• Центр компетенций САПР
  • в строительстве с 1994 г.
Техподдержка

Техподдержка

Все о системах автоматизированного проектирования (САПР) и BIM технологии

Сейсмостойкое строительство. Расчет на сейсмические воздействия объектов олимпиады 2014 и ЧМ по футболу 2018

расчет здания на сейсмическое воздействие

При проектировании особо ответственных уникальных зданий и сооружений, например, таких как стадионы, театры, высотные сооружения (более 100 м) необходимо выполнять расчет здания на сейсмические воздействия с большей тщательностью и с применением широкого набора инструментов. Так, например, большинство объектов олимпиады Сочи 2014 и спортивных сооружений ЧМ по футболу 2018 было запроектировано и рассчитано с учетом следующих факторов:

  • Взаимодействие сооружения с грунтом основания
  • Эксплуатационные нагрузки
  • Снеговые воздействия (Красная поляна – около 1 т/м2)
  • Пульсация ветра
  • Боковое давление грунта
  • Требования комфортности (расчет на согласованное движение зрителей)
  • Поэтапное возведение конструкций
  • Сейсмические воздействия, в том числе с учетом нелинейной работы конструкций
  • Температурные воздействия
  • Устойчивость к прогрессирующему обрушению
  • Расчеты в 2 ПК

Расчет здания на сейсмические воздействия. Футбольный пример сейсмостойкого строительства

Рассмотрим примеры таких расчетов зданий на сейсмические воздействия. На рис. 1 изображен футбольный стадион к ЧМ по футболу 2018 г., строящийся в г. Ростов-на-Дону (Расчетное обоснование: Келасьев Н.Г. (ЦНИИПромзданий, гл. инженер), Мкртычев О.В. (МГСУ, зав. НИЛ НСС), Колесников А.В. (ЛИРА софт).

 

сейсмостойкое строительство расчетное обоснование

Рис. 1 Стадион в Ростове-на-Дону (ЧМ по футболу 2018)

Так как сооружение строится в сейсмически активном районе, необходимо обосновать принятые конструктивные решения на предмет сейсмостойкости. Проблема заключается в том, что действующие документы по сейсмостойкому строительству, основанные на спектральном методе расчета, неприменимы, поскольку (как минимум) использование в конструкции покрытия тросов (рис. 1), работающих только на растяжение, предполагает использование нелинейных методов расчета. Таким образом, необходимо использовать прямые методы интегрирования уравнений с применением акселерограмм и с использованием нелинейных конечных элементов.

При сейсмостойком строительстве необходимо оценивать полученные ускорения и перемещения в узлах во времени (рис. 2), а также изменяющиеся во времени усилия в конечных элементах.

расчет здания на сейсмическое воздействие диаграма

Рис.2 Ускорения и перемещения для точки 1 (консоль «козырька» покрытия)

При сейсмостойком проектировании и строительстве таких сооружений, как правило, разрабатываются специальные технические условия (СТУ) на проектирование, в которых даются указания на проектирование таких зданий, которых нет или они (указания) противоречат действующим нормам. Так, например, необходимость создания СТУ на Ледовую арену для Керлинга, построенную для Олимпиады 2014 [2] объясняется отсутствием в нормах следующих параметров:

  • В расчетах на особые сочетания нагрузок следует учесть сейсмическую нагрузку согласно требованиям СНиП II-7-81*, СП 31-114-2004, СНКК 22-301-2000* и настоящих СТУ.
  • С учетом сейсмичности площадки …. коэффициент А в формуле (2) СНиП II-7-81* следует принять равным 0.5 (500 см/с2).
  • Расчеты сооружения на особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий необходимо выполнить в двух вариантах по п. 2.2,а и п. 2.2,б СНиП II-7-81*.

Большинство объектов Олимпиады 2014 (рис.3) проектировались по СТУ с примерно похожими требованиями, описанными выше.

 специальные технические условия (СТУ) на проектирование  расчетное обоснование  использование нелинейных методов расчета

Ледовый ДС для фигурного катания

Ледовая арена для керлинга

Крытый конькобежный центр

Рис.3 Некоторые из олимпийских объектов Сочи 2014

Расчет здания на сейсмическое воздействие. Что в итоге

Таким образом, при проектировании и расчетном обосновании таких объектов, как спортивные арены и стадионы, необходимо использовать весь спектр возможностей программных комплексов. Также необходимо применять современные методы расчетов на сейсмические воздействия и на прогрессирующие обрушения.

Узнать дополнительную информацию и расчетах зданий на сейсмические воздействия и сейсмостойком строительстве вы можете на бесплатном вебинаре: «Расчет стального и железобетонного каркаса здания на действие пульсационной составляющей ветрового воздействия»

New Call-to-action

Список использованных источников

  1. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах (с изм. 2000г.). – М.: ЦНС, 2003. – 48 с.

  2. СТУ на проектирование объекта «Ледовая арена для керлинга», ЦНИИСК им. Кучеренко, 2008 г.

Теги: ПК ЛИРА 10


« Вернуться на главную
Подписаться на блог

Популярные публикации

Облако тегов

Показать все

Авторы

Показать всех

Предложить тему для публикации

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных.

Подробнее