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