle tradycyjną ocenę bezpieczeństwa całej konstrukcji jako bezpieczeństwa elementu relatywnie najsłabszego (tzn. wykazującego najniższy stosunek nośności do działającej siły wewnętrznej) (program uprawnienia budowlane na komputer).

Obecny stan teorii konstrukcji nie pozwala jeszcze na szersze wykorzystanie tworzenia się wtórnych układów nośnych jako zabezpieczenia wobec zwykłych obciążeń działających na konstrukcję, niemniej jednak tkwiące tu zapasy bezpieczeństwa (w stosunku do stanu granicznego nośności) są oczywiste.

W obu metodach zabezpieczania budynku przed skutkami obciążeń wyjątkowych bezpieczeństwo konstrukcji sprawdzamy z uwagi na mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia tych obciążeń dla charakterystycznych wytrzymałości materiałów i wielkości obciążeń lub z bardzo niewielkimi zapasami dodatkowymi (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W przypadku metody pierwszej obciążenie wyjątkowe sumuje się z obciążeniem zwykłym konstrukcji, w przypadku metody drugiej obciążenie zwykłe stanowi jedyne obciążenie konstrukcji, z tym że w zależności od rozważanego ustroju wtórnego obciążenie to może być zwiększone przez odpowiedni współczynnik dynamiczny m_d (uprawnienia budowlane).

W myśl wytycznych COBPBO wielkość obciążenia zwykłego, przy sprawdzaniu bezpieczeństwa budynku na wybuch gazu w pomieszczeniu lub na podobnego rodzaju eksplozje, ogranicza się do charakterystycznego obciążenia stałego i działającego długotrwale obciążenia zmiennego. W budynkach mieszkalnych obciążenie użytkowe redukuje się w związku z tym do wielkości 0,5 kN/m². Przy sprawdzaniu bezpieczeństwa wspornika wielokondygnacyjnego przyjmuje się m_d = 1,1, a przy sprawdzaniu wspornika jednokondygnacyjnego m_d 1,1 bądź 1,2 (program egzamin ustny).

Wybuch gazu

Bardzo istotnym elementem umożliwiającym powstanie wtórnego układu nośnego jest odpowiednia podatność złączy. W związku z tym norma BN-78/8812-01, a w ślad za nią wytyczne COBPBO wymagają, aby zbrojenie łączące stropy na podporze było wykonanie ze stali miękkiej klasy A-I (opinie o programie).

Norma szwedzka wymaga, aby złącza między prefabrykatami dopuszczały wzajemne przemieszczanie do 10 mm. Wymaganie to daje pogląd na zakres odkształceń plastycznych, jakie można dopuścić przy tworzeniu się wtórnego ustroju nośnego.

W analizie pracy konstrukcji uwzględniać można wszystkie rezerwy wytrzymałościowe, łącznie z pełnym uplastycznieniem stali i konsekwencjami dużych obrotów i przemieszczeń. Podatność złączy i innych stref, których wytężenie decyduje o rozkładzie i wielkości sił wewnętrznych, przyjmować należy odpowiednio do wyników badań jako wielkości średnie.

Obszerny przegląd obciążeń wyjątkowych i oszacowanie ich wielkości zawiera raport końcowy Komisji RILEM, powołanej w celu przestudiowania skutków takich obciążeń. Szczególną uwagę poświęcono w raporcie eksplozjom w często pojawiającego się w trakcie użytkowania budynku (segregator aktów prawnych).

Wybuch gazu jest zjawiskiem dynamicznym. Jego oddziaływanie na konstrukcję może być wyrażone przez zastępcze obciążenia statyczne p₀ działające równomiernie na całą ścianę czy strop w pomieszczeniu. Wartość p₀ zależy od wytrzymałości p_v i powierzchni F_v najsłabszej przegrody bądź części przegrody w pomieszczeniu (okno, drzwi). W chwili eksplozji część ta ulega pierwsza zniszczeniu i spełnia rolę wentyla redukującego ciśnienie gazu na pozostałe przegrody (promocja 3 w 1).

Siłę eksplozji gazu miejskiego, która wywołała katastrofę budynku wielkopłytowego przy Ronan Point w Londynie, oszacowano na 35 kN/m² i taką wartość jako obciążenie wyjątkowe spotyka się też w wielu normach. Wobec rosnącego zakresu stosowania gazu ziemnego w naszym kraju nie wydaje się jednak celowe przyjmowanie tak dużych wartości p₀ w projektach naszych budynków.