ДБН В.1.1-12:2014. Будівництво в сейсмічних районах України
У LIRA-FEM* реалізовано вимоги будівельних нормативних документів багатьох країн, у тому числі комплекту українських стандартів ДБН (Державні будівельні норми).
- Розрахунок конструкцій за ДБН
- Навантаження і впливи. Створення комбінацій
- Навантаження і впливи. Збір навантажень
- Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції
- Сталеві конструкції
- Конструкції будинків і споруд. Кам’яні та армокам’яні конструкції
- Проектування дерев’яних конструкцій
- Основи і фундаменти
- Будівництво в сейсмічних районах України
ДБН В.1.1-12:2014. Будівництво в сейсмічних районах України
У LIRA-FEM (ЛІРА-САПР) можливий розрахунок будівель та споруд на сейсмічні впливи згідно з ДБН.
1. Методи розрахунків
Для вирішення задач на сейсмічні впливи в LIRA-FEM реалізовано декілька основних методів:
- Спектральний метод з використанням модального аналізу;
- Пряме інтегрування рівнянь руху (Динаміка в часі);
- Нелінійний статичний метод (Pushover Analysis).
1.1 Спектральний метод із використанням модального аналізу
Найпоширеніший підхід до розрахунку будівель і споруд на сейсмічний вплив - розрахунок із розкладанням руху за формами коливань у спектральній постановці. Під час розрахунків на сейсмічні впливи LIRA-FEM дає змогу застосувати метод спектра відповідей. У цій постановці на першому етапі розрахунку визначаються власні форми коливань. Далі за кожною з форм коливань визначаються інерційні сейсмічні сили, які прикладаються як статичні навантаження.
У LIRA-FEM реалізовано можливість задати динамічний вплив за ДБН В.1.1-12:2014 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 СЕ, у вузли яких будуть збиратися маси. Ця можливість спростить 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 і контролю набору модальних мас за окремими секціями.
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, дає змогу розрахувати на динамічні впливи конструкції, що нелінійно деформуються, - конструкції з односторонніми зв'язками, фізично нелінійні системи, що мають залежність σ-ε у вигляді діаграми Прандтля.
На основі системи Динаміка в часі легко провести комп'ютерне моделювання поведінки нелінійно деформованої конструкції від динамічного впливу в часі.
Прикладання сейсмічного навантаження можливе із застосуванням різноманітних користувацьких законів, що представлені на наступному рисунку. Зокрема, можливе завдання навантажень визначених згідно з п.п. 6.4.1. ДБН В.1.1-12:2014.
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 LIRA-FEM реалізовано Універсальний Pushover analysis (п.п.6.2.2 ДБН В.1.1-12:2014) для багато-масової розрахункової моделі.
Pushover analysis (метод спектра несучої здатності) - це статичний нелінійний розрахунок, за якого вертикально навантажену розрахункову модель споруди монотонно нарощують горизонтальним сейсмічним навантаженням із 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 LIRA-FEM прийняті:
- граничні значення перекосів між призначеними рівнями конструкції;
- гранична величина нарощування сейсмічного навантаження.
Реалізований у ПК ЛІРА САПР алгоритм Pushover analysis є універсальним і може бути застосований до всіх можливих спектрів реакцій. Це залежності «коефіцієнт динамічності ? - період коливань Т» у нормах України (ДБН), Грузії, Вірменії, країн Середньої Азії. Це і залежності «прискорення Sa - переміщення Sd» у нормах Казахстану, країн Європи (Єврокод), а також США (IBC-2006, ASCE 7-05). Допускається також завдання довільних користувацьких спектрів і спектрів реакцій від користувацьких акселерограм.
2. Деякі особливості розрахунку на сейсмічні впливи згідно з ДБН В.1.1-12:2014
2.1 Врахування багатокомпонентності сейсмічного впливу
Для врахування багакомпонентності діючого сейсмічного навантаження у відповідності до п. 6.3.10 ДБН В.1.1-12:2014 в LIRA-FEM використовується спеціальна функція - « Комбінувати результати завантажень».
2.2 Врахування ефектів кручення
Згідно з п. 6.3.12 ДБН В.1.1-12:2014 для будівель і споруд, ширина або довжина яких більше 30 метрів, або які несиметричні в плані, необхідно враховувати крутильне сейсмічне навантаження (сейсмічний момент). Значення розрахункового сейсмічного моменту Мккр залежить від ek, фактичного ексцентриситету між центром мас і центром жорсткостей k-го поверху, та es, додаткового розрахункового ексцентриситету від обертального руху грунту.
Ексцентриситет ek залежить від форми будівлі та в LIRA-FEM обчислюється та враховується в розрахунку автоматично.
Ексцентриситет es необхідно обчислити згідно з положеннями п. 6.3.12 (ф-ла 6.10) та врахувати в моделі.
Моделювання ефектів крутильного сейсмічного навантаження виконується в такій послідовності:
- для збору ваги 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.
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.