Диаграмма горизонтальных сейсмических воздействий - спектр эффектов ускорения

В «Строительные нормы сейсмостойкого проектирования» ( GB 50011- 2001) предложена диаграмма горизонтальных сейсмических воздействий - спектр эффектов ускорения движения поверхности, площадки для зданий со сроком эксплуатации проектирования 50 лет.

Диаграмма горизонтальных сейсмических воздействий - спектр эффектов ускорения

а - коэффициент при горизонтальных сейсмических воздействиях;

amax - максимальный коэффициент при горизонтальных сейсмических воздействиях; Т - период собственных колебаний конструкции;

Tg - период характеристики района площадки; η1 - регулируемый коэффициент падающего градиента;

η2 - регулируемый коэффициент затухания; у- коэффициент затухания

Максимальный коэффициент при горизонтальных сейсмических воздействиях аmax

Проектная сейсмическая балльность

Слабое сейсмическое воздействие

Сильное сейсмическое воздействие

g - ускорение центра тяжести 9,8 м/с 2 .

Период характеристики площадки Tg (с)

Группы проектирования по землетрясениям

Максимальные ускорения движений поверхности земли аmax

Проектная сейсмическая балльность

Образование спектра эффектов ускорения рассчитывается, если отношение затухания конструкции, классификация площадки, группа проектирования определены. Коэффициент при горизонтальных сейсмических воздействиях а главным образом зависит от максимального ускорения движения поверхности Япвх, так же как и максимальный коэффициент при горизонтальных сейсмических воздействиях amax ∞ amaxПри проектной сейсмичности района строительства 8, 9 баллов, при контролировании редких землетрясений, значения периода характеристики площадки в таблице должны обычно увеличиваться на 0,05 с.

В «Строительные нормы сейсмостойкого проектирования» (GB50011- 2001) предложены три максимальных ускорения движений поверхности при разной проектной сейсмической балльности.

Из amax ∞ amax и последней таблицы получаем максимальный коэффициент при горизонтальных средних сейсмических воздействиях аmax

Максимальный коэффициент при горизонтальных средних сейсмических воздействиях аmax

Проектная сейсмическая балльность

Воздействие среднего землетрясения (конструкции находятся на упругом основании)

где ξ - коэффициент затухания.

«Строительные сейсмостойкие нормы проектирования» ( GB 50011-2001), «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» ( JGJ 3-2002), «Технические нормы металлических конструкций для высотных зданий» ( JGJ 99-98) выдвинули некоторые отношения значения затуханий колебаний конструкций коэффициенты затухания при различных проектных уровнях сейсмичности.

Коэффициент затухания колебаний конструкций

Проектная сейсмическая балльность

Воздействие среднего землетрясения (конструкции находятся на упругом основании)

В «Строительных нормах сейсмостойкого проектирования» ( GB 50011- 2001) разработаны параметры землетрясений поверхности земли (максимальное ускорение, спектр эффектов ускорения, характеристика площадки и т.д.), которые рассчитывают при сейсмостойком проектировании конструкций общих зданий со сроком эксплуатации 50 лет. Для временных зданий со сроком эксплуатации меньше 50 лет ведут сейсмостойкое проектирование по «Строительным нормам сейсмостойкого проектирования» ( GB 50011-2001). Для важных зданий со сроком эксплуатации больше 50 лет нужно изучать аттестованные отчеты безопасности по землетрясениям и проводить сейсмостойкое проектирование. В общих случаях, максимальное ускорение и максимальный коэффициент при сейсмических воздействиях увеличиваются.Для металлических конструкций ξ=0,02 и железобетонных конструкций ξ=0,05. На рисунках нижк показаны диаграммы - коэффициенты эффектов ускорения при горизонтальных сейсмических воздействиях. Сравнивая диаграммы, видим, что при Tj < Tg значение коэффициента при горизонтальных сейсмических воздействиях α для металлических конструкций больше, чем для железобетонных конструкций, на 30%; при длительных периодах Tj >5 Tg еще больше на 20%.

Диаграммы - коэффициенты эффектов ускорения при горизонтальных сейсмических воздействиях (ξ= 0,02)

1 - строительная площадь I группы; 2 - то же II группы; 3 - то же III группы; 4 - то же IV группы

Диаграммы - коэффициенты эффектов ускорения при горизонтальных сейсмических воздействиях (ξ= 0,05)

1 - строительная площадь I группы; 2 - то же II группы; 3 - то же III группы; 4 - то же IV группы

При загрублении фундамента здания с подвалом жесткость его увеличивается. При сейсмических воздействиях для фундамента относительно поверхности земли максимальное ускорение и максимальный коэффициент уменьшаются. Для расчета сейсмостойкости нужно рассматривать общую модель здания с учетом подвала.

При горизонтальном сейсмическом воздействии вычисляют минимальную горизонтальную поперечную силу любого этажа:

где VEKi - поперечная сила /-го этажа при горизонтальном сейсмическом воздействии; λ - коэффициент поперечных сил, принимается не менее приведенных в таблице ниже, для вертикальных несимметричных конструкций, умножается на 1,15; Gj - нагрузка j-го этажа.