CC BY
5
Юсупов А.Р., кандидат технических наук
доцент
кафедра производства строительных материалов, изделий и конструкции Ферганский политехнический институт
Узбекистан
ПРЕДПОСЫЛКИ, ГИПОТЕЗЫ РАСЧЕТА СЕЙСМОСТОЙКОСТИ И СЕЙСМОУСТОЙЧИВОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ ПО МЕТОДУ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
Аннотация: в статье рассматриваются вопросы расчета сейсмостойкости и сейсмоустойчивости железобетонных рамно -каркасных и рамно-связевых зданий по методу предельного состояния.
Ключевые слова: строительство, здание, сейсмостойкость, сейсмоустойчивость, метод, расчет, предельное состояние, пространственная жесткость, пластический шарнир.
Yusupov A.R., candidate of technical sciences
associate professor
department of production of building materials, products and designs
Fergana Polytechnic Institute
Uzbekistan
BACKGROUND, HYPOTHESES FOR CALCULATION OF SEISMIC
RESISTANCE AND SEISMIC STABILITY OF REINFORCED CONCRETE FRAME BUILDINGS BY THE LIMIT STATE METHOD
Annotation: the article deals with the calculation of seismic resistance and seismic resistance of reinforced concrete frame-frame and frame-braced buildings using the limit state method.
Key words: construction, building, seismic resistance, seismic resistance, method, calculation, limit state, spatial rigidity, plastic hinge.
Изначально, целесообразно остановится над понятиями сейсмостойкости и сейсмоустойчивости зданий и сооружений.
Сейсмостойкость - это способность строительных конструкций, зданий и сооружений переносить расчетные сейсмические нагрузки и деформации, сохраняя свои эксплуатационные свойства в пределах, предусмотренных действующими строительными нормами и правилами, а также техническими регламентами.
Сейсмоустойчивость - способность строительных конструкций, в целом зданий и сооружений выдерживать сильнейшие землетрясения с
минимальными повреждениями (допускается разрушения отдельных несущих элементов зданий и сооружений) [4].
Если представит сейсмостойкость и сейсмоустойчивость сейсмически безопасного здания или сооружения в виде концентрированных кругов, то круг реальной нормативной сейсмостойкости объекта находится внутри круга. сейсмоустойчивости объекта Сейсмоустойчивость означает реальную предельную сопротивляемость конструктивной системык сильным сейсмическим воздействиям и в себе включает все ресурсы сейсмичеческой несущей способности здания и сооружения. Как отмечено выше, сейсмостойкость определяет способность строительных конструкций, зданий и сооружений переносить расчетные сейсмические нагрузки и деформации, сохраняя свои эксплуатационные свойства в пределах, предусмотренных действующими строительными нормами и правилами, а также техническими регламентами. Проведенные автором многочисленные обследования технического состояния и сейсмостойкости реальных строительных объектов, в целях разработки проектов реконструкции, показали чрезмерные огромные запасы сейсмической несущей способности зданий, спроектированных и возведенных в четком соблюдении требованиям действующих строительных норм и правил [5].
Сейсмоустойчивость объекта, прежде всего, зависят от его высоты, и веса в целом, конструктивной системы, которая принимает на себя сейсмическое воздействие, сейсмических регионов, где строится объект, включая и микросейсмическую районированию. Поскольку в зонах малой сейсмической активности могут существовать геологические разломы, которые могут представлять повышенную геодинамическую опасность отдельных объектов, особенно высотных зданий. Для изучения действительной работы сооружений в условиях сильных землетрясений необходимы исследования конструктивных систем в стадии, близкой к запредельной, с учетом накопления и развития повреждений во времени. В проблемах сейсмостойкости и важными являются экономические критерии оптимальности, на основе которых может быть выбрана степень антисейсмического усиления, обеспечивающая заданный уровень надежности сооружения при минимальных расходах на ликвидацию последствий землетрясения. Поэтому очень важно, чтобы технические и физические условия сейсмоустойчивости зданий и сооружений оценивались на жесткопластической стадии деформирования стальной арматуры и соответственно с учетом нисходящей ветви диаграммы сопротивления бетона.
