[dlyareg]

СНиП требует обеспечить устойчивость здания на опрокидывание при сейсмике. Как выполнять расчет, какие коэффициенты принимать и какие нагрузки учитывать я в нормах не нашел. Я посчитал следующим образом.
Смоделировал здание с жесткой заделкой в основании. Сейсмику 8 баллов приложил с коэффициентом допускающим повреждения здания K=1. Проверку проводил по формуле Муд/Мопр>1. Удерживающий момент находил умножением суммы всех вертикальных сил на плечо от центра до грани фундаментной плиты. Опрокидывающий момент находил как сумму всех инерционных сил по данному направлению от всех форм колебаний умноженную на 2/3 высоты здания. Причем удерживающие нагрузки брал с коэффициентом 0,9, а инерционные с коэффициентом 1,1. Получается здание высотой 60 м и шириной 30 м опрокидывается без проблем. Мне кажется такого быть не должно. Подскажите пожалуйста все ли я сделал правильно? Может подскажете материал по этому вопросу?

[Profan]

Сообщение от dlyareg Смоделировал здание с жесткой заделкой в основании.

Здание, жестко заделанное в основание, не может опрокинуться.

[mikel]

Profan, пошутили...
данный вопрос к снипописателям...
по крестьянски: построили мы с соседом одинаковые сараи из равного материала . он назвал его атомным , К=1 ... другой К=0.25...первый сарай опрокинулся.
выходит чем крепче он его лепил , тем хуже вышло. стародавний вопрос: что все таки мы находим действительную внешнюю систему сейсмических сил или нет. в принципе если сооружение как боксер приняло удар с гашением его энергии в конечном интервале времени , то оно не валится, а если не способно деформироваться , то падает нввзничь... рассуждая таким образом можно принять, что податливый боксер рассеял энергию и не упал, вроде этот К=0.25-0.35-1.00 должен именно это и учитывать. вот только написать это прямо или опровергнуть хитрые писатели не пожелали.

[Forrest_Gump]

Сообщение от dlyareg Опрокидывающий момент находил как сумму всех инерционных сил по данному направлению от всех форм колебаний умноженную на 2/3 высоты здания.

Логики не уловил. Почему не произведение инерционной силы на плечо, вычислить это не сложно, так как массы в большинстве сосредоточенны в уровне перекрытий?

Сообщение от dlyareg Получается здание высотой 60 м и шириной 30 м опрокидывается без проблем.

Тогда уж моделировать надо основание односторонними опорами %-).

[Profan]

Пошутил/не пошутил, однако при значении=1 упомянутого коэффициента лучше бы здание заделать в грунт хотя бы сваями.

[mikel]

радикально.

[Экс]

Полагаю, посчитано верно. И в СНиПе на опрокидывание "пропущена" одна "мелочь" - это именно заделка здания.

Сейчас модно строить здания на плите... Эти все здания - МОГИЛЫ. Кто помнит школьный курс физики, знает, что согласование источника энергии и потребителя ея оптимально тогда, когда сопротивление потребителя равно внутреннему
сопротивлению источника. Те же закономерности работают во всем. Если здание стоит на плите - оно представляет собой
почти ИЗОЛИРОВАННУЮ РЕЗОНАНСНУЮ СИСТЕМУ, и, как любая резонансная система , способна накапливать энергию, в данном случае -механическую, энергию колебаний. Это свойство потенциальных ям - накапливать. А любая полуизолированная система, да еще и резонансная - типичнейшая яма.
Двух - трех этажные здания , построенные по жесткой схеме, "почему то" разламываются вопреки расчету. Гибкие первые этажи высоток - ровно два из трех - выжившим повезло с резонансом, почвой
или оказались в тени соседних зданий.
Хотелось бы обратить внимание любознательных радиослушателей на тот скромненький факт, что ни одна офигенно
умными прохвессорами написанная теория из сейсмоустойчивых книжек, ни одна сертифицированная программа, по которым за каким то хреном требуется все считать - типа Лиры, СКАДа и прочей лажи для безграмотных - ну ни одна
из этих реализаций мирового опыта сейсмостроения не рассматривает взаимоотношения здания и грунта в динамике и в цифрах. Как то само собой разумеется, что здание крепко пришпандорено к грунту... Вот только чем?

А не рассматривается потому, что тогда придется объявить просто таки массу литературы и ПО по сейсмике ЛАЖЕЙ!!!
А не рассматривается потому, что динамика здания - это не наукообразные формулы и книжки, написанные для того,
чтоб будущим кандидатам и докторам можно было зачесть печатный труд . Динамика здания - это очень комплексная
наука, и ДУРАЦКИМИ коэффициентами из СНиПов и ДБНов тут не обойтись.

