embl01.JPG (3927 bytes)

Ассоциация украинского
сейсмостойкого строительства


Предложения по корректировке нормативной формулы
для определения сейсмических нагрузок (СНиП II-7-81*)

Для того, чтобы реализовать на практике теоретические исследования и реально повысить надежность сооружений необходимо внести изменения в нормы.

Предложена формула для определения сейсмических сил в наиболее общем виде, пригодном при использовании самых различных моделей. В частном случае формула (7) переходит для одномерных (консольных) моделей в известную нормативную формулу для определения сейсмических сил. При использовании пространственных моделей необходимо учитывать неравномерность поля грунта по длине и ширине здания (сооружения).

В пункт 2.5 Норм внести изменения и изложить его в следующей редакции:

2.5. Для зданий и сооружений столбчатого типа (L/Bё2; H/LЁ3; L,B,H- длина, ширина, высота) расчетная сейсмическая нагрузка .... и далее по тексту.

Пункт 2.8 Норм изложить в следующей редакции:

2.8. Для зданий и сооружений, имеющих сложную конфигурацию или несимметричное в плане распределение жесткостей и масс сейсмические нагрузки должны определятся по пространственной модели.

Определение проекций Sikj на направление j сейсмической нагрузки Sik при i-й форме колебаний, действующей на элемент весом Qk, отнесенный к точке "k" модели здания, производится по формуле:

(7)

аналогичной формулам (1) и (2) Норм.

При этом коэффициенты форм hikj определяются по формуле:

(8)

где Uikj - проекции перемещений точек "k" по трем взаимно ортогональным направлениям (j=1,2,3) для i-го тона собственных колебаний;

- косинусы углов между направлениями вектора сейсмического воздействия и перемещениями Uikj ;
- ординаты поля колебаний грунта определяемые по формулам:
- для горизонтального направления 1 сейсмического воздействия (вдоль здания);

для горизонтального направления 2 сейсмического воздействия (поперек здания);

для вертикального направления 3 сейсмического воздействия;

Рис.7 Спектральные коэффициенты по длинам сейсмических волн: М1 - для поступательных, М2 - для крутильных, М3 - для изгибных в плане колебаний здания или сооружения

M1(Dt), M2(Dt), M3(Dt) - волновые спектральные коэффициенты, определяемые в зависимости от Dt=L/c=LTs/l по графикам рис. 7;
с - скорость распространения сейсмических волн в грунте;
l - длина сейсмической волны;
Ts -преобладающий период сейсмических волн;
xk-горизонтальная (направление 1) координата точки "k";
m -соотношение между максимальными ускорениями грунта при вертикальных и горизонтальных колебаниях (m=0.5 - 0.75).

Пункт 2.9 Норм изложить в следующей редакции:

2.9. Здания и сооружения, относительно регулярной структуры (каркасные рамной и рамно-связевой конструктивной схемы, крупнопанельные, крупноблочные и кирпичные жилые и общественные здания), центр жесткости и центр масс которых находится на продольной плоскости симметрии, сейсмические нагрузки следует принимать действующими горизонтально в направлении их продольной и поперечной осей. В первом случае сейсмические нагрузки определяются по формулам (1) и (2) Норм; во-втором - по формуле (7) данных "Предложений", коэффициенты форм hikj которой вычисляются по формуле

(9)

где - определяются по формуле (6 )Норм для осредненных i-х форм собственных колебаний вертикальных элементов поперечного направления (координаты xk для одномерной модели Норм заменяются на координаты zk пространственной модели), а tj по формуле:

(10)

гдеVj(Xkr) - ординаты j-ой формы собственных колебаний перекрытий в точках сосредоточения масс Мkr (k- номер перекрытия, r- номер вертикального элемента поперечного направления);
fkr2 - ординаты поля колебаний грунта, определяемые по формуле (8) "Предложений";
m - число вертикальных элементов поперечного направления.

Пункт 2.15 Норм изложить в следующей редакции.

2.15. Особо ответственные сооружения (атомные электростанции, плотины, химические предприятия, высокие протяженные здания и т. д.) могут быть рассчитаны по п. 2.2."б" Норм с использованием инструментальных записей ускорений или по линейно-спектральной теории с учетом неравномерности поля колебаний грунта и резонансных колебаний сооружения на воздействие ряда длиннопериодных землетрясений с преобладающими периодами Ts=0.6-1.5c.

Сейсмические силы определяются по формуле (7) "Предложений".

Коэффициент динамичности bi равен

(11)

где Ti - период собственных колебаний сооружения.