Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ




МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1984

Рекомендовано к изданию решением Секции несущих конструкций Научно-технического совета ЦНИИПромзданий Госстроя СССР.

Пособие по проектированию каркасных промзданий для строительства в сейсмических районах (к СНиП II-7-81)/ЦНИИПромзданий.-М.: Стройиздат, 1985.

Содержит положения по проектированию одноэтажных и многоэтажных производственных зданий с железобетонным, стальным и смешанным каркасами, применяемыми в массовом промышленном строительстве в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Приведены примеры расчета зданий, отдельных конструкций.

Для инженерно-технических работников проектных и строительно-монтажных организаций.

Табл. 46, ил. 149.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее пособие разработано к СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» в части проектирования каркасных одноэтажных и многоэтажных промзданий с железобетонным, стальным и смешанным каркасами для районов с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов и с учетом «Указаний по размещению объектов строительства и ограничению этажности зданий в сейсмических районах» (СН 429-71).

Пособие содержит общие положения по проектированию указанных зданийи их конструкций, методы определения сейсмических нагрузок, расчета узлов и конструктивные требования к несущим и ограждающим конструкциям, а также примеры расчета одно- и многоэтажных зданий, отдельных конструкций и узлов на действие сейсмических нагрузок.

Пособие разработано ЦНИИПромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук А.А. Болтухов, Ф.А. Гохбаум, А.И. Нейман, инж. Б.Ф. Васильев), Казахским Промстройниипроект Госстроя СССР (д-р техн. наук Т.Ж. Жунусов, кандидаты техн. наук М.У. Ашимбаев, Ю.Г. Шахнович, инж. Е.Г. Бучацкий), ЦНИИПроектстальконструкция Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Л.А. Бородин, Ю.С. Максимов, Г.М. Остриков) при участии ЦНИИСК Госстроя СССР (д-р техн. наук Я.М. Айзенберг, канд. техн. наук Л.Ш. Килимник, инж. В.И. Ойзерман) и НИИЖБ Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Ю.Д. Быченков, М.И. Катин).

Отзывы и замечания просим присылать по адресу: 127233, Москва, Дмитровское шоссе 46, ЦНИИПромзданий Госстроя СССР.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее пособие составлено к СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и распространяется на проектирование производственных зданий с размерами в пределах габаритных схем по ГОСТ 23837-79 и ГОСТ 24337-80 с железобетонными, стальными и смешанными (с железобетонными колоннами и стальными стропильными конструкциями) каркасами, применяемыми в массовом промышленном строительстве в районах с сейсмичностью 1, 8 и 9 баллов.

1.2. Выбор объемно-планировочных, конструктивных решений зданий, строительных материалов и конструкций, назначение специальных конструктивных мероприятий следует производить в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию и строительству, Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов, а также с учетом положений настоящего пособия.

1.3. При проектировании зданий для строительства и указанных районах надлежит:

применять материалы, конструкции и конструктивные схемы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок;

принимать, как правило, симметричные конструктивные схемы, равномерное распределение жесткостей конструкций и масс (от конструкций и нагрузок на перекрытия);

в зданиях из сборных элементов располагать стыки вне зоны максимальных усилий, обеспечивать монолитность и однородность конструкций с применением укрупненных сборных элементов;

предусматривать условия, облегчающие развитие в элементах конструкцийи их соединениях пластических деформаций, обеспечивающие при этом общую устойчивость сооружения.

Примечание. В многоэтажных зданиях со сборными каркасами из линейных элементов допускается устраивать стыки ригелей с колоннами в местахих соединения между собой при условии обеспечения надлежащей прочности стыков.

1.4. При проектировании зданий для строительства в сейсмических районах следует учитывать:

а) интенсивность сейсмического воздействия в баллах (сейсмичность);

б) повторяемость сейсмического воздействия.

Интенсивность и повторяемость следует принимать по картам сейсмического районирования территории СССР (прил. 1 и 2), приведенным в СНиП II-7-81. Указанная в прил. 1 и 2 сейсмичность относится к участкам со средними по сейсмическим свойствам грунтами (II категории согласно табл. 1).

