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

Техподдержка

Все о системах автоматизированного проектирования (САПР) и BIM технологии

Сейсмическая нагрузка в SCAD. Часть 1

Расчет зданий и сооружений производится на различного рода загружения. Особое место в этом списке занимает нагрузка сейсмическая. Нагрузка характерна не для всех регионов Земли, и некоторые регионы нашей страны требуют учета сейсмической активности. В данной статье рассмотрим особенности расчета схемы каркаса здания на действие сейсмической нагрузки по СП 14.13330.2014.

Расчет здания на сейсмическую нагрузку связан с определением форм колебаний конструкции. Каждая форма представляет собой отдельно взятую нагрузку, которая вызывает появление усилий в элементах конструкции. Усилия по каждой форме суммируются программно в результирующую согласно п. 5.11.

01

 

Пользователь в программе может использовать на выбор формулу 8 или 9, для этого есть соответствующая галочка при задании динамической нагрузки:

02
 

При задании нагрузки пользователю необходимо указать количество рассматриваемых форм. Это количество характерно для каждого конкретного случая, т.к. ограничивается процентом собранных эффективных модельных масс.

Эффективная модальная масса – доля массы сооружения, участвующей в динамической реакции по определенной форме колебаний при заданном направлении сейсмического воздействия в виде смещения основания как абсолютно жесткого тела (определение по СП 14.13330.2014). Сумма собранных модальных масс должна составлять не менее 90% общей массы системы, возбуждаемой по направлению действия сейсмического воздействия для горизонтальных воздействий и не менее 75% - для вертикального воздействия.

Проконтролировать процесс сбора масс, а значит учет достаточного количества форм колебаний можно в программе с помощью вкладки команды «Периоды и частоты колебаний», вкладка «Перемещения»: 

03

 

Если в графе сумма модальных масс по горизонтальному направлению менее 90%, следует увеличить количество форм колебаний.

Важным является определение частот колебания здания и, собственно, определение инерционных масс. Для данной операции пользователь должен преобразовать статические нагрузки в массы. И тут возникает сложность, с каким коэффициентом преобразовывать нагрузки. На форумах проектировщиков идут жарки споры на эту тему, и всему виной – отсутствие корректной формулировки в нормах. Есть, например, в СП «Сейсмика» такая таблица:

04.png

Многие инженеры (судя по форумам) думают, что эти коэффициенты можно использовать при нахождении частот собственных колебаний. В СП «Нагрузки и воздействия» 2016г. появилась формулировка при определении собственных частот колебания сооружения в разделе Воздействие ветра:

Собственные частоты допускается определять при действии нормативных значений нагрузок (постоянных, длительных, кратковременных), учитываемых для рассматриваемой расчетной ситуации.

Т.е. новые нормы «нагрузок и воздействий» предлагают пользоваться коэффициентами, которые бы сконвертировали заданные пользователем значения нагрузок в нормативное значение. Например, если вы задали нагрузку от веса покрытия в расчётном значении, используйте коэффициент для сбора масс 1/1,3=0,77, если задали в нормативном значении нагрузок, то 1. Я в расчетах придерживаюсь методики, описанной в СП «нагрузки и воздействия», хотя бы потому, что год выпуска норм выше, чем СП «Сейсмика», а, как известно, новые нормы отменяют правила ранее выпущенных документов в части общих разделах для двух документах. Возможно, в методиках известных авторов строительной науки есть другие соображения на этот счет, и кто-то из читающих данную статью с ней знаком, просьба написать на наш форум.

Итак, в статье мы разобрали основные требования к анализу сейсмического воздействия при расчетах строительных конструкций. Конечно, этих особенностей гораздо больше: характер форм колебаний (поступательные, крутильные), правило закрепления модели при динамических нагрузках и др., о них мы расскажем в следующих статьях.

Скачать пример расчета здания на сейсмическую нагрузку в SCAD


Также читайте статью «Расчет на сейсмические воздействия с использованием модуля ДИНАМИКА+ в ПК ЛИРА 10.6 и SCAD 21.1»

Теги: SCAD Office, Расчет на сейсмические воздействия


« 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