5 Сейсмические воздействия и расчетные сейсмические нагрузки

"5 Сейсмические воздействия и расчетные сейсмические нагрузки

5.1 При проектировании гражданских и промышленных зданий и сооружений применяется одноуровневое сейсмическое воздействие.

5.2 Уровень сейсмического воздействия определяется по данным ОСР-2016 , приведенным в приложении А. Характеристиками уровня сейсмического воздействия являются вероятность реализации в течение 50 лет (или средний период повторяемости) и нормативная сейсмичность в баллах по одной из карт комплекта ОСР-2016 .

5.3 Карта ОСР-2016-А определяет нормативную сейсмичность с 10% вероятностью превышения или 90% вероятностью непревышения в течение 50 лет. Средний период повторяемости землетрясений данной интенсивности - 500 лет.

Карта ОСР-2016-В определяет нормативную сейсмичность с 5% вероятностью превышения или 95% вероятностью непревышения в течение 50 лет. Средний период повторяемости землетрясений данной интенсивности - 1000 лет.

Карта ОСР-2016-С определяет нормативную сейсмичность с 1% вероятностью превышения или 99% вероятностью непревышения в течение 50 лет. Средний период повторяемости землетрясений данной интенсивности - 5000 лет.

5.4 Расчетной характеристикой уровня воздействия являются пиковые сейсмические ускорения, соответствующие баллам по шкале MSK-64 : 7 баллов - , 8 баллов - и 9 баллов - на средних грунтах (категория грунта по сейсмическим свойствам II таблицы 5.1).

5.5 Карта ОСР-2016-А предназначена для оценки нормативной сейсмичности при проектировании объектов, приведенных в позициях 3 и 4 таблицы 5.3. Технический заказчик вправе принять для проектирования объектов, приведенных в позиции 3 таблицы 5.3, карту ОСР-2016-В при соответствующем обосновании.

Карта ОСР-2016-В предназначена для оценки нормативной сейсмичности при проектировании объектов, приведенных в позициях 1 и 2 таблицы 5.3.

5.6 Категория грунтов по сейсмическим свойствам на площадке строительства устанавливается по таблице 5.1 исходя из результатов инженерных изысканий. Категория грунтов на площадке строительства может быть пересмотрена с учетом специфических условий строительства, например, если предусмотрено локальное укрепление грунтов.

5.7 Для уточнения расчетной сейсмичности и определения параметров расчетных сейсмических воздействий на площадках строительства объектов, перечисленных в позиции 1 таблицы 5.3, большепролетных зданий и сооружений, высотных сооружений, перечисленных в позиции 2 таблицы 5.3, а также для объектов с включенными в состав РДМ нелинейными элементами (например, устройствами сейсмической защиты, включающимися и выключающимися связями, нелинейным грунтовым основанием и т.д.) при инженерно-геологических изысканиях помимо СМР дополнительно проводят ДСР согласно СП 286.1325800 .

Для объектов, перечисленных в позициях 2 (за исключением большепролетных зданий и сооружений, высотных сооружений), 3 таблицы 5.3, уточнение расчетной сейсмичности площадки строительства осуществляется по результатам СМР. Для объектов, перечисленных в позиции 4 таблицы 5.3, расчетная сейсмичность площадки строительства устанавливается по описательным характеристикам таблицы 5.1.

5.8 Площадки строительства, в пределах которых отмечены активные разломы, участки с крутизной склонов более 15°, с оползнями, обвалами, осыпями, карстом, селями, участки, сложенные грунтами категорий III и IV, являются неблагоприятными в сейсмическом отношении.

При необходимости строительства зданий и сооружений на таких площадках следует принимать дополнительные меры по укреплению их оснований, усилению конструкций и инженерной защите территории от опасных геологических процессов.