Таблица 1

Категория грунта по сейсмическим свойствам

Грунты

Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района, баллы

7 8 9
I Скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и вечномерзлые оттаявшие невыветрелые и слабовыветрелые; крупнообломочные грунты плотные маловлажные из магматических пород, содержащие до 30 % песчано-глинистого заполнителя; выветрелые и сильновыветрелые скальные и нескальные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре минус 2°С и ниже при строительстве и эксплуатации по принципу I (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии) 6 7 8
II Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к I категории; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции IL ≤ 0,5 при коэффициенте пористости е < 0,9 - для глин и суглинков, и е < 0,7 - для супесей; вечномерзлые нескальные грунты пластично-мерзлые или сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше минус 2°С при строительстве и эксплуатации по принципу I 7 8 9
III Пески рыхлые независимо от влажности и крупности; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности водонасыщенные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности влажные и водонасыщенные; глинистые грунты с показателем консистенции IL > 0,5; глинистые грунты с показателем консистенции IL ≤ 0,5 при коэффициенте пористости e ≥ 0,9 - для глин и суглинков, и e ≥ 0,7 - для супесей; вечномерзлые нескальные грунты при строительстве и эксплуатации по принципу II (допущение оттаивания грунтов основания) 8 9 >9

Примечания: 1. В случае неоднородного состава грунты площадки строительства относятся к более неблагоприятной категории грунта по сейсмическим свойствам, если в пределах десятиметрового слоя грунта (считая от планировочной отметки) слой, относящийся к этой категории, имеет суммарную толщину более 5 м.

2. При прогнозировании подъема уровня грунтовых вод и обводнения грунтов (в том числе просадочных) в процессе эксплуатации здания категорию грунта следует определять в зависимости от свойств грунта (влажности, консистенции) в замоченном состоянии.

3. При строительстве на вечномерзлых нескальных грунтах по принципу II, если зона оттаивания распространяется до подстилающего талого грунта, грунты основания следует рассматривать как невечномерзлые (по фактическому состоянию их после оттаивания).

4. При отсутствии данных о консистенции или влажности глинистые и песчаные грунты при положении уровня грунтовых вод выше 5 м относятся к III категории по сейсмическим свойствам.

1.5. Определение сейсмичности площадки строительства следует производить на основании сейсмического микрорайонирования. Населенные пункты, для которых проведены работы по сейсмическому микрорайонированию и имеются соответствующие карты в госстроях союзных республик, указаны в прил. 1 главы СНиП II-7-81).

В районах, для которых отсутствуют карты сейсмического микрорайонирования, допускается определять сейсмичность площадки строительства согласно табл. 1.

1.6. На площадках, сейсмичность которых превышает 9 баллов, возводить здания не допускается. Строительство на таких площадках может быть допущено только по согласованию с Госстроем СССР.

1.7. Площадки строительства с крутизной склонов более 15°, близостью плоскостей сбросов, сильной нарушенностью пород физико-геологическими процессами, просадочностью грунтов, осыпями, обвалами, плывунами, оползнями, карстом, горными выработками, селями являются неблагоприятными площадками в сейсмическом отношении.

При необходимости строительства зданий на таких площадках следует принимать дополнительные меры к укреплению их оснований и усилению конструкций зданий.

1.8. На площадках с неблагоприятными в сейсмическом отношении грунтовыми условиями следует, как правило, размещать предприятия с оборудованием на открытых площадках, а также мало-ответственные здания (по п. 1 табл. 3, при расчете которых значение коэффициента KI по табл. 4 принимается равным 0,12, а также по п. 3 табл. 3).

1.9. В районах с сейсмичностью 9 баллов следует ограничивать строительство и расширение промышленных предприятий, не связанных с разработкой местных сырьевых ресурсов и непосредственным обслуживанием населения. Строительство таких предприятий может быть допущено только при подтверждении народнохозяйственной целесообразности этого строительства соответствующими технико-экономическими обоснованиями.

