CC BY
61. Nurhonov D., Dexqonaliyev M. USE OF GEOGRID TECHNOLOGY IN THE CONSTRUCTION AND OPERATION OF MODERN HIGHWAYS //Экономика и социум. -2021. - №. 4-1. - С. 257-260.
УДК 699.841
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ НА СРЕЗ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Бузруков Закирё Саттиходжаевич, НамИСИ,к.т.н.,проф.
E-mail. [email protected]. Тел.+998972521962.
Кохоров Абдуманон Абдумуталиб угли, НамИСИ, преподаватель.
E-mail.: [email protected]. Тел. +998934481190.
Аннотация: В статье рассматривается методика определения сейсмической нагрузки на здание, распределение ее между стенами и простенками, а так же проверка прочности кирпичной стены.
Annotation: The article considers the technique of determining the seismic load on the building, its distribution between walls and piers, as well as checking the strength of the brick wall.
Ключевые слова: сейсмостойкость, сейсмическая нагрузка.
Key words: seismic stability, seismic load.
Введение.Ежегодно на земном шаре происходят несколько сотен тысяч землетрясений, и около ста из них - разрушительные, несущие гибель людям и целым городам.
Введение.Ежегодно на земном шаре происходят несколько сотен тысяч землетрясений, и около ста из них - разрушительные, несущие гибель людям и целым городам.
Территория Узбекистана относится к Центрально-Азиатскому региону, характеризующемуся сложным геологическим строением и высокой тектонической и сейсмической активностью земной коры. Около 55% территории республики могут подвергаться землетрясениям с магнитудой более 5 (М > 5). В этом регионе проживают более 25 млн. человек. В сейсмически опасных районах расположено 120 городов, как основанных несколько тысяч лет назад, так и в прошлом столетии.
В Узбекистане во второй половине XX в. жилищное строительство велось по немногим стандартным проектам, примерно одинаковым в разных республиках бывшего СССР. При предварительной оценке сейсмической уязвимости городов, предлагается разделить их на четыре основных типа: 1) исторически сложившиеся; 2) образованные на базе горнодобывающей, химической и других видов промышленности; 3) образованные на базе сельскохозяйственного освоения новых целинных земель и 4) столица республики г. Ташкент, восстановленный после землетрясения 1966 г. и застроенный сейсмически устойчивыми зданиями и сооружениями.
Проблемами сейсмостойкости зданий и сооружений и развитием динамических методов расчета занимаются многие отечественные и зарубежные ученые. Решению актуальных задач теории сейсмостойкости посвящены работы следующих ученых: ЯМ. Айзенберга, А.Н. Бирбраера, К.С. Завриева, Р. Клафа, И.Л. Корчинского, Ю.П. Назарова, В.И. Смирнова, Дж. Пензиена, А.М. Уздина, Г. Хаузнера,Э.И. Хачияна, Ю.Т. Чернова, Б.М.Мардонова, К.С.Абдурашидова, Ш.С.Юлдашева, В.А.Ржевский, И.Ф.Ципенюк и многих других. Следует отметить, что, несмотря на многочисленные проведенные исследования по вопросам сейсмостойкости зданий и сооружений, задача определения
сеисмическои нагрузки на кирпичные здания и сооружения все еще остается актуальной на сегодняшний день.
Обсуждение.Расчетная сейсмическая нагрузка, в выбранном направлении, приложенная к точке К и соответствующая ¡-той форме собственных колебаний определяется по формуле [7]:
= К0КпКэтКр§о1к (1)
Зо1к = aQkWiK5nik (1а)
где: 8мк - инерционная сила, определяемая в предположении упругого деформирования конструкций;
а - коэффициент, определяемый по таблице 2.7 в зависимости от сейсмичности площадки строительства;
Ок-вес здания (сооружения), отнесенный к точке К расчетной схемы по СНиП 2.01.03-96 , определяемый с учетом расчетных нагрузок на конструкции, согласно п.2.1;
Wi-спектральный коэффициент, определяемый по п.2.16;
Кб-коэффициент диссипации, определяемый по п.2.16;
Кр - коэффициент регулярности, определяемый по п.2.25;
К0-коэффициент ответственности, принимаемый по табл.2.3;
Кэт-коэфициент зависящий от этажности здания (сооружения), определяемый по п.2.17, [7];
■фк - коэффициент зависящий от формы собственных колебаний здания (сооружения) по 1-му гону и места расположения нагрузки на расчетной схеме, определяемый по п.2.18, 2.19, [7];
Кп- коэффициент учета повторяемости землетрясений, принимаемый по табл.2.4
Рис.1. Схемы определения и распределения сейсмической нагрузки между стенами, параллельными направлению действия сил Определив расчетную сейсмическую нагрузку на здание, необходимо вычислить усилия (перерезывающие силы, изгибающие моменты) в несущих элементах. Из курса строительной механики известно, что усилия в несущих элементах здания определяются на основе совместной работы составных частей пространственной работы. Однако трудности в технике расчета пространственной системы вынуждают прибегать к упрощениям, облегчающим процесс вычисления усилий без существенного искажения несущей способности рассматриваемой системы.
