Проектування житлового будинку у м. Черноморськ із використанням демпфіруючих пристроїв

Abstract

Для забезпечення сейсмостійкості будівлі було запропоновано конструктивне рішення вузлів (дисипативних зон) з застосуванням сейсмоізоляторів. Конструкції вузлів сполучення робочої арматури паль з плитою ростверку розроблені з додержанням умов забезпечення вільної реалізації линійних переміщень стержнів арматури в тілі ростверку в межах розрахункових величин деформацій гумових елементів сейсмоізоляторів при сейсмічних впливах. Після узгодження технічних рішень з Замовником було виконано: а) - коригування моделі будівлі секції А з варіантом установки сейсмоізоляторів на оголовки паль збільшеної довжини l =14.9 м з урахуванням уточненої геології майданчика будівництва; б) -визначення горизонтальних та вертикальних коефіцієнтів жорсткості на контакті грунтової основи і паль з урахуванням специфіки роботи грунту вапняк-черепашник в якості грунтів основи, які характерні для Одеського регіону; в) - визначення розрахункової величини несучої здатності паль за властивостями ґрунтової основи при статичних і сейсмічних впливах; г) - розрахунки статичної моделі будівлі з урахуванням нелінійної роботи грунту основи з ітераційним перерахунком вертикальних коефіцієнтів жорсткості на контакті грунтової основи та паль, а також динамічної моделі будівлі для варіантів без сейсмоізоляторів і з сейсмоізоляторами. Визначені величини навантажень на палі, виконано їх порівняння з граничними навантаженнями, встановленими Замовником, а також був проведений порівняльний аналіз деформацій будівлі без сейсмоізоляторів і з сейсмоізоляторами. Встановлено, що для будівлі з сейсмоізоляторами визначальним розрахунковим варіантом є статичний розрахунок на дію вітрового навантаження; д) - комплекс розрахунків різних варіантів статичних моделей будівлі з варіюванням кількості паль з урахуванням нелінійної роботи грунту основи з метою визначення можливості зменшення кількості паль. Розрахунки виконувалися з коригуванням розрахункових моделей на кожному кроці зміни загальної кількості паль. На оголовки буронабивних паль встановлюються високодемпфуючі гумові сейсмоізолятори висотою 50 мм та діаметром Ø 420 мм. Жорсткістні характеристики гумових сейсмоізоляторів прийняті такими, що дорівнюють Rx = Ry = 10000 т/м, а Rz =20000 т/м. Сполучення паль з залізобетонним ростверком через проміжні елементи сейсмоізоляторів фактично являється шарнірним. Розрахунок армування пальових фундаментів проводився за програмним комплексом ЛІРА-АРМ і ЛІРА-САПР 2017 R4 [7] на зусилля, отримані в розрахунках системи «ґрунтова основа – пальовий фундамент – верхня будова» за варіантами на основне та епізодичне поєднання навантажень з сейсмічними впливами при найбільш невигідних поєднаннях навантажень (РСН), з обов’язковим додержанням умов, що конструкції вузлів сполучення робочої арматури паль з плитою ростверку ророблені з забезпеченням вільної реалізації линійних переміщень стержнів арматури в тілі ростверку в межах розрахункових величин деформацій гумових елементів сейсмоізоляторів при сейсмічних впливах. 3. За результатами розрахунків верхньої будови з урахуванням системи сейсмоізоляції при сейсмічних навантаженнях інтенсивністю 7 балів, визначених за спектральним методом ДБН. Перша і друга форми власних коливань секції А є поступальними, а третя – крутильною. Найбільші розрахункові значення перекосів поверхів 0,001 не перевищують допустимих значень, що дорівнюють 0,004. Максимальні коефіцієнти армування несучих залізобетонних конструкцій будівлі при сейсмічних впливах інтенсивністю 7 балів дорівнюють 2,26%, що не перевищує гранично допустиме значення (4,0%) при класі бетону несучих конструкцій С25/30 (відповідає прийнятому в проекті). Сейсмостійкість несучих вертикальних і горизонтальних конструкцій будівлі з використанням системи сейсмоізоляції забезпечена при розрахунковій інтенсивності майданчика будівництва 7 балів.