МЕТОДИКА ДВУХСТАДИЙНОГО РАСЧЁТА АРМИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ДЕЙСТВИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНЦЕПЦИИ НЕЛИНЕЙНОГО СТАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ЧАСТЬ 1: ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, СТРУКТУРА МЕТОДИКИ, ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА ИССЛЕДОВАНИЯ И СТРАТЕГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗОН ПЛАСТИЧНОСТИ
Аннотация
Выполнен обзор техник расчёта, рассматривающих понятийный аппарат кривой равно-
весных состояний (кривой несущей способности) упруго-пластической системы при дейст-
вии на неё сейсмических сил. Представлена структура прикладной методики двухстадийного
расчёта армирования элементов сейсмостойких железобетонных каркасных зданий и соору-
жений, в основу которой заложен теоретический базис концепции нелинейного статического
анализа. Предлагается продольное армирование несущих конструкций назначать от действия
эксплуатационных нагрузок и слабых (частых) землетрясений с применением расчётов
по линейно-спектральному методу (при K1=1,0) в редакции СНиП II-7–81* (2000 г.). А при
действии сейсмических сил, характерных сильному (редкому) событию, оценивать коррект-
ность принятых расчётных параметров зон пластичности и достаточность их насыщения по-
перечной арматурой. При этом допускается использовать любую наиболее подходящую не-
линейную расчётную процедуру. На частном примере показана необходимость чёткого обос-
нования согласованности расчётных параметров зон пластичности с их конструктивными ха-
рактеристиками, принимаемыми на стадии концептуального проектирования. Поясняется,
что длина приузлового участка, предназначенного для расстановки усиленного поперечного
армирования, и длина зоны пластичности в действительности могут иметь разные значения
для одного и того же элемента. А способ оценки параметров замкнутых хомутов в месте
примыкания к жёсткому узлу рам объектов исследования, только по критерию предельной
поперечной силы в наклонном сечении, применим исключительно для коротких конструк-
ций. Отмечается вклад советской научной школы (1936–1975) в развитие методологии оцен-
ки сейсмостойкости конструктивных систем с применением кривой несущей способности.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Соснин, А.В. Об уточнении коэффициента допускаемых повреждений K1 и его согласованности с концепцией редукции сейсмических сил в постановке спектрального метода (в порядке обсуждения) / А.В. Соснин // Вестник граждан-
ских инженеров. – 2017. – № 1(60). – С. 92–116.
Джинчвелашвили, Г.А. Анализ основных положений СП 14.13330.2011 «СНиП II-7–81*. Строительство в сейсмических районах» / Г.А. Джинчвелашвили, О.В. Мкртычев, А.В. Соснин // О возможных принципиальных ошибках в нормах проектирования, приводящих к дефициту сейсмостойкости сооружений в 1-2 балла. Сб. тр. семинара, 15 сент. 2011 г. – М.: МГСУ, 2011. – С. 19–27.
Джинчвелашвили, Г.А. Анализ основных положений СП 14.13330.2011 «СНиП II-7–81*. Строительство в сейсмических районах» / Г.А. Джинчвелашвили, О.В. Мкртычев, А.В. Со-
снин // Промышленное и гражданское строитель-
ство. – 2011. – № 9. – С. 17–21.
Особенности учёта допускаемых повреждений конструкций в регламентах некоторых стран по сейсмостойкому строительству / Г.А. Джинчвелашвили, А.В. Соснин, Ю.А. Рыбаков, А. Рауаби // Инновационные технологии в развитии строительства, машин и механизмов для строительства и коммунального хозяйства, текущего содержания и ремонта железнодорожного пути. Сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф.,
–30 марта 2012 г. – Смоленск: СФ МИИТ, 2012. – С. 210–218.
Руководство для проектировщиков к Еврокоду-8: Проектирование сейсмостойких конструкций: Руководство для проектировщиков к EN 1998-1 и EN 1998-5 Еврокод 8: Общие нормы проектирования сейсмостойких конструкций, сейс-
мические воздействия, правила проектирования зданий и подпорных сооружений / Пер. с англ. М. Фардис и др.; ред. серии Х. Гульванесян; М-во образования и науки Росс. Федерации, МГСУ; науч. ред. перевода Г.А. Джинчвелашвили. – М.: МГСУ, 2013. – 484 с.
