Расчет на прочность и устойчивость по СНиП РК 2.03-30-2006

Расчет зданий с учетом сейсмического воздействия производится по предельным состояниям первой группы.

Кроме коэф-тов условий работы, принимаемых по другим главам СНиП, следует вводить доп. коэф. условий работы, определяемые по след таблицам:

Для каменных и армокаменных, бетонных, деревянных и стальных конструкций по по табл.6.1

Для железобетонных конструкций по следующим табл. 6.2 и 6.3

 

Лекция 19, 20

Основные принципы проектирования сейсмостойких зданий

Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений

Сейсмостойких зданий

Сейсмостойкость или практическая неразрушимость зданий и сооружений во время землетрясений, интенсивность которых соответствует их расчетной сейсмичности, обеспечивается за счет высокого качества строительно-монтажных работ, применения оптимальных объемно-планировочных и конструктивных решений и обоснованного расчета сооружений.

При проектировании зданий и сооружений в сейсмических районах должны строго соблюдаться следующие принципы:

- применение строительных материалов, конструкций и конструктивных схем, обеспечивающих наименьшие значения сейсмических нагрузок;

- -общая компоновка зданий и сооружений, распределение масс и жесткостей несущих конструкций должны быть разработаны таким образом, чтобы конструкции могли наилучшим образом сопротивляться воздействию этих сил. Это достигается применением симметричным конструктивных схем, равномерным распределением жесткостей конструкций и масс (от конструкций и нагрузок);

- должно соблюдаться требование динамической равнопрочности элементов несущих конструкций, т.е. не должны допускаться слабые узлы и элементы, преждевременный выход которых из строя может привести к разрушению сооружений, до исчерпания несущей способности остальных элементов.

- в зданиях из сборных конструкций стыки их должны располагаться вне зоны максимальных усилий от сейсмических воздействий;

- обеспечение монолитности и однородности конструкций с применением укруп ненных сборных элементов;

- необходимость создания условий, обеспечивающих развитие в элементах конструкций и их соединениях пластических деформаций при сохранении общей устойчивости сооружений.

- Расчет сооружений на воздействие сейсмических сил должен производиться по методам динамики сооружений в соответствии с указаниями главы СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах»

- все вертикальные несущие конструкции, перекрытия и покрытия должны быть соединены между собой таким образом, чтобы образовать единую пространственную систему, обеспечивающую его сейсмостойкость.

Сейсмостойкостью называется способность несущих конструкций не разрушаться и не опрокидываться при действии на них, кроме обычных нагрузок, инерционных сил, возникающих во время землетрясения расчетной интенсивности. От объемно-планировочной схемы, от формы в плане зависит сейсмостойкость здания. Круг является лучшей формой, но не всегда отвечает требованиям планировки. Следующим рациональным решением является квадрат. В этом случае жесткость в обоих направлениях одинакова, что благоприятно для равнопрочности здания в любом направлении.

При необходимости проектирования зданий сложной формы в плане следует разрезать здания на отдельные замкнутые по контуру отсеки простой формы.

Это достигается устройством антисейсмических швов, которые совмещаются с температурными или осадочными швами. Здания разделяют антисейсмическими швами и в случае, когда смежные участки их имеют перепады высот 5м и более. Ширину швов принимают по расчету и не менее удвоенной суммы максимальных горизонтальных смещений элементов отсека. При высоте здания до 5м не менее 3см, выше 5м на каждые 5м высоты ширину шва увеличивают на 2см.

В многоэтажных зданиях перекрытия и покрытия распределяют сейсмическую нагрузку между вертикальными несущими стенами (рамами). Те здания, перекрытия которых недостаточно жестко связаны с несущими стенами, при землетрясениях повреждаются сильнее. Это относится к зданиям жесткой конструктивной схемы, в которых наличие изломов стен в плане может вызвать в сопряжениях их по высоте этажа значительные усилия. Поэтому важно для подобных зданий наличие сквозных стен на всю ширину здания. (см. рис выше).

Здания с жесткой конструктивной схемой имеют часто расположенные вертикальные диафрагмы с относительно малыми деформациями, которые близки по форме к сдвигу. Периоды колебаний таких систем меньше 0,5 сек. (рис. а).

Здания с гибкой конструктивной схемой подвергаются преимущественно изгибной деформации. К таким зданиям относятся каркасные, которые подвергаются не только изгибным но и сдвиговым деформациям. (рис. б)

На рис. «в» показано качание здания от поворота его как жесткого тела относительно основания здания. Это возникает при слабых грунта и может играть значительную роль при оценке сейсмических сил.

Инженерный анализ последствий сильных землетрясений показывает, что хорошо переносят землетрясения «жесткие здания» на слабых грунтах м «гибкие здания» на плотных грунтах. Однако во время землетрясения в Ниигата (1964) жесткие здания без повреждения сильно накренились или опрокинулись из-за разжижения грунта.

Лекция 21, 22