vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2025-3(46)-75-89JTBAUMvestnikcstroy-553Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING CONSTRUCTIONS AND FACILITIESОбеспечение регламентируемого уровня надежности стальной стержневой конструкции повышенной ответственности на примере покрытия СК «Ильичевец» в г. МариуполеEnsuring the regulated reliability level of steel bar structures with increased level of responsibility on the example of the roof of the Ilyichevets sports complex in MariupolМущановВ. Ф.MushchanovV. F.

Владимир Филиппович Мущанов, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры теоретической и прикладной механики, проректор по научной работе, ДонНАСА, Макеевка

ул. Державина, д. 2, г. Макеевка, 286123, Российская Федерация

e-mail: mvf@donnasa.ru 

Vladimir F. Mushchanov, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Department of Theoretical and Applied Mechanics, Vice-Rector for Research, Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture, Makeevka

Derzhavin str., 2, Makeevka, 286123, Russian Federation

e-mail: mvf@donnasa.ru 

ОржеховскийА. Н.OrzhekhovskiyA. N.

Анатолий Николаевич Оржеховский, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики, ДонНАСА, Макеевка

ул. Державина, д. 2, г. Макеевка, 286123, Российская Федерация

e-mail: aorzhehovskiy@bk.ru 

Anatoly N. Orzhekhovskiy, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Theoretical and Applied Mechanics, Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture, Makeevka

Derzhavin str., 2, Makeevka, 286123, Russian Federation

e-mail: aorzhehovskiy@bk.ru 

ГаранжаИ. М.GaranzhaI. M.

Игорь Михайлович Гаранжа*, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры металлических и  деревянных конструкций, НИУ МГСУ, Москва

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация

e-mail: garigo@mail.ru 

Igor M. Garanzha*, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal and Timber Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation

e-mail: garigo@mail.ru 

ТанасоглоА. В.TanasogloA. V.

Антон Владимирович Танасогло, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций, НИУ МГСУ, Москва

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация

e-mail: a.v.tan@mail.ru 

Anton V. Tanasoglo, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal and Timber Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation

e-mail: a.v.tan@mail.ru 

МистюковаС. Г.MistyukovaS. G.

Софья Геннадьевна Мистюкова, студент кафедры металлических и деревянных конструкций, НИУ МГСУ, Москва

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация

e-mail: 20042008mis@gmail.com 

Sofya G. Mistyukova, Student, Department of Metal and Timber Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation

e-mail: 20042008mis@gmail.com 

ФГБОУ ВО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» (ДонНАСА)РоссияDonbas National Academy of Civil Engineering and ArchitectureRussian FederationФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University)Russian Federation2025220920254637589Copyright © Мущанов В.Ф., Оржеховский А.Н., Гаранжа И.М., Танасогло А.В., Мистюкова С.Г., 20252025Мущанов В.Ф., Оржеховский А.Н., Гаранжа И.М., Танасогло А.В., Мистюкова С.Г.Mushchanov V.F., Orzhekhovskiy A.N., Garanzha I.M., Tanasoglo A.V., Mistyukova S.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/553Введение

Введение. Статья рассматривает проблемы анализа склонности уникальных стержневых конструкций и конструкций повышенной ответственности к прогрессирующему обрушению, а также методику анализа надежности данных конструкций.

Цель

Цель. Разработка алгоритма оценки склонности уникальных конструкций повышенной ответственности к лавинообразному обрушению в рамках различных расчетных загружений.

Материалы и методы

Материалы и методы. Рассматривается алгоритм вычисления численных показателей надежности конструкции. В частности, анализируются характеристики безопасности. Определяются верхний численный критерий надежности, характеризующий вероятность отказа всей группы наиболее ответственных элементов, и нижний уровень надежности – минимальное значение, характеризующее надежность стержня из группы наиболее ответственных элементов конструкции. Предложенные методики реализованы на языке программирования MATLAB в виде авторского программного комплекса. Произведена верификация предложенной методики при разработке проекта восстановления СК «Ильичевец» в г. Мариуполе.

Результаты

Результаты. Разработанная методика позволяет определить группу наиболее ответственных элементов системы, разрушение которых неминуемо вызовет начало прогрессирующего обрушения, а не производить расчеты путем слепого перебора. Предложена численная характеристика склонности конструкции к лавинообразному обрушению – Δβ (резерв живучести системы).

Выводы

Выводы. Результаты расчетов показали практически полное соответствие полученных теоретических результатов с данными, зафиксированными в ходе обследования конструкций покрытия СК «Ильичевец» в г. Мариуполе, что свидетельствует о корректности предлагаемых авторами алгоритмов вычисления численных показателей надежности конструктивных элементов.

