Resistance of structural elements of civil protection buildings and structures to the impact of an explosion

Abstract

В умовах збройних конфліктів, зокрема широкомасштабної російської збройної агресії проти України, необхідне забезпечення стійкості конструктивних елементів будівель та споруд цивільного захисту до впливу вибуху. Виконано розрахунок елементів конструкцій – залізобетонної плити перекриття та пілонів підземного паркінгу багатоповерхової будівлі цивільного призначення для встановлення відповідності несучих конструктивних елементів до будівельних норм щодо впливу навантаження вибухового тиску. Наведено результати розрахунку конструктивних несучих залізо-бетонних елементів (монолітна плита перекриття, пілони) підземного паркінгу зведеної багато поверхової цивільної будівлі до впливу вибуху в програмі “Ліра-САПР” з урахуванням вимог державних будівельних норм України. Результати розрахунків показують, що монолітна плита та пілони будівлі відповідають конструктивним вимогам ДБН В.2.2-5-97, але за дії миттєвого навантаження вибухового тиску можуть зазнати деформацій і руйнувань. Встановлено, що збільшення миттєвого навантаження вибухового тиску від 20 кПа (ДБН В.2.2-5-97) до 100 кПа (ДБН В.2.2-5:2023) дасть змогу збільшити максимальне переміщення монолітної плити перекриття в 11,9 разу та максимальний переріз армування в 5,8 разу. Відповідно до нових норм ДБН В.2.2-5:2023 регламентовано п’ятикратне збільшення навантаження від вибухового тиску, що забезпечить підвищення максимального переміщення для монолітних перекриттів та істотно збільшить потребу в армуванні порівняно із застарілими нормами для конструктивних елементів будівель та споруд, що експлуатуються як споруди подвійного призначення. Створюється реальна можливість розроблення нових підходів до планування будівель та споруд цивільного захисту із забезпеченням їх експлуатаційної надійності та стійкості до впливу вибуху в умовах воєнних дій.

The article presents the results of a comparison of the stability of the structural elements of the underground parking lot of an erected multistory civil building. The results of calculation of structural load-bearing elements (monolithic floor slab and pylons) to the impact of an explosion in the Lira CAD software with consideration of the requirements of the state Building standards of Ukraine are presented. It is shown that an increase in the instantaneous load of explosive pressure from 20 kPa (DBN B.2.2-5-97) to 100 kPa (DBN B.2.2-5:2023) will increase the maximum displacement of a monolithic floor slab by 11.9 times and the maximum reinforcement section by 5.8 times. This creates a real opportunity to develop new approaches to the planning of civil protection buildings and structures to ensure their operational reliability and resistance to the effects of an explosion.