1.10. При проектировании зданий для сейсмических районов, как правило, должны применяться типовые конструкции, разработанные для этих районов.

При выборе типов зданий для строительства в сейсмических районах при прочих равных условиях следует отдавать предпочтение одноэтажным бесфонарным зданиям или зданиям с зенитными фонарями. При необходимости размещения светоаэрационных фонарей их следует располагать симметрично относительно продольной и поперечной осей здания (отсека).

Здания рекомендуется проектировать прямоугольной формы в плане с параллельно расположенными пролетами, без перепада высот смежных пролетов и без входящих углов.

1.11. Здания следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если: здание имеет сложную форму в плане; смежные участки здания имеют перепады высот 5 м и более.

В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.

1.12. Антисейсмические швы должны разделять здания по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.

Температурныеи осадочные швы следуетсовмещать с антисейсмическими.

1.13. Расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать 150 м. Рекомендуется принимать одноэтажные каркасные здания (отсеки) длиной в продольном направлении не более 144, 120 и 96 м соответственно при расчетной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов. Для многоэтажных зданий размеры зданий (отсеков) принимаются как в несейсмических районах.

1.14. Строительство производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий выше 5 этажей в районах с сейсмичностью 9 баллов допускается только по согласованию с Госстроем СССР.

1.15. Внутренние площадки, расположенные на части здания, и небольшие пристройки должны, как правило, выполняться в конструкциях, не связанных с колоннами основного каркаса здания.

Примечание. В отдельных обоснованных случаях внутренние площадки или небольшие пристройки к зданию разрешается проектировать с опиранием несущих элементов площадок или покрытий и перекрытий на колонны основного каркаса. При этом при расчете здания необходимо учитывать крутящий момент относительно вертикальной оси здания, проходящей через центр жесткостей, если он больше крутящего момента, предусмотренного в п. 2.17.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Расчет зданий на сейсмические воздействия при заданном объемно-планировочном и конструктивном решении производится в следующей последовательности:

определяются сейсмичность площадки строительства и расчетная сейсмичность здания по п. 1.5 и табл. 3 соответственно;

устанавливается расчетная динамическая схема здания и ее параметры;

определяются частоты и формы собственных колебаний каркаса;

определяется расчетная сейсмическая нагрузка по п. 2.7;

находятся усилия в элементах каркаса, проверяется несущая способность элементов и узлов их соединения;

устанавливается ширина антисейсмического шва между смежными отсеками здания по п. 3.4.

2.2. Расчет конструкций и оснований зданий, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий.

При расчете зданий на особое сочетание нагрузок значения расчетных нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по табл. 2.

Горизонтальные нагрузки от масс на гибких подвесках, температурные климатические воздействия, ветровые нагрузки, динамические воздействия от оборудования и транспорта, тормозные и боковые усилия от движения кранов при этом не учитываются.

Таблица 2

Вид нагрузки Значения коэффициентов сочетаний nc
Постоянные 0,9
ременные длительные 0,8
Кратковременные (на перекрытия и покрытия) 0,5

При определении расчетной вертикальной сейсмической нагрузки следует учитывать вес моста крана, вес тележки с коэффициентом сочетания nc = 0,8, а также вес груза, равного грузоподъемности крана, с коэффициентом 0,3.

Расчетную горизонтальную сейсмическую нагрузку от веса мостов кранов следует учитывать в направлении, перпендикулярном оси подкрановых балок. Снижение крановых нагрузок, предусмотренное главой СНиП по нагрузкам и воздействиям, при этом не учитывается.

Собственный вес мостовых или подвесных кранов при определении периода собственных колебаний зданий (отсеков) учитывается с коэффициентом сочетания 0,8.

При определении вертикальных нагрузок от мостовых подвесных и опорных кранов, а также горизонтальных сейсмических нагрузок от мостовых кранов вес кранов и грузов рекомендуется принимать с коэффициентом сочетания 0,5.

