Основные положения расчета зданий на сейсмические воздействия

Сейсмическую нагрузку на здание устанавливают в зависимости от периода и формы свободных колебаний здания, его массы и силы сейсмического воздействия в баллах. При этом допускают, что сейсмические колеба­ния почвы и основания здания совершаются по закону затухающей синусоиды.

Направление сейсмических сил в пространстве может быть любым, однако при расчете здания в целом или его крупных частей, как правило, сейсмические силы прини­мают направленными горизонтально вдоль поперечной или продольной оси здания.

При расчете в зна­чения расчетных нагрузок вводят коэффициенты сочета­ний. При расчете конструкций на сейсмические воздейст­вия нагрузки от ветра, динамического воздействия от оборудования, инерционные силы от масс на гибких под­весах и температурные климатические воздействия не учитывают. Сейсмические силы обычно считаются приложенны­ми в уровне перекрытий. В этих уровнях считаются сосредоточенными нагрузки от этажей зд. В здании длиной или шириной более 30 м необходи­мо учитывать также крутящий момент от сейсмической нагрузки относительно вертикальной оси, проходящей через центр жесткости.

Расчетный эксцентриситет (рас­стояние между центрами жесткости и массы) в рас­сматриваемом уровне:

Для высоких зданий (более 16 этажей) расчетную сейсмическую нагрузку следует определять по формуле с учетом ускорений в основании, инструмен­тально записанных при землетрясении, или по акселеро­граммам.

При расчете прочности в особом сочетании вводится дополнительно коэффициент условий работы, которым учитывается кратковременное действие сейсмической нагрузки: для нормальных сечений железобетонных эле­ментов из тяжелого бетона при арматуре классов А-П, A-III _i= 1,2, при арматуре высоких классов _i —1,1; для наклонных сечений _i =1, для наклонных сечений ко­лонн многоэтажных зданий _i =0,9.

Для зданий, возводимых в сейсмических районах с повторяемостью землетрясений 1, 2, 3, значения _i сле­дует умножать на 0,85; 1 или 1,15 соответственно.

Расчетное значение продольной или поперечной си­лы, изгибающего или опрокидывающего момента от сейсмической нагрузки при условии статического дейст­вия ее составляет

Усиление конструкций, выполняемое на основе рас­четов зданий, возводимых в сейсмически активных рай­онах, считается пассивной сейсмозащитой. Активная сейсмозащита заключается в специальных конструктивных мерах, исключающих опасные колебания зданий и сни­жающих реакции конструкций на сейсмическое воздействие. К ним относятся различного рода гасители коле­баний, включающиеся связи, устраиваемые в конструк­циях оснований и фундаментов, и др. Применение выключающихся связей, предусматривающих образование пластических шарниров в перемычках железобетон­ных вертикальных связевых диафрагм или разрушение заполнения между железобетонными колоннами перво­го этажа каркасного здания, оказывается неэффектив­ным и ненадежным. С уменьшением жесткости здания становятся опасными низкочастотные сейсмич. ко­лебания, вызывающие зна­чительные реакции в ослаб­ленных элементах конст­рукции.