Я уже приводил пример - возьмите две стеклянных банки и одну просто поставьте на вибростол, а вторую приклейте
любым герметиком. Сразу поймете, что же произойдет с высотным зданием при сейсмоударе.

Особенно смешная есть книжка Плевкова - там собраны схемы сейсмоизоляции. Детские.
А вот взрослые дяди ставят
демпферы - ПОГЛОТИТЕЛИ!! \не пружинки\ , которых назначение - преобразовывать энергию колебаний в тепло. Только
об этом практически нет информации. И не удивительно.

Кстати, в Штатах практически все высотки имеют несколько этажей заглубления. И вовсе не от заботы об автолюбителях...

Так что драбалызнется Ваше здание, дорогуша! Как и куча зданий у нас в Крыму, разрешение на строительство которых
получено просто за бабло. А жизнь - она ни чего не стОит...

[dlyareg]

У меня здание 2-ой категории, поэтому для всех расчетов я беру коэффициент K=0.25. Если взять инерционные силы по результатам расчета с этим коэффициентом то никакого опрокидывания не будет. Но я не уверен что опрокидывающие силы можно снижать в 4раза, считая это допустимыми повреждениями. Жесткую заделку принял потому, что нет никаких данных о том какой жесткости будет основание при землетрясении. Если взять основание с коэффициентами постели посчитанное по формуле Савинова то это почти жесткая заделка. Если "статические", то основание начинает работать на растяжение.
Насчет того что здание обязательно упадет не уверен. Думаю будет отрыв грунта то с одной стороны то с другой, т.к. опрокидывающие силы не постоянны, а знакопеременны. Но какой бы ни был плохой СНиП и плохие программы все равно есть требование посчитать на опрокидывание. Хочу понять как это сделать.
Forrest_Gump правильно ли я понимаю расчет с односторонними связями. Считаем здание. Получаем инерционные силы и преобразовываем их в загружения. В водим в узлы фундаментной плиты нелинейные элементы КЭ 261 и пересчитываем. Если правильно, то какую жесткость назначать этим элементам и как понять потом что произошел отрыв фундамента, а не опрокидывание ?

[igr]

А при реальных землетрясениях было ли опрокидывание хотя бы одного здания?Все разрушаются при накоплении повреждений.

[Экс]

Сообщение от dlyareg как понять потом что произошел отрыв фундамента, а не опрокидывание ?

Не будет отрыва - будет просто разрушение. Если грунты типа песка - здание оптопчет периферию, повиснет на средней части фундамента и либо раздавит свой центр на первом этаже, либо накренится, может и опрокинется.
Если грунт прочный - разрушатся периферийные колонны, в первую очередь угловые.
Если здание в плане прямоугольное - то короткие фасады.
Какие там коэффициенты! Перефразируя предыдущего оратора, спрошу - Вы видели, чтоб
у здания отрывался фундамент, а оно продолжало улыбаться?

[dlyareg]

Согласен. Опрокинуть может только очень высокие здания с очень маленькой площадью опирания. Экс, исходя из ваших рассуждений, колебания надо гасить демпферами, а все остальное бабка надвое сказала. Тоже согласен. Но на все проекты никаких демпферов и научных институтов не хватит. Уникальных зданий у нас не много, а остальные надо строить с определенной степенью надежности и ценой, что и прописано в СНиП.

[[email protected]]

Чтобы опрокинуть здание высотой 60м и шириной 30м нужно иметь действительно больное воображение или экскаватор чтоб подрыть фундамент ...
сейсмика тут бессильна

[dlyareg]

Вопрос не в том насколько реально, а в правильности расчета и его необходимости.

[mikel]

допустим здание бетонное стеновой системы, крепкая структура, в некотором смысле кирпич поставленный на попа. так какую систему сейсмических сил мы берем при К=1 или иное? понятно что с единицей надежно, но на опрокидывание с единицей проблематично устоять , тем более домишки чаще шириной 15-18 м , а этажность заказчики требуют, на плиту согласны, на сваи нет. кстати на этот вид зданий К=0.25

[dlyareg]

Так как вы считаете какой коэффициент брать?

[Экс]

Сообщение от dlyareg Согласен. Опрокинуть может только очень высокие здания с очень маленькой площадью опирания. Экс, исходя из ваших рассуждений, колебания надо гасить демпферами, а все остальное бабка надвое сказала. Тоже согласен. Но на все проекты никаких демпферов и научных институтов не хватит. Уникальных зданий у нас не много, а остальные надо строить с определенной степенью надежности и ценой, что и прописано в СНиП.

