Приложение Н. Методика определения эквивалентной жесткости каркаса здания

Информация об изменениях:

Свод правил дополнен приложением Н с 21 мая 2019 г. - Изменение N 1

Приложение Н

Методика определения эквивалентной жесткости каркаса здания

Н.1 Для выполнения совместных расчетов системы "основание-фундамент-сооружение" для зданий с полным каркасом геотехнической категории 1, предварительных расчетов для зданий геотехнических категорий 2 и 3, на стадии разработки концептуальных предложений, а также при выполнении расчетов по оценке влияния допускается моделирование каркаса сооружения с использованием упрощенных расчетных схем.

Н.2 В качестве упрощенной расчетной схемы может использоваться методика эквивалентной замены всего каркаса здания одним этажом приведенной жесткости.

Н.3 Методика определения эквивалентной жесткости разделена на четыре этапа: сбор информации, определение жесткостных параметров, разработка модели и выполнение расчета и может применяться при расчетах каркаса с шагом колонн от 3 до 9 м при числе этажей от 3 до 40.

Н.4 На первом этапе осуществляются сбор всей необходимой информации, назначение проектного решения для фундаментных конструкций (или нескольких проектных решений в случае вариантного проектирования) и выбор модели основания для будущего расчета.

Н.5 На втором этапе осуществляется определение жесткостных параметров эквивалентного этажа. В качестве эквивалентного перекрытия следует выбирать ближайшую к фундаменту сплошную плиту.

Н.6 Для назначения жесткости эквивалентной плиты перекрытия здание по высоте следует разделить на участки, соответствующие изменению его высотности в плане (в случае однородности здания по высоте принимается один участок). Границы каждого из высотных участков проецируются на плиту перекрытия. Для каждого участка плиты производится определение жесткостных характеристик (для удобства представленных через толщину плиты) в соответствии с формулой

, (H.1)

где - приведенная толщина участка плиты перекрытия, , N - параметр, отвечающий за учет процесса возведения здания, связанный с числом этажей исходного здания следующей зависимостью (в случае выполнения расчета без учета процесса возведения конструкций здания N - число этажей исходного здания для рассматриваемой площади)

, (Н.2)

здесь n - число этажей исходного здания для рассматриваемой площади,

а - коэффициент, зависящий от приведенной толщины плит перекрытия исходного здания, определяемый по формуле

, (Н.3)

где - осредненная эквивалентная толщина плит перекрытия исходного здания, м, определяемая по формуле

, (Н.4)

здесь - толщина перекрытия n-го этажа, м.

Н.7 В качестве вертикальных несущих конструкций используются колонны исходного здания, опирающиеся непосредственно на фундаментную плиту с жесткостью, равной средней среди вышележащих. С целью учета податливости колонн, а также для корректировки перераспределения усилий между колоннами с увеличением высоты здания при определении жесткости эквивалентного этажа вводится следующее условие. При высоте здания от 45 до 90 м осевая жесткость каждой из колонн эквивалентного этажа снижается на четверть, при высоте здания более 90 м уменьшается вдвое.

Н.8 На третьем этапе выполняется моделирование основания, фундамента и каркаса здания приведенной жесткости (рисунок Н.1). Каркас здания моделируется одним этажом с плитой перекрытия толщиной, равной для каждого участка плиты. Сопряжения колонн с фундаментной плитой и плитой перекрытия осуществляется через жесткие вставки. Нагрузка задается равномерно распределенной по поверхности плиты. При этом для каждого участка плиты она должна определяться отдельно с учетом числа этажей и действующей на нее средней нагрузки.

Примечание - В случае расположения в плане здания участков с повышенными значениями нагрузки, превышающими 30% среднего значения, ее следует назначать отдельно.

Н.9 На четвертом этапе выполняется расчет фундамента и проверяется обеспечение конструктивных требований с учетом предельных состояний первой и второй групп. При необходимости конструктивные решения фундамента корректируют и расчет повторяют.