Страница 4: ДБН В.1.1-12:2006. БН В.1.1-12:2006. Строительство в сейсмических районах Украины. (Часть 1) (42863)

них навантажень Ski згідно з п. 2.3.1.

Допустимі значення перекосів поверхів треба приймати згідно з таблицею 2.8.

Таблиця 2.8 - Допустимі значення перекосів поверхів

2.3.8 Урахування вищих форм коливань здійснюється за формулою:

(2.6)

де Νρ - зусилля, напруження або інші силові фактори в елементах конструкцій від сейсмічного навантаження;

Nі - значення відповідного фактора в перерізі, що розглядається, яке викликане сейсмічними навантаженнями за і-ою формою коливань;

n - число форм коливань, які враховуються.

2.3.9 Якщо значення періодів і-го чи (і+1)-го тонів власних коливань будівлі (споруди) відрізняються менше ніж на 10 %, то замість формули (2.6) необхідно застосовувати формулу (2.7), яка дає можливість враховувати взаємну кореляцію узагальнених координат:

(2.7)

де значення коефіцієнта ρі визначаються за таблицею 2.9 в залежності від співвідношення періодів власних коливань споруди за і-ю та (і+1)-ю формами Ті+1/Ті.

Таблиця 2.9 - Значення коефіцієнтів кореляції

2.3.10 Виконуючи розрахунок за просторовими розрахунковими схемами, необхідно визначати суму врахованих модальних мас, які для і-ї форми власних коливань і напрямків вздовж s-ї координатної осі вираховуються за формулою:

, (2.8)

де ;

cos (Utj , Is) - косинус кута між переміщенням Utj j-го вузла при власних коливаннях за i-ю формою і напрямком s-ϊ координатної осі Is (Χ, Υ або Ζ).

Число форм власних коливань будівлі, які враховуються при визначенні сейсмічних навантажень, необхідно приймати за умови, що сума модальних мас складає не менше 85 % повної суми модальних мас при коливаннях будівлі в горизонтальному напрямку і не менше 75 % цієї суми при коливаннях у вертикальному напрямку.

Розраховані значення зусиль, напружень, переміщень, деформацій визначаються за формулою:

, (2.9)

де Nx, Ny, Nz - значення відповідного параметра при сейсмічній дії вздовж осі х, у, z.

Для будівель з рівномірним розподілом жорсткостей і мас по висоті при розрахунках на основі консольної схеми (рисунок 2.1,а) число форм власних коливань, що враховуються, належить приймати не менше трьох, якщо значення періоду першої форми коливань Т1 ≥ 0,4 с, і враховувати тільки першу основну форму коливань, якщо Т1 < 0,4 с.

1. Для будівель і споруд, які мають нерівномірний розподіл жорсткостей і мас у плані будівліта по висоті, сейсмічні навантаження слід визначати за просторовою динамічною моделлю (рисунок 2.1,в і додатки В та Г).
2. При розрахунку будівель і споруд завдовжки або завширшки понад , а будівель з несиметричним планом і до необхідно враховувати крутильне сейсмічне навантаження (сейсмічний момент). Значення розрахункового сейсмічного моменту на рівні k-го поверху допускається визначати за формулою:

,(2.10)

де Рk - значення горизонтальних інерційних сил на рівні k-го поверху;

еk - фактичний ексцентриситет між центром мас і центром жорсткостей к-то поверху,

але не менше 0,15, де В - розмір будівлі в напрямку, перпендикулярному до дії сили Ski;

е - додатковий розрахунковий ексцентриситет від обертального руху ґрунту.

Значення е приймається 0,02В; 0,05В; 0,06В при ґрунтах І, II і III категорій відповідно.

Визначення розрахункового сейсмічного моменту може бути виконано за іншою обґрунтованою методикою, яка узгоджена із спеціалізованими науковими організаціями.

2.4 Прямий динамічний метод розрахунку із застосуванням розрахункових сейсмічних дій як функцій часу

2.4.1 Прямі динамічні методи розрахунку будівель і споруд належить виконувати з використанням розрахункових акселерограм aі(t) = Aі yі(t) , де і - номер складової вектора коливань; Aі -максимальне значення амплітуди прискорень; yі(t) - нормована на одиницю функція, що описує коливання ґрунту в часі.

Примітка. Величина прискорення коливань А0 на максимальній горизонтальній складовій вектора сейсмічних рухів у точці О, яка знаходиться у сейсмічній зоні з інтенсивністю І на відповідній карті загального сейсмічного районування, розраховується за допомогою формули:

(2.11)

де d - відстань від точки О до середини відрізка прямої, проведеної через цю точку так, щоб довжина відрізка D), який відсікається обмежуючими зону ізосейстами, була мінімальною. Значення d додатне, якщо точка О розташована у сторону зростання сейсмічної бальності відносно середини відрізка, і від'ємне - у сторону зменшення;

ΔI - приріст сейсмічної бальності за рахунок впливу місцевих ґрунтових умов майданчика, одержаний при проведенні його сейсмічного мікрорайонування.

