Єврокод 8. Проектування сейсмостійких конструкцій
У ПК ЛІРА-САПР реалізовано вимоги будівельних нормативних документів багатьох країн, у тому числі комплекту гармонізованих європейських стандартів Eurocodes (Єврокоди), а також національних додатків до Eurocodes для Республіки Казахстан, Республіки Білорусь та України.
Єврокод 8. Проектування сейсмостійких конструкцій
У ПК ЛІРА САПР можливий розрахунок будівель та споруд на сейсмічні впливи згідно з Єврокод, у тому числі, з урахуванням національного додатку для Республіки Казахстан:
- EN 1998-1-2004;
- СП РК EN 1998-1:2004/2012+НТП РК 08-01.1-2017 Єврокод 8. Проектування будівельних конструкцій з урахуванням сейсмостійкості. Частина 1. Загальні правила, сейсмічний вплив та правила для будівель.
1. Методи розрахунків
Для вирішення задач на сейсмічні впливи в ПК ЛІРА САПР 2022 реалізовано декілька основних методів:
1.1 Спектральний метод із використанням модального аналізу
Найбільш поширений підхід до розрахунку будівель та споруд на сейсмічний вплив – розрахунок із розкладанням руху за формами коливань у спектральній постановці. При розрахунках на сейсмічні впливи ПК ЛІРА САПР дозволяє застосувати метод спектра відповідей. У цій постановці на першому етапі розрахунку визначаються власні форми коливань. Далі по кожній формі коливань визначаються інерційні сейсмічні сили, які прикладаються як статичні навантаження.
У ЛІРА САПР реалізована можливість задати динамічний вплив по EN 1998-1:2004 та по СП РК EN 1998-1:2004/2012+НТП РК 08-01.1-2017 (національний додаток Казахстану) в автоматичному режимі, або вручну через різні акселерограми.
ReSpectrum
Програмний модуль ReSpectrum призначений для побудови спектрів відповіді одномасового осцилятора від динамічних впливів, заданих за допомогою акселерограм, сейсмограм, велосиграм і трикомпонентних акселерограм, а також для взаємного перетворення цих впливів (акселерограма ’ сейсмограма, акселерограма ’ велосиграма, сейсмограма ’ акселерограма, сейсмограма ’ велосиграма, велосиграма ’ сейсмограма, велосиграма ’ акселерограма).
Конденсація мас
Реалізовано можливість для кожного динамічного завантаження задавати список КЕ, до вузлів яких будуть збиратися маси. Дана можливість спростити підготовку розрахункових схем, коли виникала необхідність для збору мас створювати дублюючі завантаження, в яких, наприклад, виключалися навантаження для стилобатної частини будівлі. Або коли в рамках однієї моделі виконується розрахунок окремих секцій будівель на загальному фундаменті, і доводилося розділяти маси для отримання коректного розрахунку інерційних навантажень та контролю за набором модальних мас по окремих секціях.
1.2 Пряме інтегрування рівнянь руху
Система Динаміка в часі на відміну від розрахунку на динамічні впливи, реалізованого в лінійному процесорі на основі методів спектрального аналізу, дозволяє розрахувати на динамічні впливи нелінійно деформовані конструкції – конструкції з односторонніми в'язями, фізично нелінійні системи, що мають залежність Г-µ у вигляді діаграми Прандтля.
На основі системи Динаміка в часі легко провести комп'ютерне моделювання поведінки конструкції, що нелінійно деформується, від динамічного впливу в часі.
Прикладання сейсмічного навантаження можливо із застосуванням різноманітних користувацьких законів, представлені на наступному рисунку. В тому числі, можливе задання визначених навантажень відповідно до п.п. 3.2.3.1 EN 1998-1:2004.
Коефіцієнти Релея
Коефіцієнти Релея - коефіцієнти пропорційності маси α та жорсткості β для врахування демпфування за Релеєм. Дані використовуються у розрахунковому модулі ДИНАМІКА в часі.
1.3 Нелінійний статичний метод (Pushover Analysis)
У ПК ЛІРА-САПР реалізовано Універсальний Pushover analysis (п.п.4.3.3.4 EN 1998-1:2004) для багатомасової розрахункової моделі.
Pushover analysis (метод спектру несучої здібності) - це статичний нелінійний розрахунок, при якому вертикально навантажена розрахункова модель споруди піддається монотонному нарощуванню горизонтального сейсмічного навантаження з контролем горизонтального переміщення.
В якості сейсмічного навантаження для нелінійного розрахунку вибираються інерційні сили, обчислені в лінійному розрахунку та відповідні формі власних коливань із найбільшою модальною масою.
Нарощування горизонтального навантаження проводиться до тих пір, поки не буде досягнуто контрольного переміщення заздалегідь призначених рівнів конструкції або її повне руйнування.
В якості критеріїв досягнення контрольних переміщень у ПК ЛІРА САПР прийняті:
- граничні значення перекосів між призначеними рівнями конструкції;
- гранична величина нарощування сейсмічного навантаження.
Реалізований у ПК ЛІРА САПР алгоритм Pushover analysis є універсальним та може бути застосований до всіх можливих спектрів реакцій. Це залежності «коефіцієнт динамічності І – період коливань Т» у нормах Росії (СНіП, СП), України (ДБН), Грузії, Вірменії, країн Середньої Азії. Це й залежності «прискорення Sa – переміщення Sd» в нормах Казахстану, країн Європи (Єврокод), а також США (IBC-2006, ASCE 7-05). Допускається також задання довільних спектрів користувача і спектрів реакцій від користувацьких акселерограм.
2. Деякі особливості розрахунку на сейсмічні впливи згідно з EN 1998-1:2004.
2.1 Врахування багатокомпонентності сейсмічного впливу
Для врахування багатокомпонентності діючого сейсмічного навантаження згідно з п.п. 4.3.3.5 EN 1998-1:2004 у ПК ЛІРА САПР використовується спеціальна функція – «комбінувати результати завантажень».
2.2 Врахування ефектів кручення
Одним з варіантів урахування ефектів кручення (п.п. 4.3.3.3.3 EN 1998-1:2004), обумовлених невизначеностями у розташуванні мас та просторовими варіаціями сейсмічного руху, є зміщення розрахункових центрів маси на кожному поверсі будівлі відносно номінального положення на відстань < 0>eak у напрямку ортогональному напрямку дії сейсмічних сил.
Ефекти випадкового кручення, реалізовані зміщенням центу мас, в ПК ЛІРА-САПР можна реалізувати шляхом, описаним далі. Моделювання ефектів випадкового кручення виконується в наступній послідовності:
- для збору ваг мас виконується перехід від навантажень, розподілених по площі перекриття, до навантажень, зосереджених у вузлах перетину вертикальних несучих елементів із плитами перекриттів;
- визначається положення центру ваги (мас) плити перекриття;
- створюються завантаження зі зміщеним центром ваги, з яких збираються маси ваги для динамічного розрахунку.
Детальна стаття
Оцініть можливості
Якщо у вас все ще є сумніви, завантажте демонстраційну версію та спробуйте або зв'яжіться з нашою службою підтримки для отримання більш детальної інформації.