2.3. При расчете с учетом сейсмических воздействий снижение нагрузок на перекрытия, предусмотренные главой СНиП на нагрузки и воздействия, не учитывается.

В зданиях с самонесущими стенами, запроектированными в соответствии с требованиями п. 3.2, при расчете каркаса необходимо учитывать сейсмическую нагрузку от самонесущих стен, расположенных только в плоскостях, перпендикулярных направлению действующих сейсмических нагрузок.

Сейсмическая нагрузка от поперечных и продольных навесных стен при расчете каркаса должна учитываться в обоих направлениях.

При расчете конструкций на нагрузки, возникающие в период монтажа здания, сейсмические воздействия не учитываются.

2.4. Сейсмические воздействия следует учитывать в виде статической нагрузки, определяемой в соответствии с указаниями пп. 2.5 и 2.6.

2.5. Сейсмические воздействия могут иметь любое направление в пространстве.

Для зданий простой геометрической формы расчетные сейсмические нагрузки следует принимать действующими горизонтально в направлении их продольной и поперечной осей. Действие сейсмических нагрузок в указанных направлениях следует учитывать раздельно.

2.6. Вертикальную сейсмическую нагрузку необходимо учитывать при расчете:

горизонтальных и наклонных консольных конструкций;

рам, ферм, пространственных покрытий зданий пролетом 24 м и более;

каменных конструкций по п. 5.33.

2.7. Расчетная сейсмическая нагрузка Sik в выбранном направлении, приложенная к точке k и соответствующая i-му тону собственных колебаний зданий, определяется по формуле

Sik = K1K2Soik,                                                           (1)

где K1 - коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий, принимаемый по табл. 4;

K2 - коэффициент, учитывающий конструктивные решения зданий, принимаемый по табл. 5;

Soik - значение сейсмической нагрузки для i-го тона собственных колебаний здания, определяемое в предположении упругого деформирования конструкций по формуле

Soik = QkiKψηik,                                                     (2)

где Qk - вес здания (вертикальная нагрузка), отнесенный (отнесенная) к точке k, определяемый (определяемая) с учетом расчетных нагрузок на конструкции согласно пп. 2.2 и 2.3 (рис. 1);

А - коэффициент, значения которого следует принимать равным 0,1; 0,2; 0,4 соответственно для расчетной сейсмичности 7, 8, 9 баллов;

βi - коэффициент динамичности, соответствующий i-му тону собственных колебаний зданий, принимаемый согласно п. 2.8;

Kψ - коэффициент, принимаемый по табл. 6;

ηik - коэффициент, зависящий от формы деформации здания при его собственных колебаниях по i-му тону и от места расположения нагрузки, определяемый по п. 2.9.

Примечание. Расчетная сейсмичность зданий, а также значения коэффициента K1 принимаются по согласованию с утверждающей проект организацией в соответствии с табл. 3 и 4.

Рис. 1. Схема деформации здания при горизонтальных колебаниях

2.8. Коэффициент динамичности βi определяется по формулам (3)-(5) или по графикам рис. 2 в зависимости от периодов собственных колебаний Ti здания по i-му тону и категорий грунтов по сейсмическим свойствам:

для I категории

βi = 1/Ti, = 0,159рi,                                                  (3)

но не более 3;

для II категории

βi = l,l/Ti = 0,175рi,                                                  (4)

но не более 2,7;

для III категории

βi = 1,5/Ti = 0,239рi,                                                (5)

но не более 2,

где рi - круговая частота собственных колебаний в рад/с.

Во всех случаях значения βi должны приниматься не менее 0,8.

2.9. Для зданий, рассчитываемых по консольной схеме, значение ηik следует определять по формуле

,                                              (8)

где Xi(xk) и Xi(xj) - смещения здания при собственных колебаниях по i-му тону в рассматриваемой точке k и по всех точках j, где в соответствии с расчетной схемой его вес принят сосредоточенным;

Qj - вес здания, отнесенный к точке j, определяемый с учетом расчетных нагрузок на конструкцию согласно пп. 2.2 и 2.3.