1. Проектуючи особливо важливі об'єкти (перелік об'єктів затверджується регулюючимиорганами країни) і об'єкти підвищеної небезпеки (визначається Законом України "Про об'єктипідвищеної небезпеки" 18.01.2001 р. № 2245-III) у прямих динамічних розрахунках належить використовувати розрахункові акселерограми, які побудовані для заданої вірогідності неперевищеннямаксимальних сейсмічних дій, що відповідає карті ЗСР. Розрахункові акселерограми будуються наоснові інструментальних записів сильних і проміжних за величиною землетрусів, що зареєстрованібезпосередньо на будівельному майданчику або в умовах, близьких до умов майданчика будівлі абоспоруди, яка проектується. Величини Ai у цьому випадку визначаються за допомогою робіт щодоуточнення сейсмічної небезпеки майданчика.
2. При проектуванні нетипових і відповідальних будівель та споруд у прямих динамічнихрозрахунках допускається використовувати синтезовані розрахункові акселерограми, побудовані зурахуванням умов майданчика і його положення відносно небезпечних сейсмогенних зон. У разівідсутності інструментальних записів для генерації розрахункових акселерограм можуть використовуватись розрахункові методи і дані щодо приросту сейсмічної бальності за рахунок впливумісцевих ґрунтових умов майданчика - ΔI, що одержані при проведенні його сейсмічного мікрорайонування.

Примітка. Якщо сейсмічне мікрорайонування майданчика не проводилось, прискорення Ао необхідно визначати з урахуванням можливої зміни сейсмічності майданчика внаслідок впливу місцевих ґрунтових умов відповідно до 1.1.3.

2.4.4Проектуючи будівлі і споруди, які не прив'язані до конкретного майданчика, у прямихдинамічних розрахунках рекомендується застосовувати пакет трикомпонентних синтезованих акселерограм, що наведені в таблиці 2.10, і які були побудовані на основі записів коливань грунтів,зареєстрованих у різних регіонах України за допомогою цифрових сейсмостанцій.

Амплітуди синтезованих акселерограм в залежності від сейсмічності майданчика (6, 7, 8 і 9 балів) необхідно множити у всіх випадках при виконанні прямих динамічних розрахунків будівель і споруд на масштабний коефіцієнт К відповідно 0,5; 1,0; 2,0 і 3,3.

1. Максимальні значення прискорень відносяться до горизонтальних складових коливань.У разі відсутності інструментальних записів значення вертикальних прискорень основи допускаєтьсяприймати рівними 0,7 від значень горизонтальних прискорень.
2. При проведенні прямих динамічних розрахунків із використанням набору синтезованихакселерограм за таблицею 2.10 необхідно приймати в якості розрахункових акселерограми, переважаючі періоди яких близькі до періодів власних коливань будівель за першою формою.

Таблиця 2.10 - Рекомендовані трикомпонентні синтезовані акселерограми

1. Значення сейсмічних навантажень, переміщень і деформацій конструкцій належить визначати з урахуванням особливостей нелінійного деформування конструкцій.
2. У разі роздільного використання у розрахунках будівель та споруд на дію горизонтальнихі вертикальних компонент акселерограм належить приймати найбільш небезпечні напрямки сейсмічних дій.
3. Прямі динамічні розрахунки будівель із системами сейсмоізоляції, з адаптивними системами сейсмозахисту (з в'язями, що включаються і виключаються), динамічними гасителями коливань, демпфірувальними пристроями та іншими сейсмозахисними елементами слід виконувати принауковому супроводі та за участю організацій, які мають ліцензію на виконання такого виду робіт.

2.4.10При оцінці сейсмостійкості та розрахунках кріплення обладнання, що встановлене наперекриттях будівлі або споруди, а також при визначенні сейсмічних навантажень на сталеві конструкції верхніх надбудованих поверхів необхідно виконувати розрахунок поповерхових акселерограм і поповерхових спектрів відгуку.

Виконання вказаних розрахунків допускається проводити з використанням в основі споруд дій у вигляді синтезованих акселерограм, які рекомендовані в таблиці 2.10.

2.4.11 Розрахунок спектрів відгуку осциляторів належить виконувати з кроком за частотою, наведеним у таблиці 2.11. У якості розрахункового значення спектра відгуку осцилятора необхідно приймати максимальне значення його прискорення з усього часового інтервалу дії поповерхової акселерограми.

Таблиця 2.11 - Значення кроку за частотою в частотних діапазонах при розрахунку спектрів відгуку осциляторів

2.4.12 При прямих динамічних розрахунках системи основа - фундамент - споруда рекомендується приймати експериментальні значення логарифмічних декрементів коливань ґрунту і конструкцій. У випадку відсутності дослідних даних допускається приймати наступні значення декрементів коливань:

- залізобетонні, кам'яні, дерев'яні конструкції: δ = 0,3;

- сталеві конструкції: δ = 0,15.

Коефіцієнти жорсткості та демпфування основи допускається визначати за методикою СНиП 2.02.05-87 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками". При цьому відносне демпфування основи належить приймати не більше 10% від критичного затухання коливань (логарифмічний декремент коливань δ ≤ 0,6).

2.5 Розрахунки елементів конструкцій

2.5.1 Підбір перерізів елементів конструкцій, їх вузлів і з'єднань здійснюється за несучоюздатністю у припущенні статичного прикладення сейсмічних навантажень.

У випадках, обґрунтованих технологічними вимогами, допускається виконувати розрахунок за другою групою граничних станів. Розрахунки металевих конструкцій будівель і споруд належить виконувати з урахуванням нелінійного деформування матеріалу.

2.5.2 Для залізобетонних і кам'яних несучих елементів належить обмежувати допустимі значення параметра γ (таблиця 2.12).

Для колон, стовпів і вузьких простінків (при перевірці на позацентровий стиск)