Таблица 5.1 - Расчетная сейсмичность площадки строительства


Категория грунта по сейсмическим свойствам	Грунты	Скорость поперечных волн , м/с	Нормативная сейсмичность района расположения площадки, баллы
							>9
			Расчетная сейсмичность площадки
I	Скальные грунты (в том числе многолетнемерзлые и многолетнемерзлые оттаявшие) невыветрелые и слабовыветрелые; крупнообломочные грунты плотные, маловлажные из магматических пород, содержащие до 30% песчано-глинистого заполнителя; выветрелые и сильновыветрелые скальные и дисперсные твердомерзлые (многолетнемерзлые) грунты при температуре минус 2°С и ниже при строительстве и эксплуатации с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии	800
II	Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе многолетнемерзлые, кроме отнесенных к категории I; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к категории I, пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции 0,5 при коэффициенте пористости е<0,9 для глин и суглинков и е<0,7 - для супесей; многолетнемерзлые нескальные грунты пластичномерзлые или сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше минус 2°С при строительстве и эксплуатации с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии	800 300					>9
III	Пески рыхлые независимо от степени влажности и крупности; пески гравелистые, крупные и средней крупности, плотные и средней плотности водонасыщенные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности влажные и водонасыщенные; глинистые грунты с показателем консистенции 0,5; глинистые грунты с показателем консистенции 0,5 при коэффициенте пористости 0,9 - для глин и суглинков и 0,7 - для супесей; многолетнемерзлые дисперсные грунты при строительстве и эксплуатации с учетом оттаивания грунтов основания	300 100				>9	>9
IV	Наиболее динамически неустойчивые разновидности песчано-глинистых грунтов, указанные в категории III, склонные к разжижению при сейсмических воздействиях	100	7*	8*	9*	>9*	>9*
* Грунты с большей вероятностью склонны к разжижению и потере несущей способности при землетрясениях интенсивностью более 6 баллов. Примечания 1 При отсутствии данных о консистенции, влажности, скорости глинистые и песчаные грунты при положении уровня грунтовых вод выше 5 м относятся к категории III или IV по сейсмическим свойствам. 2 При прогнозировании подъема уровня грунтовых вод и обводнения грунтов (в том числе просадочных) категорию грунтов следует определять в зависимости от свойств грунта в замоченном состоянии. 3 При строительстве на многолетнемерзлых грунтах их следует рассматривать по фактическому состоянию после оттаивания. 4 Если по результатам инженерных изысканий на площадке, расположенной в районе с нормативной сейсмичностью 6 баллов по карте ОСР-2016 , грунты по их описанию соответствуют грунтам категории III или IV по сейсмическим свойствам, расчетную сейсмичность площадки следует определять по результатам СМР, выполняемого в составе инженерных изысканий с учетом требований 5.7. На площадках в районе с нормативной сейсмичностью 6 баллов, сложенных грунтами категорий по сейсмическим свойствам I или II, установленным по результатам инженерных изысканий, выполнение СМР не требуется, если это не предусмотрено иными нормативными документами. 5 Скорость является средневзвешенным значением для 30-метровой толщи, считая от планировочной отметки. При отсутствии данных о значении и многослойном строении грунтовой толщи, установленных по результатам изысканий, грунт относят к более неблагоприятной категории, если в пределах верхней 30-метровой толщи (считая от планировочной отметки) слои, относящиеся по описанию к этой категории, составляют 50% и более ее мощности с учетом глубины залегания кровли грунтов категории I (5 м и более при глубине кровли скального основания 10 м; 10 м и более при глубине кровли скального основания 20 м; 15 м и более при глубине кровли скального основания 30 м и более) или имеют суммарную мощность более 10 м и залегают выше слоев, относящихся по описанию к более благоприятной категории.

5.9 Расчет конструкций и оснований зданий и сооружений, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий. При расчете зданий и сооружений на особое сочетание нагрузок значения расчетных нагрузок, в соответствии с СП 20.13330 , следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по таблице 5.2.

5.10 Расчеты зданий и сооружений на особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий выполняются на один уровень сейсмических воздействий, определяемый в соответствии с 5.5, с учетом назначения проектируемого здания или сооружения и применяемых методов расчета. Значение коэффициента ответственности принимается максимальным из указанных в ГОСТ 27751 и в таблице 5.3.

Таблица 5.2 - Коэффициенты сочетаний нагрузок


Вид нагрузок	Значение коэффициента
Постоянные	0,9
Временные длительные	0,8
Кратковременные	0,5

Таблица 5.3 - Классификация объектов по назначению и значения коэффициентов ответственности для расчетов на сейсмостойкость