Introduction

Introduction. The article focuses on the challenges of analyzing the susceptibility of unique bar structures and structures with increased level of responsibility to progressive collapse, as well as the methodology for analyzing the reliability of these structures.

Aim

Aim. To develop an algorithm for assessing the susceptibility of unique structures with increased level of responsibility to avalanche collapse under various calculation loads.

Materials and methods

Materials and methods. The algorithm for calculating numerical indicators of structural reliability, in particular, safety characteristics, is considered. The upper numerical reliability criterion, which characterizes the failure probability of the entire group of the most responsible elements, is determined, along with the lower reliability level, i.e., the minimum value characterizing the reliability of a rod from the group of the most responsible elements of the structure. The proposed methods are implemented in the MATLAB programming language in the form of an author software. The verification of the proposed method was carried out in the design of the restoration project for the Ilyichevets sports complex in Mariupol.

Results

Results. The methods proposed provide for determining the group of the most responsible elements of the system, the failure of which will inevitably cause the onset of progressive collapse, rather than performing calculations by blind trial and error. A numerical characteristic of the susceptibility of a structure to avalanche collapse, Δβ (system survivability reserve), is proposed.

Conclusions

Conclusions. The calculation results proved that the theoretical results obtained were nearly completely consistent with the data recorded during the inspection of the roof structures of the Ilyichivets sports complex in Mariupol, thus confirming the accuracy of the proposed algorithms for calculating the numerical reliability indicators of structural elements.

вероятность отказагеометрическая нелинейностьлавинообразное обрушениеконструктивная нелинейностькритерии надежностипрогрессирующее обрушениеуникальные конструкцииprobability of failuregeometric nonlinearityavalanche collapsestructural nonlinearityreliability criteriaprogressive collapseunique structuresReferences<i>Коротков В.А., Родин П.А.</i> Установление критерия для динамического мониторинга железобетонных строительных конструкций зданий. Строительная механика и расчет сооружений. 2024;(5):22–27. https://doi.org/10.37538/0039-2383.2024.5.22.27.<i>Korotkov V.А., Rodin P.A.</i> Сriterion for dynamic monitoring of reinforced concrete civil structures. Structural mechanics and analysis of constructions. 2024;(5):22–27. (In Russian). https://doi.org/10.37538/0039-2383.2024.5.22.27.<i>Есенов А.В., Коротков В.А., Кузьминов А.В., Родин П.А., Сидоров Н.М., Югай Т.З.</i> Оценка прочности и устойчивости железобетонных конструкций АЭС с учетом результатов вибродиагностики. Вестник НИЦ «Строительство». 2022;(3):79–91. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-3(34)-79-91.<i>Esenov A.V., Korotkov V.A., Kuzminov A.V., Rodin P.A., Sidorov N.M., Yugai T.Z.</i> Strength and stability assessment of NPP reinforced concrete structures regarding the results of vibration analysis. Vestnik NIC Stroitel’stvo = Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2022;34(3):79–91. (In Russian). https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-3(34)-79-91.<i>Биргер И.А., Пановко Я.Г.</i> Расчет конструкций на сейсмостойкость. Т. 3. Москва: Машиностроение; 1968.<i>Birger I.A., Panovko Ya.G.</i> Analysis of structures for seismic resistance. Vol. 3. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 1968. (In Russian).<i>Айдемиров К.Р., Агапов В.П., Муртазалиев Г.М.</i> Применение многослойных конечных элементов переменной толщины при расчете железобетонных плит в вычислительном комплексе «Принс». Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2020;47(4):112–121. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-4-112-121.<i>Aidemirov K.R., Agapov V.P., Murtazaliev G.M.</i> Application of multilayer finite elements of variable thickness in the calculation of reinforced concrete slabs in the “Prince” computer complex. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2020;47(4):112–121. (In Russian). https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-4-112-121.МЧС России. Методические рекомендации по оценке инженерной безопасности зданий и сооружений. Москва; 2022.Russian Emergency Situations Ministry. Methodological recommendations for assessing the engineering safety of buildings and structures. Moscow; 2022.<i>Карпова Е.В.</i> Численные исследования составных пластин трапециевидного очертания, жестко защемленных и шарнирно опертых по контуру. Строительство и реконструкция. 2017;(2):10–16.<i>Karpova E.</i> Numerical analysis of composite trapezoidal plates, which are clamped or simply supported along the contour. Building and Reconstruction. 2017;(2):10–16. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.