Наиболее распространенным приемом расчета является расчленение пространственной системы здания на самостоятельные плоские системы, которые позволяют рассматривать их работу в продольном и в поперечном направлениях
независимо друг от друга (рис.1). В результате расчетная схема здания в рассматриваемом направлении будет состоять из плоских параллельно расположенных систем, объединенных горизонтальными связями в одну структуру. Распределение сейсмической силы по несущим вертикальным системам зависит от конструктивного решения горизонтальных диафрагм (перекрытий).
Опыт проектирования и строительства показывает, что горизонтальные связи, осуществляемые с помощью железобетонных перекрытий (монолитных или сборных) по своим жесткостным характеристикам в своей плоскости находятся в промежуточном положении между абсолютно жесткими и гибкими. Поэтому распределять сейсмическую силу между параллельно работающими конструкциями рекомендуется с учетом деформативности перекрытий.
Тогда с учетом деформативности перекрытий в горизонтальной плоскости при симметричном расположении стен в плане здания относительно его горизонтальных осей общая сейсмическая нагрузка Бис может быть распределена между параллельно работающими несущими вертикальными конструкциями по формуле [1]:
где: коэффициенты Я;2 зависят от вида перекрытия и для расчета стен продольного направления Ь/В<1,5 ( Ь - длина здания или отсека, В - его ширина) [1]: при
монолитных железобетонных = 0,9, Т/д =0,1; при сборных с монолитными обвязками = 0,6, У^ =0,4; при деревянных = 0,9, У^ =0,1, а при - Ь/Б>1,5 принимают
= 1,у2=о.
В случае равномерного расположения стен в плане здания высотой до пяти этажей допускается определение /¿/¿¡ц по приближенной формуле:
где: Акп, Акт - площади горизонтального сечения соответственно п-ой и т- ой стен за вычетом ослаблений проемами.
Определение усилий в элементах наружных стен зданий высотой до пяти этажей, характеризующейся равномерным расположением проемов и приблизительно одинаковой жесткостью простенков и междуоконных поясов, начинается с распределения поперечной силы ($ы = ^Skn), приходящейся на п-ую стену в уровне к- го этажа между отдельными простенками Часть этой силы, приходящейся на т-й
простенок определяется по формуле:
г- _ _^Ьт'^Ьт^п_
---(3)
Ч
т
». Чв
где: Ъ^гпё^гпЪ^гп- ширина, толщина и высота (в пределах проема) т-го простенка п-ой стены к-го этажа; Ъъ^ъ^к* - то же, простенка б; г- число простенков в стене; юкт, - коэффициенты, учитывающие деформации междуоконных поясов (ригелей)
подсчитываются по формуле, предложенной В.Т. Рассказовским [3]:
(4)
где: ет = 5 для кирпичной и виброкирпичной кладок (панелей и блоков) и ет= 3 для бетонных панелей; ¿nep.m, @km - пролет и высота вертикального сечения перемычки.
По формуле (3) учитываются деформации изгиба и сдвига как в простенках, так и в перемычках. Для крайних простенков с учетом их совместной работы с простенками торцовых стен величины Sknm, подсчитанные по формуле (3) умножают на коэффициент 1,5. После определения поперечных сил Sknm для всех простенков n-ой стены необходимо их просуммировать и результат сопоставить с Skn.
