Особенности обеспечения пространственной жесткости многоэтажных гражданских зданий. Ветровые и сейсмические нагрузки. Расчетные модели диафрагмовых систем. Особенности проектирования надпроёмных перемычек ядер жесткости. Особенности проектирования пространственных несущих систем на основе каменной кладки, страница 5

2.2. Сейсмическая нагрузка

Многоэтажные здания, проектируемые в районах с сейсмичностью более 6 баллов должна рассчитываться с учётом сейсмической нагрузки, которая определяется по СНиП II-7-81.

Сейсмическое воздействие на здание характеризуется возникновением сил инерции, тем больших, чем больше масса здания.

Сейсмические нагрузки преимущественно имеют горизонтальные направляющие.

      n      m

      k      m

      3     m 

      2     m                                   

      1     m   

Рис. 2.4.  Схема для расчёта здания на сейсмическую нагрузку, как защемлённую в основании консоль с сосредоточенными массами.

При расчете на сейсмическую нагрузку при её сборе здание рассматривается как консоль, защемлённая в основании с сосредоточенными этажными массами.

При расчете на сейсмическую нагрузку учитывается 3 формы свободных колебаний.

Тогда сейсмическая нагрузка приводится к сосредоточенным силам, длина которых в зависимости от уровня и тона свободных колебаний определяется следующим образом

                                                                   (1)

где  - коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения здания (принимается по СНиП),  - для зданий, конструкций которые допускают остаточные деформации и трещины при обеспечении безопасности людей и оборудования, для зданий не допускающих повреждения ;  -коэффициент, учитывающий конструктивную схему здания, так для зданий с количеством этажей меньше 5-ти , для зданий с количеством этажей больше 5-ти ,  -  число этажей;  - коэффициент, учитывающий гибкость здания: для каркасных зданий при   - , при     -   , для промежуточных значений  принимается по интерполяции, для зданий со связевой  структурой , высота этажа, размер сечения колонны; - коэффициент, учитывающий расчетную сейсмичность и принимаемый при сейсмичности в 7, 8, 9 баллов, соответственно 0.1, 0.2, 0.4;  -коэффициент динамичности, зависящий от формы собственных колебаний и от категории грунта по сейсмичности, для I-вой (суглинки, пески) категории грунтов  - , для грунтов II-ой категории (плотные глины)  - ,   для грунтов III-ей категории (скальные грунты)

; - ярусная вертикальная сосредоточенная нагрузка, определяемая, как сумма постоянной, длительной и кратковременной нагрузок.

          Длительная нагрузка принимается с коэффициентом сочетания , постоянная , кратковременная .

           - коэффициент, учитывающий форму свободных колебаний динамической системы здания по i-му тону и зависящий от места расположения нагрузки

          ;

           - величина горизонтальных смещений динамической системы соответствующих i-тому тону в уровне k-того перекрытия.

                      n

                      k

                    1   

                      2 

                      3

Рис. 3.5. К определению горизонтальных смещений

Горизонтальное смещение  определяется по уравнению, описывающему изменение свободных колебаний.

          В расчетной практике это уравнение аппроксимируется тригонометрическим полиномом.

При определении сейсмической нагрузки можно знать не абсолютную величину горизонтального смещения, а относительную.

          ,

где -номер формы;  - относительная координата,  - измеряется от уровня земли.

          Сосредоточенные силы, соответствующие 3-м формам свободных колебаний заменяются ступенчатой распределённой эпюрой и в дальнейшем приводятся к эквивалентной трапеции.

          Это обеспечивает расчет на ветровые и сейсмические нагрузки по одним и тем же формулам.

Усилия от сейсмической нагрузки определяются отдельно для каждой формы свободных колебаний, а полное усилие определяется по формуле:

.

 

Рис. 2.6. Ступенчатая распределённая эпюра, заменяющая сосредоточенные силы.

Л Е К Ц И Я    № 3

П Л А Н

3.1. Расчетные модели диафрагмовых систем. Типы связей.

       Гипотезы, принимаемые при расчете.

3.2. Предварительный расчет количества диафрагм жесткости.

3.1. Расчетные модели диафрагмовых систем. Типы связей. Гипотезы, принимаемые при расчете