Мы с Вами о разном говорим. Здание опрокидывается не потому, что его сильно раскачали и оно
потеряло устойчивость. Опрокидывание происходит по следующему сценарию - здание , подвергшееся сейсмовоздействию, не только совершает маятниковые колебания, но и ВСЕГДА!!
крутильные. По той простой причине., что крутильные колебания - это тоже потенциальная ямка и любое здание имеет еще и резонанс крутильный, о котором все стыдливо молчат...
Так вот, происходит структурная деградация грунта ПО ПЕРИФЕРИИ, в результате здание вначале получает крен, выдавливая с какой ни будь стороны грунт. Естественно, что
при этом положение центра тяжести смещается именно в сторону крена, создавая условия для
усиления деструкции, либо вызывая размалывание жб конструкций нижнего этажа.
Дальше два пути - либо продолжение крена , либо разрушение каркаса. Такова механика
опроидывания. А те наивные расчеты на отрыв фундамента... Ну я не знаю, если честно, для чего они вообще делаются. Может, для того, чтоб сказать - я считал по правилам?

Кстати, в импортной литературе масса фото с вот такими зданиями, опрокинувшимися, накренившимися и просто утонувшими в грунте. И зачастую их высотными то не назовешь - длинный фасад вдвое больше высоты при 6-10 этажах.Если не видели - ну надо поинтересоваться...
А то как то неприлично - считаете незнамо что, не представляя себе происходящего.

[mikel]

ну а если грунт не разжижается? пусть примером галечник, или лучше скала. и самый дом крепкий, может ведь лечь аки памятник , при каком же К сейсмику то брать?
есть где нибудь указующий перст, документ или нет? хотелось бы узнать кто как берет пусть и в разных случаях и с учетом обстоятельств.

[[email protected]]

Сообщение от dlyareg Вопрос не в том насколько реально, а в правильности расчета и его необходимости.

Необходимость зависит от грунтов .. песок изменяет свои свойства очень неприятно при вибрации.. мягкопластичная глина тоже не подарок ..
при таких грунтах возможно образование крена и даже падение узких зданий .. все остальные случаи связаны с обрушением части наиболее нагруженного первого этажа .. но это не то опрокидывание о котором идет речь ..
Есть фотки где лег дом этажей 16 -20 на свайном фундаменте .. в Китае .. сваи не панацея от всех бед
например если человеку прибить туфли к полу обуть в эти туфли и резко ударить в нос ... то кроме носа он поломает ноги ..

[dlyareg]

Это все понятно. Но, допустим, грунт достаточно прочный, а здание жесткое и высокое чтоб успеть лечь прежде чем разрушится. Как ответить на вопрос эксперта об опрокидывании? Или как обосновать заказчику, что высоту здания следует ограничить?

[engineer_a]

У меня сложилось такое впечатление, что сейсмика в Совдепии была "на периферии". Где-то там, на окраинах империи были сейсмозоны. В них можно было не особо строить высотное, так, обойтись малоэтажным, а что упало, то пропало....
А вот американцам с японцами повезло меньше. Сейсмозоны в оживленных, экономически важных, густонаселенных, не периферийных районах. Хочешь - не хочешь, а надо глубоко изучать вопрос и тратить деньги на его изучение....

По сути их здания представляют собой механизмы, с демпферами-гасителями-рассеивателями энергии. Хорошо бы иметь метод расчета здания совместно с окружающим массивом грунта, который колеблется и раскачивает здание. С учетом нелинейностей, гистерезисов всяческих. Думаю, что они что-то подобное пытаются рассчитывать и проверять экспериментально.
А то, что предлагает СНиП - это упрощенная условность, которая непонятно как и непонятно насколько гарантирует, что соответствие этой условности обеспечит выживание людей в здании при реальном землетрясении...

Это как если бы автомобиль вместо краш-теста рассчитывать на некоторую условную статическую силу....

Была мода "домов на ножках"... В 60-х. Типа покачаются, и все. В Латинской Америке тряхануло, и там такие дома обрушились - оказывается, не учли, что будут крутильные колебания. Приводится этот пример в книге Егупова по сейсмическим расчетам.

Вообще, до сих пор нет четкой модели по сейсмонагрузке. Зависит многое от расположения эпицентра, направления волн, строения земной коры.... Например, представьте, что снеговая нагрузка по СНиПу могла бы быть от 100 кг/кв.м до 10 тонн/кв.м. А иногда и до 100 т/кв.м. - вот было бы весело.... Вот такая изученость вопроса в сейсмике по энергии колебаний и по том, как она передается зданию.....