За основу теории расчета приняты предпосылки, допущения и ограничения Метода предельного равновесия, которые в классическом виде приведены на книгах А.А. Гвоздева "Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия" [1] и С.М. Крылова
«Перераспределение усилий в статически неопределимых железобетонных конструкциях» [2]. Следует отметить, в этих работах рассмотрены ситуации применительно статическим нагружениям и перемещениям. Предлагаемая нами квазипространственная рамная модель расчета сейсмоустойчивости железобетонных рамно-каркасных и рамно-связевых зданий и сооружений на упругопластических и пластических стадиях напряженно-деформированного состояния, как дополнительно классическим предположениям метода предельного равновесия, основывается и на следующие гипотезы, предпосылки и допущения:
бетон растянутой зоны не работает, растягивающее напряжение воспринимается арматурой;
в предельном равновесном состоянии включаются бетон сжатой зоны работает упруго-пластично или пластично, а зависимость между напряжениями и деформациями -нелинейная, несогласно закону Гука, в работу включается нисходящая ветвь диаграммы деформирования бетона;
в колебательных процессах, растянутая и сжатая зоны сечений составляющих элементов и железобетонного каркаса в целом периодично меняются и приобретают знакопеременный характер, в результате даже сжатые зоны работают с трещинами и повреждениями, рабочую высоту растянутых и сжатых арматур следует определять с вычетом защитных слоев продольных рабочих арматур с двух сторон;
реальные здания за счёт неупругих деформаций и трещинообразования будут уходить от резонанса, эта гипотеза имеет принципиальный важный, основополагающий характер при выборе форму колебания, по которой происходит разрушение здания;
в любом виде разрушения от воздействия сил и вынужденных перемещений исчерпание несущей способности здания или сооружения происходит по схеме, по которой затрачивается минимум энергии (работы) внутренних усилий несущего каркаса. Здесь, когда речь идёт о динамическом характере разрушающих воздействий, предпочтение, господствующее положение отдается основному тону (первой форме) собственных колебаний здания [6];
в качестве основной расчетной схемы принимается квазипространственная рама, т.е. плоская рама, нагруженная по ширине грузовой площади силами в ортогональных плоскостях в отношении рассматриваемой расчетной раме [3].
при исчерпании несущей способности, т.е. сейсмоустойчивости железобетонных рамно-каркасных и рамно-связевых зданий и сооружений усилия, возникшие за счет введения в систему вынужденных деформаций и перемещений, создавшие в сечениях рамных каркасов кручения и смещения из плоскости рамы полностью снимаются, реализуется полное перераспределение усилий в расчетной плоскости рамы.
как сказано выше, в предельном равновесном состоянии происходит полное перераспределение усилий, как следствие образования пластических шарниров разрешается статическая неопределимость железобетонной расчетной рамы. Это позволяет, что в предельном пластическом равновесном состоянии расчетную многоэтажную раму можно методом сечения условно расчленить на статически определимые этажи и стойки. что позволяет рассмотреть, детализировать и проанализировать сейсмоустойчивость любого горизонтального и вертикального отсека несущего каркаса здания в отдельности [7].
Использованные источники:
1. Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. Сущность метода и его обоснование. Стройиздат, 1949. - 280 с.
2. Крылов С.М. Перераспределение усилий в статически неопределимых конструкциях, - М„: Стройиздат, 1964. - 168 с.
3. КМК 2.01.03-19. Строительство в сейсмических районах.
4. Юсупов А.Р. Инженерные решения реконструкции здания «Мадрасаи Мир» в городе Каканд. "Экономика и социум" №11(102) 2022 www.iupr.ru
5. Tojiev R.J., Yusupov A.R.. Rajabova N.R. Qurilishda metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish. Darslik. T., "Yosh avlod", 2022, 464 b.
6. Юсупов А.Р. Эвристические стратегии интеллектуального образования. "Экономика и социум" №11(102) 2022. www.iupr.ru.
7. Юсупов А.Р. Оценка сейсмостойкости и сейсмоустойчивости железобетонных каркасных зданий и сооружений методом предельного равновесия. "Экономика и социум" №11(102) 2022. www.iupr.ru.