Рис. 2. Графики βi, для грунтов 1) I категории, 2) II категории, 3) III категории

Таблица 3

Характеристика зданий

Расчетная сейсмичность при сейсмичности площадки строительства, баллы

7 8 9
1. Производственные здания, за исключением указанных в п.п. 2, 3 7 8 9
2. Здания*, функционирование которых необходимо при ликвидации последствий землетрясений (системы энерго- и водоснабжения, пожарные депо, системы пожаротушения, некоторые сооружения связи и т. п.) 7 8 9
3. Здания, разрушение которых не связано с гибелью людей, порчей ценного оборудования и не вызывает прекращение непрерывных производственных процессов (склады, небольшие мастерские и др.), а также временные здания

Без учета сейсмических воздействий

* Здания рассчитываются на нагрузку, соответствующую расчетной сейсмичности, умноженную на коэффициент 1,2.

Таблица 4

Допускаемые повреждения зданий Значение коэффициента KI
1. Здания, в конструкциях которых могут быть допущены остаточные деформации, трещины, повреждения отдельных элементов и т. п., затрудняющие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования (производственные здания; системы энерго- и водоснабжения, пожарные депо, системы пожаротушения, некоторые сооружения связи и т. п.) 0,25
2. Здания, в конструкциях которых могут быть допущены значительные остаточные деформации, трещины, повреждения отдельных элементов, их смещения и т. п., временно приостанавливающие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей (одноэтажные производственные здания, не содержащие ценного оборудования) 0,12

Таблица 5

Конструктивные решения зданий Значение коэффициента K2
1. Здания каркасные с числом n этажей свыше 5 K2 = 1 + 0,1(n - 0,5)
2. Каркасные одноэтажные здания, высота которых до низа балок или ферм не более 8 м и с пролетами не более 18 м 0,8
3. Здания, не указанные в п. 1, 2 1

Примечания: 1. Значения K2 не должны превышать 1,5.

2. По согласованию с Госстроем СССР значения K2 допускается уточнять по результатам экспериментальных исследований.

Таблица 6

Характеристика конструкций Значения коэффициента Kψ
1. Высокие сооружения небольших размеров в плане (отдельно стоящие в пределах плана здания шахты лифтов, лестниц) 1,5
2. Каркасные здания с железобетонными стойками со стеновым заполнением, выполненным в соответствии с указаниями п. 3.2, при отношении высоты стоек h к поперечному размеру b в направлении действия расчетной сейсмической нагрузки, равном или более 25 1,5
2. То же, но при отношении h/b равном или менее 15 1
4. Каркасные здания со стальными стойками со стеновым заполнением, выполненным в соответствии с указаниями п. 3.2, при отношении высоты стоек h к радиусу инерции сечения стоек r в направлении действия расчетной сейсмической нагрузки, равном или более 80 1,5
5. То же, но при отношении h/r равном или менее 40 1

Примечания: 1. При промежуточных значениях h/b и h/r величина Kψ принимается по интерполяции согласно табл. 7.

2. При разных высотах этажей значения Kψ принимаются по средним значениям h/b и h/r.

3. Для стоек жестко защемленных внизу и с шарнирной опорой вверху, имеющих в пределах высоты h переменное сечение, приведенный размер b железобетонных стоек устанавливается по формуле (6), а приведенный радиус инерции сечения r стальных стоек - по формуле (7)

;                                                  (6)

,                                                (7)

где Ck - жесткость стойки на уровне верхней точки закрепления при ее единичном перемещении в направлении действия расчетной сейсмической нагрузки;

Еб - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;

а - горизонтальный размер грани колонн в направлении, перпендикулярном размеру b; для двухветвевых колонн при расчете каркаса в продольном направлении здания размер а принимается равным удвоенной величине горизонтального размера грани одной ветви в направлении, перпендикулярном размеру b;

Е - модуль упругости прокатной стали;

А - площадь сечения стальной стойки в нижнем сечении.

Таблица 7

h/b ≤15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ≥25
h/r ≤40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 ≥80
Kψ 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5

2.10. Расчет зданий с учетом сейсмического воздействия, как правило, производится по предельным состояниям первой группы.

