СМ. СКОРОБОГАТОВ, д-р техн. наук, проф., чл.-корр. РААСН, заслуженный деятель науки РФ

Некоторые принципиальные положения (которые предлагает современная геологическая и геоэкологическая литература), используемые для классификации природных катастроф, частично могут быть применены для создания основ классификации техногенных строительных катастроф.

Термины предлагаемой классификации заимствованы из одной из классификаций природных катастроф, включающей три их типа: «Тренд», «Экстремум», «Срыв». Напомним, что катастрофы в самом общем виде подразделяются на медленные (предсказуемые) и быстрые (непредсказуемые). К первым относятся «Тренд» и «Экстремум», а к быстрой — «Срыв». Использованная классификация оказалась более обоснованной и предметной для техногенных катастроф, чем для природных.

При наличии расплывчатых границ между медленными катастрофами типов «Тренд» и «Экстремум» стадии работы и расчета из обеих известных групп расчетных предельных состояний строительных конструкций были использованы в качестве компонентов для распознавания и установления как можно более четких признаков и более выпуклого формулирования новых понятий о техногенных строительных катастрофах.

Физический очаг катастрофы типа «Тренд» — это неожидаемые, но прогнозируемые (после обнаружения) пластические деформации рабочей арматуры в изгибаемых и растянутых элементах. Визуальный предвестник катастрофы определяется как превышение допустимых прогибов и ширины раскрытия трещин в изгибаемых или растянутых элементах Причину катастрофы «Тренд» можно установить с помощью расчетов по второй группе предельных состояний (прогибы, трещины), так как они позволяют проверить величину действующей нагрузки и сопоставить ее с нормативной (эксплуатационной), расчетной (проектной) и особенно с теоретической разрушающей нагрузками.

Естественно, катастрофа типа «Тренд» может быть легко предсказана эксплуатационниками и тем более смотрителем здания. Например, нарастание прогибов несущих конструкций более предельной величины 1/50 пролета или раскрытие трещин под длительной нагрузкой более 0,3 мм может быть хорошо замечено. Постепенное нарастание прогибов и раскрытия трещин с годами приводит к чрезмерному увеличению напряжений как в рабочей арматуре, так и в сжатой зоне бетона. В итоге это приводит к недопустимому провисанию и пластическому обрушению конструкций вследствие текучести в рабочей продольной арматуре. Степень предсказуемости момента времени обрушения повышается, если проводятся систематическое обследование или мониторинг, основанные на анализе исходных экспериментальных данных.

В качестве наиболее ярких примеров медленно надвигающихся катастроф типа «Тренд» можно привести состояние следующих сооружений: пологая железобетонная оболочка покрытия (66×36 м) над зданием спортивного зала с ледовым катком с опасными диагональными трещинами (до 2 мм) в угловых зонах оболочки; опорное растянутое железобетонное кольцо (0 = 80 м) с опасными поперечными (нормальными) трещинами до 0,4 мм под стрельчатым металлическим куполом над зданием спортивного дворца
Основная причина неблагоприятного состояния вышеуказанных объектов заключается в отсутствии традиционного предварительного натяжения для рабочей продольной арматуры в растянутых элементах и растянутых зонах изгибаемых элементов. В современном строительстве, как известно, предварительное напряжение применяется повсеместно во всех сборных плитах перекрытий, стропильных фермах и балках. Упомянутый тип катастрофы может развиваться в изгибаемых сборных и монолитных перекрытиях, работающих по балочной или пространственной схемам.