Джинчвелашвили, Г.А. Анализ некоторых особенностей учёта нелинейной работы конструкций в нормативных документах по сейсмостойкому строительству / Г.А. Джинчвелашвили,
А.В. Соснин // Подсекц. «Строительная механика и теория надёжности конструкций» 71-й науч.- метод. и науч.-исслед. конф. (с международным молодёжным участием). Тез. докл., 29 янв.– 7 февр. 2013 г. – М.: МАДИ, 2013. –С. 67–69.
Соснин, А.В. Об одной методике двойного расчёта железобетонных каркасных зданий в сейсмических районах с применением концепции нелинейного статического анализа (формула и основная информационная база методики) /
А.В. Соснин // Жилищное строительство. – 2017. – № 12. –С. 17–25.
Paulay, T. Shear Effect on Plastic Hinges of Earthquake Resisting Reinforced Concrete Frames, Structural Concrete under Seismic Actions / T. Paulay, I.N. Bull // Bulletin "D", Information No. 132,
Comite Euro-International du Beton. – Paris, 1979. – P. 165−172.
Соснин, А.В. К вопросу учёта диссипативных свойств многоэтажных железобетонных каркасных зданий массового строительства при оценке их сейсмостойкости / А.В. Соснин // Современная наука и инновации. – 2017. № 1(17). – С. 127–144.
Сейсмостойкое строительство зданий / И.Л. Корчинский, Л.А. Бородин, А.Б. Гроссман и др.; под ред. И.Л. Корчинского. – М.: Высшая школа, 1971. – 320 с.
Золотков, А.С. Сейсмостойкость монолитных зданий / А.С. Золотков. – Кишинёв: Картя Молдовей, 2000. – 284 с.
Мартемьянов, А.И. Инженерный анализ последствий землетрясений 1946 и 1966 гг. в Ташкенте / А.И. Мартемьянов. – Ташкент: ФАН, 1967.
Соснин, А.В. Об особенностях методологии нелинейного статического анализа и его согласованности с базовой нормативной методикой расчёта зданий и сооружений на действие сейсмических сил / А.В. Соснин // Вестник ЮУрГУ.
Серия «Строительство и архитектура». – 2016. – Т. 16, № 1. – С. 12–19. DOI:10.14529/build160102.
Соснин, А.В. О параметрах диафрагм жёсткости железобетонных каркасных зданий для строительства в сейсмических районах (по результатам расчётов многоэтажного жилого здания методом нелинейного статического анализа в SAP2000) / А.В. Соснин // Жилищное
строительство. – 2016. – № 4. – С. 17–25.
Freeman, S.A. Evaluations of Existing Buildings for Seismic Risk: A Case Study of Puget Sound Naval Shipyard, Bremerton, Washington / S.A. Freeman, J.P. Nicoletti , J.V. Tyrell // Proceedings
of the U.S. National Conference of Earthquake Engineering, EERI. – Berkeley, California, 1975. – P. 113–122.
Тян, А.С. О расчёте конструкций на сейсмостойкость за пределом упругости / А.С. Тян // Строительная механика и расчёт сооружений. – 1965. – № 4. – С. 31–36.
Вибрационные испытания зданий / Госкомитет по делам строительства и архитектуры при Госстрое СССР, ЦНИИЭП жилища; под ред. Г.А. Шапиро. – М.: Стройиздат, 1972. – 160 с.
Егупов, В.К. Расчёт зданий на сейсмические воздействия / В.К. Егупов, Т.А. Камандрина. – К.: Будiвельник, 1969. – 208 с.
Складнев, Н.Н. Предложения по корректировке основных расчётных положений главы СНиП II-7-81 / Н.Н. Складнев, О.О. Андреев, В.И. Ойзерман // Строительная механика и
расчёт сооружений. – 1990. – № 10. – С. 10–14.
Расчетно-экспериментальный метод анализа динамической прочности элементов железобетонных конструкций / Н.Н. Белов, О.В. Кабанцев, Д.Г. Копаница, Н.Т. Югов. – Томск: STT,
– 292 с.
