Приложение 4 (рекомендуемое). Определение усилий в элементах строительных конструкций при расчете линейно-спектральным методом

Приложение 4
(рекомендуемое)

Определение усилий в элементах строительных конструкций при расчете линейно-спектральным методом

1. В элементах строительных конструкций усилия от расчетных нагрузок должны определяться в зависимости от усилий, соответствующих различным направлениям сейсмического воздействия, по формулам, приведенным в табл. П.4.1.

Таблица П.4.1

Расчетные усилия в элементах строительных конструкций

N п/п	Вид строительной конструкции	Значение расчетного усилия
1	Конструкции зданий (сооружений) I категории сейсмостойкости	Наибольшая из величин, определяемых по формулам: N = +-(N_X +- 0,4 N_Y +- 0,4 N_Z) N = +-(+- 0,4 N_X + N_Y +- 0,4 N_Z) N = +-(+- 0,4 N_X +- 0,4 N_Y + N_Z) N = +- кв. корень (N(2)_X + N(2)_Y + N(2)_Z)
2	Большепролетные конструкции II категории сейсмостойкости (мостов, эстакад, ферм покрытий, дисков междуэтажных перекрытий и др.)	Наибольшая из величин, определяемых по формулам: N = +-N_X N = +-N_Y N = +-N_Z
3	Конструкции прочих зданий (сооружений) II категории сейсмостойкости	N = +-N_X N = +-N_Y
4	Конструкции зданий (сооружений) III категории сейсмостойкости	Согласно строительным нормам и правилам

Примечания.

N_X	-	усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси X (горизонтальном);
N_Y	-	усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси Y (горизонтальном);
N_Z	-	усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси Z (вертикальном).

2. При расчете линейно-спектральным методом расчетное усилие в элементе от сейсмического воздействия в j-м направлении должно определяться путем среднеквадратичного суммирования по формам колебаний как:

                                                                  2

                          N  = кв. корень (сумма (от i=1 до n ) (N  )),       (4.1)

                           j                                 j    ji

 где N  , N  , N   - усилие в данном элементе, соответствующее i-й (l-й, m-й) форме

      ji   jjl   jm  колебаний здания (сооружения) от  сейсмического  воздействия в

                     j-м направлении;

                n  - число учитываемых форм колебаний при  расчете на  сейсмическое

                 j   воздействие в j-м направлении.

Если периоды некоторых из учитываемых форм собственных колебаний различаются не более чем на 10%, то следует учитывать возможность совпадения максимумов соответствующих усилий по времени.

Усилия N_ji должны определяться от сейсмических нагрузок S_jik, прикладываемых в узлах концентрации масс модели в j-м направлении. Величины нагрузок S_jik необходимо определять в соответствии с рекомендациями п. 3.

3. Расчетное значение сейсмической нагрузки в k-м узле концентрации масс при колебаниях по i-й форме должно определяться по формуле:

                             S   = K эта  m бета альфа ,                     (4.2)

                              jik   e   ik k    i     j

     где К  - коэффициент, учитывающий особые условия эксплуатации АС (принимается

          e    по п. 4);

      эта   - коэффициент  формы,  определяемый  согласно  строительным   нормам и

         ik   правилам;

          m - сосредоточенная масса k-го узла модели;

           k

      бета  - коэффициент  динамичности,  соответствующий  i-й  форме  собственных

          i   колебаний, определяемый в соответствии с п. 5;

     альфа  - максимальное  ускорение  грунта в j-м  направлении   (в   одном   из

          j   горизонтальных направлений х или у, или в  вертикальном  направлении

              z), определяемое в соответствии с п. 6.

4. Коэффициент К_е для конструкций, в которых по условиям безопасности АС не допускается развитие неупругих деформаций, следует принимать равным 1. Для прочих конструкций коэффициент К_e допускается принимать менее 1, но не менее значений, приведенных в табл. П.4.2. Допустимый уровень неупругих деформаций для конструкций I и II категорий сейсмостойкости должен быть обоснован в проекте.

Таблица П.4.2

Минимально допустимые значения коэффициента К_е

Вид конструкции	Значение расчетного усилия
Конструкции зданий (сооружений) I категории сейсмостойкости	0,625
Конструкции зданий (сооружений) II категории сейсмостойкости	0,5
Конструкции сооружений III категории сейсмостойкости	К_1 согласно строительным нормам и правилам

Примечание. Для конструкций II категории сейсмостойкости, не предназначенных для хранения радиоактивных продуктов и сред, допускается принимать К_е, равным 0,3.

5. Значение бета_i должно определяться по спектру коэффициента динамичности бета_i (T_i, дельта), соответствующему принятому значению логарифмического декремента колебаний дельта, при Т = T_i. Спектры коэффициента динамичности бета_i следует принимать на основе результатов изысканий с учетом конкретных сейсмотектонических условий площадки АС. На стадии обоснования инвестиций допускается использовать спектры коэффициента динамичности бета_i стандартного спектра ответа (ускорений) по приложению 3.

6. Значение альфа_j должно приниматься на основе результатов изысканий с учетом конкретных сейсмотектонических условий площадки АС. На стадии обоснования инвестиций допускается использовать рекомендации приложения 3.

7. Для зданий и сооружений I категории сейсмостойкости при определении эта_ik и Т_i рекомендуется учитывать пространственный характер работы конструкций

8. При расчете на прочность и устойчивость элементов конструкций, помимо коэффициентов условий работы, принимаемых согласно строительным нормам и правилам, вводится дополнительно коэффициент условий работы m_кр, учитывающий кратковременность сейсмического воздействия и определяемый согласно строительным нормам и правилам без учета коэффициентов, зависящих от повторяемости землетрясений.