Методи розрахунку будівель на сейсмічні впливи

Розрахунок конструкцій і фундаментів будівель та споруд для будівництва в сейсмічних районах повинен виконуватися на основні та особливі сполучення навантажень з урахуванням сейсмічних дій. В особливе сполучення навантажень входять постійні, можливі довготривалі та короткочасні навантаження, сейсмічні дії, а також дії, що обумовлені деформаціями основи при замочуванні просідаючих ґрунтів.

При розрахунку будівель і споруд (окрім транспортних і гідротехнічних) на особливе сполучення навантажень з урахуванням сейсмічних впливів до розрахункових значень навантажень вводяться коефіцієнти сполучень за таб. 11.4.

Таблиця 11.4 - Значення коефіцієнтів сполучень

Розрахунки споруд на особливі сполучення навантажень з урахуванням сейсмічних дій належить виконувати із використанням:

а) спектрального методу – слід виконувати для всіх будівель і споруд. Цей метод є достатнім для будівель і споруд простої геометричної форми із симетричним і регулярним розміщенням мас і жорсткостей, із найменшим розміром у плані не більше 30 м;

б) прямого динамічного методу – із застосуванням інструментальних записів прискорень ґрунту при землетрусах або стандартного набору синтезованих акселерограм – для будівель і споруд особливо відповідальних, заввишки понад 50 м (більше 16 поверхів) та споруди з прогонами більше 30 м або із принципово новими конструк­тивними рішеннями. При цих розрахунках слід враховувати можливість розвитку непружних деформацій конструкцій.

Сейсмічні дії можуть мати будь-який напрям|направлення| в просторі. При цьому максимальні амплітуди прискорень підстави|основи,заснування| слід приймати не менше 100, 200 або 400 см/с² при сейсмічності майданчиків будівництва 7, 8 і 9 балів відповідно.

Для будівель і споруд простої геометричної форми розрахункові сейсмічні навантаження слід приймати такими, що діють горизонтально у напрямі їх подовжньої і поперечної осей. Дію сейсмічних навантажень у вказаних напрямах слід враховувати роздільно.

При розрахунку споруд складної геометричної форми слід враховувати найбільш небезпечні для даної конструкції або її елементів напряму|направлення| дії сейсмічних навантажень.

Вертикальну складову сейсмічної дії необхідно враховувати при розрахунку:

- горизонтальних і похилих консольних конструкцій;

- пролітних споруд мостів;

- рам, арок, ферм, просторових покриттів будівель і споруд прольотом 12…24 і більше метрів в залежності від сейсмічності майданчика;

- будівель, споруд і фундаментів на стійкість проти перекидання або проти ковзання;

- пальових конструкцій з високим ростверком;

- міцності несучих стін з кам'яної кладки;

- опорних елементів сейсмоізоляції.

Спектральний метод розрахунку.

При визначенні розрахункових значень горизонтальних сейсмічних навантажень на будівлі та споруди висотою Н, яка перевищує у два і більше разів її ширину В і довжину L допускається приймати розрахункову схему (рис. 11.12,а) у вигляді багатомасового пружно-деформованого консольного стрижня, жорстко закріпленого на основі, який несе зосереджені маси вагою Q_{k ,}розташовані на рівні перекриттів, і здійснює коливальний рух за одним із напрямків (х або у).

При ширині будівлі В, яка в три і більше разів менша від двох інших її розмірів (Н і L), допускається приймати розрахункову схему (рис. 11.12,6) у вигляді багатомасового пружно-де­формованої перехресної системи із зосередженими у вузлах масами, розташованими на рівні перекриттів.

Як правило, рекомендується використовувати просторові розрахункові динамічні моделі із зо­середженими у вузлах масами (рис. 11.12,в).

Рисунок 11.12 – Розрахункові схеми будівель і споруд: