M = k x M (5.2.2)

jik 1 ojik

где: k - коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения в

1

рассчитываемых зданиях и принимаемый согласно табл. 3 СНиП II-7-81*

равным для монолитных железобетонных конструкций - 0,22 и для стальных

конструкций - 0,25;

S и М - сейсмические силы и моменты k-ого (k = 1, 2..... n) узла

расчетной динамической модели (РДМ)* по j-ому (j = 1, 2, 3) направлению

при i-ой форме колебаний;

S и М - сейсмические силы и моменты, определенные в предположении

o o

упругой работы конструкции здания (рис. 5.2.4).

"Рис. 5.2.4. Расчетная динамическая модель здания"

5.2.12. Величины упругих сейсмических сил и моментов вычисляются по следующим формулам:

"Формулы 5.2.3, 5.2.4"

"Формулы 5.2.3, 5.2.4 (продолжение)"

5.2.13. Коэффициенты пространственных форм колебаний определяются по следующим формулам:

"Формулы 5.2.5, 5.2.6"

"Формула 5.2.7"

Здесь: ню_xj (j = 1, 2, 3) - направляющие косинусы вектора ускорения поступательного движения грунтового основания (см. рис. 5.2.4, б), удовлетворяющие следующемe условию:

"Формула 5.2.8"

──────────────────────────────

* Расчетная динамическая модель (РДМ) - упругая (линейная или нелинейная) система, содержащая инерционные элементы.

Мероприятия по защите от прогрессирующего обрушения

6.1.1. Высотные здания должны быть защищены от прогрессирующего обрушения в случае локального разрушения несущих конструкций в результате возникновения аварийных чрезвычайных ситуаций (ЧС).

К последним относятся:

- природные ЧС - опасные метеорологические явления, образование карстовых воронок и провалов в основаниях зданий;

- антропогенные (в том числе техногенные) ЧС - взрывы снаружи или внутри здания, пожары, аварии или значительные повреждения несущих конструкций вследствие дефектов в материалах, некачественного производства работ и др.

6.1.2. Устойчивость здания против прогрессирующего обрушения должна проверяться расчетом и обеспечиваться конструктивными мерами, способствующими развитию в несущих конструкциях и их узлах пластических деформаций при предельных нагрузках (Рекомендации по защите жилых зданий стеновых конструктивных систем при чрезвычайных ситуациях. М., 2000. Рекомендации по защите жилых каркасных зданий при чрезвычайных ситуациях. М., 2002).

6.1.3. Расчет устойчивости здания необходимо производить на особое сочетание нагрузок, включающее постоянные и длительные нагрузки при следующих возможных схемах локальных разрушений:

- разрушение (удаление) двух пересекающихся стен одного (любого) этажа на участке от их пересечения (в частности, от угла здания) до ближайших проемов в каждой стене или до следующего пересечения с другой стеной длиной не более 10 м, что соответствует повреждению конструкций в круге площадью до 80 м; (площадь локального разрушения);

- разрушение (удаление) колонн (пилонов) либо колонн (пилонов) с примыкающими к ним участками стен, расположенных на одном (любом) этаже на площади локального разрушения;

- обрушение участка перекрытия одного этажа на площади локального разрушения.

Для оценки устойчивости здания против прогрессирующего обрушения допускается рассматривать лишь наиболее опасные схемы локального разрушения.

6.1.4. Проверка устойчивости здания против прогрессирующего обрушения включает расчет несущих конструкций в местах локальных разрушений по предельным состояниям первой группы с расчетными сопротивлениями материалов (бетона и арматуры), равными нормативным значениям. При этом величина деформаций и ширина раскрытия трещин в конструкциях не регламентируются.

6.1.5. Постоянные и временные длительные нагрузки при расчете устойчивости здания против прогрессирующего обрушения следует принимать по табл. 5.1 настоящих норм. При этом коэффициенты сочетаний нагрузок и коэффициенты надежности по нагрузкам принимаются равными единице.

6.1.6. Для расчета зданий против прогрессирующего обрушения следует использовать пространственную расчетную модель, которая может учитывать элементы, являющиеся при обычных эксплуатационных условиях ненесущими, а при наличии локальных воздействий активно участвуют в перераспределении нагрузки.

Расчетная модель здания должна отражать все схемы локальных разрушений, указанных в п. 6.1.3.

6.1.7. Основное средство защиты зданий от прогрессирующего обрушения - резервирование прочности несущих элементов, обеспечение несущей способности колонн, ригелей, диафрагм, дисков перекрытий и стыков конструкций; создание неразрезности и непрерывности армирования конструкций, повышение пластических свойств связей между конструкциями, включение в работу пространственной системы ненесущих элементов.

Эффективная работа связей, препятствующих прогрессирующему обрушению, возможна при обеспечении их пластичности в предельном состоянии, чтобы после исчерпания несущей способности связь не выключалась из работы и допускала без разрушения необходимые деформации. Для выполнения этого требования связи должны предусматриваться из пластичной листовой или арматурной стали, а прочность анкеровки связей должна быть больше усилий, вызывающих их текучесть.

6.1.8. В высотных зданиях следует отдавать предпочтение монолитным и сборно-монолитным перекрытиям, которые должны быть надежно соединены с вертикальными несущими конструкциями здания связями.

Связи, соединяющие перекрытия с колоннами, ригелями, диафрагмами и стенами, должны удерживать перекрытие от падения (в случае его разрушения) на нижележащий этаж. Связи должны рассчитываться на нормативный вес половины пролета перекрытия с расположенным на нем полом и другими конструктивными элементами.

Конструкции надземной части зданий

6.2.1. В высотных зданиях применяют конструктивные системы, состоящие из вертикальных (колонны, стены, ядра жесткости) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) несущих конструкций, обеспечивающих прочность и повышенную пространственную жесткость зданий.

Повышение пространственной жесткости зданий может достигаться применением:

- развитых в плане и симметрично расположенных диафрагм и ядер жесткости;

- конструктивных систем с несущими наружными стенами по всему контуру здания;