Проверка прочности элементов стен на срез производится путем сопоставления действующих усилий Sknm с расчетной несущей способностью простенка [Q], вычисляемой по формулам норм [5]. Расчет неармированной кладки на срез при разрушении вдоль горизонтальных швов (по неперевязанному сечению) производится по формуле:
где: Rsq -расчетное сопротивление кладки срезу по неперевязанному сечению;
ц - коэффициент трения по шву кладки (для кладки из кирпича и камней правильной формы ц = 0,7);
Go - среднее напряжение сжатия в кладке (в предположении прямоугольной эпюры) при наименьшей расчетной продольной нагрузке N, определяемой коэффициентом надежности по нагрузке Yf=0,9 (с коэффициентом перегрузки 0,9) по формуле:
n - коэффициент, равный 1,0 для кладки из полнотелого кирпича и камней и 0,5 для кладки из пустотелого кирпича и камней с вертикальными пустотами;
A(F) - площадь сечения поперечной стены с учетом (или без учета) примыкающих участков продольной стены.
Выводы. Таким образом, проведен анализ источников литературы и скомпонована методика определения сейсмической нагрузки на кирпичные здания и сооружения до 5 этажей. Кроме проверки прочности на срез кирпичной кладки должны быть проведены расчеты на внецентренное сжатие и главные растягивающие напряжения.
Данные, полученные в результате проведенных расчетов, должны быть проверены на конечно-элементной модели, что и будет дальнейшим этапом нашей работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инструкция по определению расчетной сейсмической нагрузки для зданий и сооружений. - М.: Госстройиздат, 1962. - 128 с.
2. Поляков В.С, Фалевич Б.Н. Проектирование каменных и крупнопанельных
конструкций. - М.: Изд-во: Высшая школа, 1966.
3. Рассказовский В.Т. Расчет жилых крупнопанельных зданий на сейсмические воздействия. - Ташкент, 1961. Вып.1
4. Сафаргалиев С.М. Сейсмостойкость зданий из индустриальных кирпичных изделий. - Алма-Ата: Наука, 1988. - 184 с.
5. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (с Изменениями №1, 2)
6. КМК 2.03.07-98. Каменные и армокаменные конструкции. Ташкент,1998.-87 с.
7. СНиП 2.01.03-96. Строительство в сейсмических районах. Ташкент,1996.-87 с.
8. Алимов Х.Л., Бузруков 3.С. Методика проведения экспериментальных исследований зданий и сооружений со свайным фундаментом на упругом основании при сейсмических воздействиях. // Сб. докл. / ТМИ. Ташкент, 1990.- Вып. 6. Вопросы динамики сооружений и надежности машин,- С. 36-40.
9. Buzrukov, Z., and A. Khamrakulov. "Joint work of a flat frame and pile foundations under dynamic impacts." Materials Science and Engineering Conference Series. Vol. 883. No. 1. 2020.
10. Buzrukov, Zakiryo, Ilkhom Yakubjanov, and Mukhtorzhon Umataliev. "Features of the joint work of structures and pile foundations on loess foundations." E3S Web of Conferences. Vol. 264. 2021.
11. Бузруков, Закирё Саттиходжаевич. "ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ «ПЛОСКАЯ РАМА-РОСТВЕРК-ГРУППА СВАЙ» ПРИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ." Universum: технические науки 12-1 (81) (2020): 86-91.
12. Бузруков, Закирё Саттиходжаевич. "ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ С УЧЕТОМ ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ." Вестник науки и образования 22-1 (2020): 79-85.
13. Alimov, Kh, Z. Buzrukov, and M. Turgunpolatov. "Dynamic characteristics of pile foundations of structures." E3S Web of Conferences.-EDP Sciences. Vol. 264. 2021.
14. Бузруков, Закирё Саттиходжаевич. "Исследование совместной работы плоской рамы и свайных фундаментов при динамических воздействиях". Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Ташкент, 1993.
15. Sattikhodzhaevich, Buzrukov Zakiryo. "WAYS TO SOLUTION THE UNLOADING OF THE TRANSPORT NETWORK IN MODERN CITIES." INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH IN COMMERCE, IT, ENGINEERING AND SOCIAL SCIENCES ISSN: 2349-7793 Impact Factor: 6.876 16.3 (2022): 14-19.
16. Alimov, Khorisboy, Zakiryo Buzrukov, and Mirzohid Turgunpulatov. "Dynamic characteristics of pilot boards of structures." E3S Web of Conferences. Vol. 264. EDP Sciences, 2021.
17.Sattikhodjaevich, Buzrukov Zakiryo, and Kahorov Abdumanon. "The Use Of Solar Energy In Heating Systems." Journal of Pharmaceutical Negative Results (2022): 1028-1034.