Мкртычев, О.В. Проблемы учёта нелинейностей в теории сейсмостойкости (гипотезы и заблуждения) / О.В. Мкртычев, Г.А. Джинчвелашвили. – М.: изд-во МГСУ, 2012. – 192 с.
Ахвледиани, Н.В. Статический классический и сингулярный предельный анализ идеально-жёстко-пластических механических систем в условиях не вполне достоверной информации о внешней нагрузке / Н.В. Ахвледиани, А.Н. Ахвле-
диани. – Тбилиси-Кармиэль: МНТО «INCOL», 2010. 99 с.
Оганян, А.А. Рекомендации по расчёту прочности и жёсткости железобетонных рам с нелинейными диаграммами деформирования узлов и элементов на горизонтальные нагрузки / А.А. Оганян, М.Я. Фрайнт; ЦНИИЭП Жилища. – М.: Гос-
комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР, 1976. – 34 с.
Курзанов, А.М. Ещё раз об актуализированной редакции СНиП II-7–81* «Строительство в сейсмических районах» / А.М. Курзанов // Промышленное и гражданское строительство. –
– № 8. – С. 45–48.
Аминтаев, Г.Ш. Опыт применения СП 14.13330.2014. Строительство в сейсмических районах / Г.Ш. Аминтаев // Материалы 5 общего заседания Научного совета Российской академии архитектуры и строительных наук по Сейсмоло-
гии и сейсмостойкому строительству (исх. № 62-С-05.2015 от 11.05.2015): Тез. докл., 21 мая 2015 г. – М.: РААСН, 2015. – 4 с.
Jain, S.K. Proposed Draft Provisions and Commentary on Indian Seismic Code IS1893. (Part 1. Criteria for Earthquake resistant design of structures and buildings. General provisions) /
S.K. Jain, C.V.R. Murty. – 2002. – 158 p.
Соснин, А.В. Об алгоритме уточнения коэффициента допускаемых повреждений K1 по кривой несущей способности для проектирования железобетонных каркасных зданий массового строительства в сейсмических районах / А.В. Со-
снин // Жилищное строительство. – 2017. – № 1-2. – С. 60–70.
Zhang, Zh. Experimental Study on Damping Ratios of In-Situ Buildings / Zh. Zhang, Ch. Cho // World Academy of Science, Engineering and Technology, 2009. 5 p.
Paulay, T. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings / T. Paulay, M.J.N. Priestley. – New York: John Wiley & Sons, Inc., 1992. – 744 p.
Ньюмарк, Н. Основы сейсмостойкого строительства / Н. Ньюмарк, Э. Розенблюэт; сокр. пер. с англ. Г.Ш. Подольского; под ред. Я.М. Айзенберга. – М.: Стройиздат, 1980. – 344 с.
Арнольд, К. Архитектурное проектирование сейсмостойких зданий / К. Арнольд, Р. Рейтерман; пер. с англ. Л.Л. Пудовкиной; под ред. С.В. Полякова, Ю.С. Волкова. – М.: Стройиздат,
195 с.
Килимник, Л.Ш. К разработке методики оценки предельных состояний многоэтажных каркасных зданий при сейсмических воздействиях / Л.Ш. Килимник // Тр. Центр. науч.-исслед. ин-та
строит. конструкций им. В.А. Кучеренко. – 1975. – Вып. 44. – С. 66–82.
Исследование влияния основных параметров диафрагм, принятых на стадии концептуального проектирования, на реакцию многоэтажного железобетонного рамно-связевого каркаса методом нелинейного статического анализа (для района с умеренной сейсмичностью): отчёт о проведении НИР / Кафедра зданий и сооружений на транспорте Смоленского филиала Московского государственного университета путей сообщения (МГУПС (МИИТ)); Руководитель А.В. Соснин,
соисполн. А.В. Ильющенков, А.А. Абросов. – Смоленск, 2015. 48 с.
Reinforced Concrete Moment Frame Building without Seismic Details: Report No. 111-2004 / H. Faison, C.D. Comartin, K. Elwood, Earthquake Engineering Research Institute (EERI) and International Association for Earthquake Engineering (IAEE). – University of British Columbia, 2004. – 26 p.
