Приложение 5.2. Сейсмические нагрузки

Приложение 5.2
(к разделу 5 временных
норм и правил)

Сейсмические нагрузки

5.2.1. Для г. Москвы на сейсмические воздействия следует рассчитывать здания высотой 100 м и более.

5.2.2. Согласно картам ОСР-97 территория г. Москвы для средних грунтов (грунты второй категории по табл. 1* СНиП II-7-81*) относится к 5-балльной зоне. Для других категорий грунтов балльность необходимо уточнять в соответствии с данными геологических изысканий площадки строительства. На сейсмические воздействия следует рассчитывать здания, возводимые на площадках сейсмичностью 5 и 6 баллов.

5.2.3. Определение сейсмичности площадки строительства следует производить на основании сейсмического микрорайонирования, выполняемого специализированными организациями.

При отсутствии данных микрорайонирования допускается принимать сейсмичность площадки строительства по аналогии табл. 1* СНиП II-7-81*: для грунтов второй категории - 5 баллов и для грунтов третьей категории - 6 баллов.

Максимальное ускорение сейсмического движения грунта по действующей шкале MSK-64 равно: для 5 баллов - 25 см/с2, для 6 баллов - 50 см/с2.

5.2.4. При расчете зданий во временной области исходными являются акселерограммы сейсмического движения грунта. На рис. 5.2.1 и 5.2.2 приведены зарегистрированные на территории г. Москвы акселерограммы сейсмического движения грунта во время землетрясения 4 марта 1977 г. и соответствующие им спектры Фурье.

"Рис. 5.2.1. Акселерограммы землетрясения 4 марта 1977 г. в г. Москве"

"Рис. 5.2.1. Акселерограммы землетрясения 4 марта 1977 г. в г. Москве (продолжение)"

"Рис. 5.2.2. Спектры Фурье для акселерограмм землетрясения 4 марта 1977 г. в г. Москве"

5.2.5. При расчете в частотной области линейно-спектральным методом по отдельным формам колебаний здания исходными данными являются параметры, полученные обработкой акселерограмм:

- интенсивность воздействия;

- спектральный состав воздействия;

- ориентация воздействия;

- уровень ротации воздействия.

5.2.6. Интенсивность воздействия определяется коэффициентом I и устанавливается в соответствии с расчетной балльностью: для пяти баллов I = 0,025 и для шести баллов I = 0,05.

5.2.7. Спектральный состав определяется коэффициентами динамичности в зависимости от периодов колебаний здания по графикам рис. 5.2.3.

"Рис. 5.2.3. Графики коэффициентов динамичности"

5.2.8. При расчете зданий следует принимать наиболее опасную ориентацию сейсмического воздействия, реализующую максимум динамической реакции. Параметры такой ориентации сейсмического воздействия определяются специальным расчетом. Для выполнения поверочных расчетов следует исходить из доминирующей ориентации сейсмического воздействия по направлению очаговой зоны Вранчских землетрясений в Карпатах к югу - юго-западу от г. Москвы.

5.2.9. Для территории г. Москвы, отдаленной от глубокофокусной очаговой зоны Вранчских землетрясений в Карпатах, характерно распространение сейсмических волн, длина которых составляет сотни метров. При этом значение уровня ротации сейсмического воздействия в расчетах допускается принимать нулевым.

5.2.10. При расчете высотных зданий сейсмические нагрузки необходимо определять на основе линейно-спектрального метода в соответствии с п.п. 5.2.11, 5.2.13. Полученные при этом расчетные значения усилий и перемещений могут быть уточнены в результате расчета зданий во временной области по реальным акселерограммам, в частности, приведенным на рис. 5.2.1.

5.2.11. При линейно-спектральном методе значения сейсмических сил и моментов определяются по следующим формулам:

     S    = k x S                                                 (5.2.1)

      jik    1   ojik

     M    = k  x M                                                (5.2.2)

      jik    1    ojik

     где: k  - коэффициент,   учитывающий    допускаемые   повреждения  в

           1

рассчитываемых   зданиях  и  принимаемый  согласно  табл. 3 СНиП II-7-81*

равным  для  монолитных  железобетонных конструкций - 0,22 и для стальных

конструкций - 0,25;

     S и М - сейсмические  силы  и  моменты  k-ого (k = 1, 2..... n) узла

расчетной динамической модели (РДМ)*  по j-ому  (j = 1, 2, 3) направлению

при i-ой форме колебаний;

     S  и М  - сейсмические  силы и моменты, определенные в предположении

      o    o

упругой работы конструкции здания (рис. 5.2.4).

"Рис. 5.2.4. Расчетная динамическая модель здания"

5.2.12. Величины упругих сейсмических сил и моментов вычисляются по следующим формулам:

"Формулы 5.2.3, 5.2.4"

"Формулы 5.2.3, 5.2.4 (продолжение)"

5.2.13. Коэффициенты пространственных форм колебаний определяются по следующим формулам:

"Формулы 5.2.5, 5.2.6"

"Формула 5.2.7"

Здесь: ню_xj (j = 1, 2, 3) - направляющие косинусы вектора ускорения поступательного движения грунтового основания (см. рис. 5.2.4, б), удовлетворяющие следующемe условию:

"Формула 5.2.8"

------------------------------

* Расчетная динамическая модель (РДМ) - упругая (линейная или нелинейная) система, содержащая инерционные элементы.