В случаях, обоснованных технологическими требованиями, допускается производить расчет по второй группе предельных состояний.

2.11. Усилия в конструкциях зданий, проектируемых для строительства в сейсмических районах, а также в их элементах следует определять с учетом не менее трех форм собственных колебаний, если периоды первого (низшего) тона собственных колебаний TI более 0,4 с, и с учетом только первой формы, если TI равно или менее 0,4 с.

2.12. Расчетные значения усилий или напряжений Np в конструкциях от сейсмической нагрузки следует определять по формуле:

,                                                         (9)

где Np - значение усилий или напряжений в рассматриваемом сечении, вызываемых сейсмическими нагрузками, соответствующими i-ой форме колебаний;

п - число учитываемых в расчете форм колебаний.

2.13. Вертикальную расчетную сейсмическую нагрузку для случаев, предусмотренных п. 2.6 (кроме каменных конструкций), следует определять по формулам (1) и (2) в зависимости от частоты и формы собственных вертикальных колебаний конструкций, при этом коэффициенты K2 и Kψ, принимаются равными 1.

Консольные конструкции, вес которых по сравнению с весом здания незначителен (балконы, козырьки, консоли для навесных стен и т. п. и их крепления), следует рассчитывать на вертикальную расчетную сейсмическую нагрузку при значении βηKψ = 5.

2.14. Конструкции, возвышающиеся над зданием и имеющие по сравнению с ним незначительные сечения и вес (парапеты, фронтоны и т. п.), а также крепления тяжелого оборудования, устанавливаемого на первом этаже, следует рассчитывать с учетом горизонтальной расчетной сейсмической нагрузки, вычисленной по формулам (1) и (2) при βηKψ = 5.

2.15. Стены, панели, перегородки, соединения между отдельными конструкциями, а также крепления технологического оборудования следует рассчитывать на горизонтальную сейсмическую нагрузку по формулам (1) и (2) при βηKψ, соответствующем рассматриваемой отметке сооружения, но не менее 2. Силы трения при этом не учитываются.

2.16. При расчете конструкций на прочность и устойчивость помимо коэффициентов условий работы, принимаемых в соответствии с другими главами II части СНиП, должен вводиться коэффициент условий работы mкр, определяемый по табл. 8.

2.17. При расчете зданий длиной или шириной более 30 м помимо сейсмической нагрузки, определяемой согласно п. 2.7, необходимо учитывать крутящий момент относительно вертикальной оси здания, проходящей через его центр жесткости. Значение расчетного эксцентриситета между центрами жесткостей и масс здания в рассматриваемом уровне следует принимать не менее 0,02В, где B - размер здания в плане в направлении, перпендикулярном действию силы Sik.

2.18. Для конструкции, расположенной на расстоянии lа от центра жесткости, поперечная сила от сейсмических нагрузок Qпол с учетом поворота здания (рис. 3 и 4) при жестких дисках перекрытий определяется по формуле

,                                           (10)

где Qka - поперечная сила от сейсмических нагрузок, действующая на рассматриваемую конструкцию a в уровне k перекрытия без учета поворота здания;

Cka - жесткость рассматриваемой конструкции а в уровне k;

la - расстояние от центра жесткостей k-ого этажа до рассматриваемой конструкции а;

K - угловая жесткость здания в уровне k-ого перекрытия при повороте в горизонтальной плоскости;

Sj - сейсмическая нагрузка, действующая на здание в уровне k и во всех более высоких уровнях (jk);

dkj - расстояние между центром жесткостей здания в уровне k и центрами его масс в уровне k и во всех более высоких уровнях (jk); для симметричных зданий с совпадающими расчетными центрами масс и жесткостей значение dkj принимается по п. 2.17.