Bettinger, S. Concrete Buildings Damaged in Earthquake (A Collection of Case Studies) / S. Bettinger. – URL: http://db.concretecoalition.org
The Northridge, California Earthquake of 17 January 1994: A Field Report By Earthquake Engineering Field Investigation; by ed. A. Blakeborough, P.A. Merriman, M.S. Williams. – University of Oxford,
– 195 p.
Panagiotakos, T.B. Deformations of RC Members at Yielding and Ultimate / T.B. Panagiotakos, M.N. Fardis // ACI Structural Journal. – 2001. – Vol. 98, No. 2. – P. 135–148.
Mander, J.B. Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete / J.B. Mander, M.J.N. Priestley, R. Park // Journal of Structural Engineering. ASCE. – 1988. – Vol. 114(3), No. 8. – P. 1804–1826.
Соснин, А.В. О прогнозировании потерь от повреждения землетрясением объектов массового строительства / А.В. Соснин // Проблемы анализа риска. – 2017. – № 4. – С. 68−75.
Paultre, P. Confinement Reinforcement Design for Reinforced Concrete Columns / P. Paultre, F. Légeron // Journal of Structural Engineering (ASCE). – 2008. – No. 5. – P. 738–749.
Giannopoulos, I.P. Seismic Assessment of a RC Building according to FEMA 356 and Eurocode 8 / I.P. Giannopoulos // The 16-th Concrete Contest, TEE, ETEK, 21–23 October 2009. – Paphos, Cyprus. – 12 p.
Sheikh, S.A. Analytical Model for Concrete Confinement in Tied Columns/ S.A. Sheikh , S.M. Uzumeri // ASCE Journal of the Structural Division. – 1982, Vol. 108(12). – P. 2703–2722.
Mander, J.B. Seismic Design of Bridge Piers: Research Report No. 84-2 / J.B. Mander, M.J.N. Priestley, R. Park. – University of Canterbury, Christchurch, New Zealand, 1984.
Fardis, M.N. Practical Implementation of Seismic Assessment Method in Eurocode-8 – Part 3, With Linear or Nonlinear Analysis and Deformation-Based Verification Using Empirical Chord Rotation
Capacity Expressions / M.N. Fardis, A.J. Kosmopoulos
// The 6-th National Conference on Earthquake Engineering, 16–20 October 2007. – Istanbul, Turkey, 2007. – P. 69–101.
Moehle, J.P. Special Moment Frames / J.P. Moehle // Prepared for CE 244, Reinforced Concrete Structures, a graduate class taught at the University of California, Berkeley, 2008. – 33 p.
Kaar, P.H. Properties of Confined Concrete for Design Earthquake Resistance Structures / P.H. Kaar, W.G. Corley // The VIth International Сonference on Seismic Buildings, New Delhi, 1977.
Priestley, M.J.N. Seismic Design and Retrofit of Bridges / M.J.N. Priestley, F. Seible, G.M.S. Calvi. – New York: John Wiley & Sons, Inc., 1996. – 705 p.
Inel, M. Effects of Plastic Hinge Properties in Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Buildings / M. Inel, H.B. Ozmen // Engineering Structures. – 2006. – No. 28. – P. 1494–1502.
Gorji, M.S. Analysis of the Resistance of Joints in Reinforced Concrete Strengthened by FRP Sheets against Released Forces of Earthquake / M.S. Gorji, M.Z. Moghaddam // Journal of American
Science. – 2011. – No. 7(9). – P. 995–999.
Paulay T., Park R., Birss G.R. Elastic BeamColumn Joints for Ductile Frames / T. Paulay, R. Park, G.R. Birss // Proceedings the 7th World Conference on Earthquake Engineering. – Istanbul, 1980.
– Vol. 6. – P. 331−338.
Comerio M. et al. The M 6.3 Christchurch, New Zealand, Earthquake of February 22, 2011. Learning from Earthquakes, EERI Special Earthquake Report, May 2011. 16 p.
Поляков С.В. Последствия сильных землетрясений / С.В. Поляков. – М.: Стройиздат, 1978. – 311 с.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.