Сейсмические нагрузки действующие на промышленные здания и их определение.

Во время землетрясений возникают инерционные силы, которые зависят от ускорения, скорости, времени и упругопластических свойств структуры. Расчётные схемы моделируются, как стержни в форме консоли с сосредоточенными массами. Перемещение конструкции зависит от её деформативности и деформативности фундаментов. Для невысоких зданий с одним этажом, большое значение имеют сдвиговые деформации, в то время как для высоких зданий преобладают изгибные деформации. Горизонтальные воздействия на конструкции возникают за счёт перемещения фундаментов при землетрясении, которые имеют место в горизонтальном плане в общем случае воздействий. Сейсмические воздействия представляются как статическая сила эквивалентная динамическим воздействиям. Сейсмическая сила приложенная в точке k и которая соответствует i-тому тону собственных колебаний, определяется

k1 – коэф-т учитывающий допускаемые повреждения зд. и сооружений. Для пром. зд. в которых могут допущены остаточные деформации, трещины, повреждения некоторых конструкций k1 =0,25

k2 – коэф-т который зависит от конструктивной схемы структуры зд. Для пром. зд. с металлическим каркасом k2 =1,5.

S0ik –значение сейсмической нагрузки в точке k(1,2) для i-того тона собственных колебаний зд. определяемое в предположении упругого деформирования конструкции.

Qk –вес зд. и сооружения отнесённый к точке k, определяемой с учётом расчётных нагрузок на конструкцию.

А – коэф-т который учитывает ускорение площадки строительства. А=0,1;0,2;0,4 в зависимости от сейсмичности площадки 7,8,9 баллов.

βi – коэф-т динамичности соответствующий i-тому тону собственных колебаний.

kψ – коэф-т аммартизации для пром. зд. kψ =1.

ηik – коэф-т зависящий от формы деформации конструкции при его собственных колебаниях по i-тому тону и от места приложения нагрузки (точка k). Интенсивность землетрясения зависит от плотности грунта и его водонасыщения. Определение сейсмичности строительной площадки производится в зависимости от категории грунта. Согласно СНиП грунты делятся на три категории:

I – категория скальные грунты, не выветренные или слабо выветренные.

II – скальные грунты выветренные или сильно выветренные.

III – пески рыхлые, глинистые грунты.

Коэф-т βi определяется в зависимости от категории грунта.

I категория

II категория и III категория ( м)

II категория и III категория ( м)

Ti –период собственных колебаний для i-того тона, связанный с частотой колебания.

Коэф-т формы собственных колебаний.

В этой формуле - перемещения точки k зд. которые соответствует собственным колебаниям по i-тому тому.

mj – масса или сооружения отнесённая к точке.

- расстояние от точки k до низа базы колонны. Формы собственных колебаний:

Величина может быть принята условно(1).

- перемещение точки i под действием единичной силы приложенной в точке k.

Для определения частот собственных колебаний и перемещений используются методы строительной механики. При расчёта на горизонтальные нагрузки можно пренебречь углами поворота верхних узлов рамы, что означает, что ригель абсолютно жёсткий.

 

Для определения частот собственных колебаний для системы с двумя сосредоточенными массами приравнивается к нулю определяется.

Для вычисление сейсмических сил необходимо определить вес зд. и конструкции отнесённых к точке k. Вертикальные нагрузки принимается сосредоточенными в следующие точки:

1. на уровне низа подкрановых балок из:

a) собственного веса подкрановых и тормозных балок. б) вес одного мостового крана без груза между всеми колоннами.

2.Вес ограждающих конструкций и колонн которые находятся между двумя горизонтальными плоскостями которые проходят через середины высот

3. На уровне верха колонны из собственного веса покрытия включая подвесной потолок, собственного веса подвесных подкрановых балок без собственного веса тележек и груза. Снега, ограждающих конструкций и колонн которые находятся выше плоскости которая проходит через середину высоты