Тюменский индустриальный

СЕКЦИЯ «АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО» 
УДК 624.014.18 
АЛЕКСЕЕВА А.А., ЕСИПОВ А.В.
 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ ОПИРАНИЯ ПРОГОНОВ С УЧЕТОМ 
НЕДОПУЩЕНИЯ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ ШАТРА 
ПОКРЫТИЯ 
Алексеева А.А., магистрант, [e-mail] 
Есипов А.В., канд. техн. наук, доцент, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация.
В данной статье рассмотрена актуальность учета прогрессирующего 
обрушения при проектировании прогонов покрытия для зданий с металлическим 
каркасом. При помощи моделирования аварийного воздействия на несущие 
конструкции, были проведены расчеты узла опирания прогонов на стропильные фермы 
на обычных болтах, высокопрочных болтах и монтажной сварке. В результате анализа 
полученных данных, сделаны выводы о материалоемкости.
Ключевые слова: 
прогрессирующее обрушение, моделирование, прогоны, узел 
опирания, прочность. 
Основой защиты жизни и здоровья граждан является обеспечение 
надежности несущих конструкций зданий и сооружений. Для 
минимизации 
рисков 
аварий 
становится 
актуальным 
учет 
прогрессирующего обрушения несущих конструкций [1]. 
Моделирование прогрессирующего обрушения прогонов покрытия в 
здании со стальным каркасом может осуществляться путём удаления 
промежуточной опоры в расчетной схеме, в результате чего возникает 
аварийная сосредоточенная нагрузка от веса вышедшей из строя 
стропильной фермы [2, 3]. 
Расчетной схемой прогонов, при нормальных условиях эксплуатации, 
является многопролетная разрезная балка с опорами (Рис. 1, а), а при учете 
недопущения прогрессирующего обрушения – балка с шарниром вместо 
удаленной опоры, где необходимо обеспечить восприятие распора через 
горизонтальные связи шатра покрытия
(Рис. 1, б). 
Рис 1. Расчетные схемы прогонов: а – при нормальных условиях эксплуатации, 
б – с учетом прогрессирующего обрушения 
а) 
б) 
81 

---

Можно предположить, что сечение прогона удовлетворит условие 
прочности, при моделировании авариного воздействия и учете 
появившейся продольной силы. В данном случае, особенностью 
проектирования прогонов, при учете недопущения прогрессирующего 
обрушения, будет являться сложность конструирования узлов опирания на 
стропильные фермы. Поэтому при конструировании узла необходимо 
учитывать изменения опорных реакций и появление значительного усилия 
распора. 
Рассмотрим основные варианты конструирования узлов опирания 
прогонов на несущие конструкции (Рис.2): 
– 
на обычных болтах М20 класса точности В; 
– 
на высокопрочных болтах 40Х; 
– 
на ручной электродуговой сварке электродом Э42. 
Рис. 2. Варианты конструирования узлов опирания: а – соединение на обычных и 
высокопрочных болтах, б – соединение на монтажной сварке.
а) 
б) 
82 

---

По результатам расчетов узлов опирания прогонов на несущие 
конструкции (стропильные фермы или балки) с учетом недопущения 
прогрессирующего обрушения (Табл. 1.), наиболее рациональным 
оказывается применение высокопрочных болтов [4]. Это связано с тем, что 
при проектных нагрузках узел будет работать как сдвигоустойчивое 
соединение. При возникновении аварийного воздействия в соединении на 
высокопрочных болтах оказывается недостаточная несущая способность за 
счет сил трения, и узел начинает работать на сдвиг, как на обычных 
болтах. 
Таблица 1 
Сравнение результатов расчета узлов опирания прогонов 
№ 
п/п 
Вид узла 
Условное 
обозначение 
Результаты расчета 
Нормальные 
условия 
эксплуатации 
Учет 
прогрессирую
щего 
обрушения 
1. 
На обычных болтах М20: 
- 
класс прочности 5.6
- 
класс прочности 10.9 
1 шт. 
1 шт. 
10 шт. 
3 шт. 
2. 
На высокопрочных болтах 
40Х 
1 шт. 
5 шт. 
3. 
Сварка (электрод Э42) 
5 см 
57 см 
В заключении можно сказать, что при конструировании узлов 
опирания прогонов на фермы с учетом недопущения прогрессирующего 
обрушения, происходит увеличение материалоемкости узлов не зависимо 
от выбранного типа соединения. В целях обеспечения необходимой 
безопасности жизни и здоровья граждан, данные проектные решения 
являются оправданными. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Надежность строительных конструкций и оснований. Основные 
положения : ГОСТ 27751-2014. – 2015-07-01. – Москва : Стандартинформ, 
2014. - 
14 с. 
2. 
Временные рекомендации по обеспечению безопасности 
большепролетных сооружений от лавинообразного (прогрессирующего) 
обрушения при аварийных воздействиях : МДС 20-2.2008: утв. АО «НИЦ 
«Строительство» 05.05.2008 : ввод. в действие с 05.05.2008. - Москва : 
ФГУП «НИЦ «Строительство», 2008.
– 15 
с. 
83 

---

3. 
Рекомендации по защите жилых каркасных зданий при
чрезвычайных ситуациях : утв. Москомархитектурой 18.10.2002: ввод. в 
действие с 18.10.2002. - Москва : ГУП НИАЦ, 2002. – 11 с. 
4. 
Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-
81* : СП 16.13330.2017: утв. 
Министерством строительства и жилищно-
коммунального хозяйства Российской Федерации
27.02.2017 
: ввод. в 
действие с 28.08.2017. - Москва : Стандартинформ, 2017. – 145 с. 
УДК 69.05