Назначение здания или сооружения	Коэффициент ответственности
	Проектный расчет	Проверочный расчет
1 Объекты, перечисленные в [1 , статья 48.1 , часть 1 , пункты 1)-6), 9), 10.1), 11)], за исключением транспортных сооружений и ГТС; - сооружения с пролетами более 100 м; объекты жизнеобеспечения городов и населенных пунктов; - монументальные здания и другие сооружения; правительственные здания повышенной ответственности; - жилые, общественные и административные здания высотой более 200 м	1,2	1,4
2 Здания и сооружения: - объекты, указанные в [1 , статья 48.1 , часть 1 , пункты 7), 8) и в [1 , статья 48.1 , часть 2 , пункты 3), 4)]; - объекты, которые должны сохранять свою работоспособность при землетрясении и при ликвидации его последствий (объекты телекоммуникационной инфраструктуры, служб МЧС и полиции, энерго-, водо- и газоснабжения; объекты, аварии на которых могут привести к выбросу опасных для населения веществ; медицинские организации, имеющие оборудование для применения в аварийных ситуациях); - здания крупных государственных и частных музеев, библиотек, хранилищ культурных ценностей, государственных архивов; - объекты историко-культурного наследия; - капитальные объекты развлекательной инфраструктуры, учреждения здравоохранения и торговые предприятия с массовым нахождением людей; - сооружения с пролетом более 60 м; - общественные и административные здания многоэтажные и повышенной этажности; - жилые дома многоэтажные и повышенной этажности; мачты и башни сооружений связи и телерадиовещания высотой более 100 м, не вошедшие в [1 , статья 48.1 , часть 1 , пункт 3)]; - трубы высотой более 100 м; - здания дошкольных образовательных организаций, общеобразовательных организаций, медицинских организаций, лечебных учреждений, родильных домов, интернатов; - другие здания и сооружения, разрушения которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям	1,1	1,3
3 Здания и сооружения, не указанные в позициях 1 и 2	1,0
4 Здания и сооружения: временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного применения, в том числе связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства	0,8	-
Примечания 1 Технический заказчик самостоятельно задает назначение сооружения, следуя указаниям нормативных документов. 2 Идентификация зданий и сооружений по принадлежности к опасным производственным объектам - в соответствии с [2 ].

При расчете на сейсмические воздействия не учитываются:

- температурные климатические воздействия;

- ветровые нагрузки;

- горизонтальные нагрузки от масс на гибких подвесках;

- динамические нагрузки от оборудования, в том числе возникающие в пуско-остановочном, переходном и испытательном режимах;

- динамические нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, мостовых и подвесных кранов с весами транспортируемых грузов);

При определении расчетных вертикальной и горизонтальной сейсмических нагрузок от кранов следует учитывать полную массу крана (моста, тележки и т.д.) с массой груза, равной грузоподъемности крана с коэффициентом 0,3. Расчетную горизонтальную сейсмическую нагрузку от веса мостов и тележек кранов следует прикладывать в направлении, перпендикулярном оси подкрановых балок. Снижение крановых нагрузок, предусмотренное СП 20.13330 , при этом не учитывают.

При расчете на сейсмические воздействия учитываются нагрузки, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (например, при замачивании просадочных грунтов) или его оседанием в районах горных выработок и в карстовых районах.

При расчете на сейсмические воздействия не следует заменять инерционные элементы конструкции эквивалентными статическими нагрузками.

Таблица 5.4 - Коэффициент, учитывающий способность зданий и сооружений к неупругим деформациям


Тип здания или сооружения	Значения
1 Здания и сооружения, в конструкциях которых повреждения или неупругие деформации не допускаются
2 Здания и сооружения, в конструкциях которых могут быть допущены остаточные деформации и повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования, возводимые:
- из деревянных конструкций	0,15
- со стальным каркасом без вертикальных диафрагм или связей	0,25
- то же, с диафрагмами или связями	0,22
- со стенами из железобетонных крупнопанельных или монолитных конструкций	0,25
- из железобетонных объемно-блочных и панельно-блочных конструкций	0,3
- с железобетонным каркасом без вертикальных диафрагм или связей	0,35
- то же, с заполнением из кирпичной или каменной кладки	0,4
- то же, с диафрагмами или связями	0,3
- из кирпичной или каменной кладки	0,4
3 Здания и сооружения, в конструкциях которых могут быть допущены значительные остаточные деформации, трещины, повреждения отдельных элементов, их смещения, временно приостанавливающие нормальную эксплуатацию при наличии мероприятий, обеспечивающих безопасность людей (объекты пониженного уровня ответственности)	0,12
Примечания 1 При выполнении расчета деформаций конструкций при сейсмическом воздействии с применением ЛСМ коэффициент следует принимать равным 1,0. 2 При проектировании конкретного сооружения значение коэффициента допускается уточнять, применяя нелинейные методы расчета с учетом реальной работы материала элементов конструкции.

5.11 При расчете зданий и сооружений следует использовать пространственную РДМ.

Пространственная РДМ конструкции - дискретная трехмерная модель со множеством степеней свободы. По направлениям степеней свободы задаются обобщенные координаты, описывающие поступательные и угловые перемещения РДМ и однозначно определяющие ее положение в пространстве (например, как на рисунке 5.1).

Движение РДМ при сейсмическом воздействии описывается относительными обобщенными координатами, то есть заданными в подвижной системе координат (оси на рисунке 5.1). При относительном движении на массы РДМ действуют инерционные сейсмические силы и моменты.

Пространственная РДМ обычно моделируется с применением специализированных расчетных комплексов в виде КЭ-модели. В этом случае обобщенные координаты совпадают с глобальными перемещениями в узлах КЭ-модели. На рисунке 5.1 показан наиболее общий случай задания степеней свободы в узле РДМ в виде трех поступательных и трех угловых перемещений.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