Таблица 8

Конструкции Значение коэффициента mкр
При расчетах на прочность  
1. Стальные 1,4
2. Железобетонные со стержневой и проволочной арматурой (кроме проверки прочности наклонных сечений):  
а) из тяжелого бетона с арматурой классов А-1, А-II, A-III, Вр-1 1,2
б) то же, с арматурой других классов 1,1
в) из бетона на пористых заполнителях 1,1
г) из ячеистого бетона с арматурой всех классов 1
3. Железобетонные, проверяемые по прочности наклонных сечений:  
а) колонны многоэтажных зданий 0,9
б) прочие элементы 1
4. Каменные, армокаменные и бетонные:  
а) при расчете на внецентренное сжатие 1,2
б) при расчете на сдвиг и растяжение 1,1
5. Сварные соединения 1
6. Болтовые (в том числе соединяемые на высокопрочных болтах) и заклепочные соединения 1,1
При расчетах на устойчивость  
Стальные элементы гибкостью:  
7. свыше 100 1
8. до 20 1,2
9. от 20 до 100 От 1,2 до 1 (по интерполяции)

Примечания: 1. Для указанных в поз. 1-4 конструкций зданий, возводимых в районах с повторяемостью сейсмических воздействий 1, 2, 3, значения mкр следует умножать на 0,85; 1 или 1,15 соответственно.

2. При расчете стальных и железобетонных несущих конструкций, подлежащих эксплуатации в неотапливаемых помещениях или на открытом воздухе при расчетной температуре ниже минус 40°С, следует принимать mкр = 1 в случаях проверки прочности наклонных сечений колонн mкр = 0,9.

Рис. 3. Поворот в плане здания, имеющего эксцентриситет между центрами масс и жесткостей

1 - центржесткостей, 2 - центрмасс

Рис. 4. К определению расстояния между центром жесткостей здания в уровне k перекрытия и центрами его масс в уровне k и во всех более высоких уровнях

слева - при совпадении центров жесткостей по всем уровням; справа - при совпадении центра жесткостей здания в уровне k с центрами жесткостей в более высоких уровнях; 1 - центр жесткостей; 2 - центр масс

Расположение центра масс здания относительно крайней оси в плане (рис. 5) ум на каком-либо уровне может быть определено по формуле

,                                                         (11)

где Qu - нагрузки, принимаемые сосредоточенными в отдельных точках плана здания;

yu -расстояние от крайней оси до соответствующей нагрузки Qц.

Суммирование производится по всем точкам, где принята сосредоточенная нагрузка.

Расположение центра жесткостей здания относительно той же крайней оси (рис. 5) уж может быть определено по формуле

,                                                       (12)

где  - жесткость в направлении рассматриваемой оси каждой вертикальной конструкции а на уровне k;

ya - расстояние от крайней оси до соответствующей конструкции а.

Рис. 5. К определению центров масс и жесткостей здания в плане

1 - центр жесткостей

Суммирование производится по всем вертикальным конструкциям.

Аналогично вычисляются положения центров масс и жесткостей конструкций относительно другой оси здания.

Угловая жесткость здания K в уровне k перекрытия определяется по формуле

,                                               (13)

причем при k=1

,

где K - угловая жесткость яруса в уровне k-го перекрытия (при условии, что k-ый ярус свободно поворачивается в горизонтальной плоскости, а остальные закреплены).

,                                   (14)

где  и  - жесткости каждой вертикальной конструкции в уровне k соответственно в продольном и поперечном направлениях;

lxa и lya - расстояния каждой вертикальной конструкции соответственно до продольной и поперечной осей, проведенных через центр жесткостей здания (рис. 5).

Суммирование производится по всем вертикальным конструкциям, жесткость которых учитывается в расчете (стойки каркаса, связи, стены и т. п.).

2.19. Проектирование оснований и фундаментов зданий для строительства в сейсмических районах следует производить в соответствии с требованиями, глав СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений, по проектированию оснований и фундаментов в вечномерзлых грунтах, по проектированию свайных фундаментов и глубоких опор и с использованием разработанных в развитие этих глав СНиП рекомендаций, а также с учетом указаний разд. 4 настоящего пособия.










Последнее изменение этой страницы: 2018-05-27; просмотров: 238.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...