[DUMPFIRE-X]

При проектировании трёхэтажного жилого здания в сейсмическом районе встал вопрос решения шарнирного узла сопряжения стальной колонны из трубы 200х200х10 (ГОСТ 30245-2003) и кинематического фундамента (разработка Черепинского Ю. Д.). Как в данном случае обеспечить шарнирное сопряжение в двух плоскостях (в продольном и поперечном направлении)? Если крепление базы колонны будет осуществлено через один фундаментный болт, размещенный с определенным эксцентриситетом от центра тяжести сечения колонны, как производить подбор опорной плиты базы? Ведь в случае значительных поворотов будут возникать концентрации контактных напряжений между пластиной базы и бетонной тумбой. Если у кого-то есть подобный опыт посоветуйте решение проверенное на практике. Кстати выкладываю свежую информацию (получил её от Черепинского Ю. Д.).

[DUMPFIRE-X]

Вот инструкция от 2011 года.

[Бахил]

Повесь оба файла на гвоздик в клозете.
Единственная достоверная информация шаровые опоры фирмы MAUER.
тебе сюда http://www.maurer-soehne.ru/Cistemy_zashchity_stroitel'nykh_sooruzheniy/Seysmozashchitnye_ustroystva/Izolyatory/Mayatnikovye_opornye_chasti/

----- добавлено через ~4 мин. -----
Кстати, кинематические опоры имеют смысл для жёстких систем. Если период по первой форме > 1c, то они бесполезны и даже вредны.

[Forrest_Gump]

Сообщение от Бахил Повесь оба файла на гвоздик в клозете.

Бахил, не поверишь, но я с тобой солидарен. Маятниковые опоры - самые няши-мяши.

[DUMPFIRE-X]

Система жёсткая, рамные узлы в продольном и поперечном направлении. А вот период колебании по первой форме 1,617 с и для первой формы сумма эффективных модальных масс 0,03 %. К тому же категория сейсмичности грунта III. Бахил, а вы применяли шаровые опоры фирмы MAUER? Экспертиза пропускает?

[Forrest_Gump]

Сообщение от DUMPFIRE-X период колебании по первой форме 1,617 с

Сообщение от DUMPFIRE-X Система жёсткая

Да какая же это жесткая система.

[DUMPFIRE-X]

Forrest_Gump, что посоветуете в данной ситуации? Повышать жёсткость системы (увеличивать сечения каркаса)?
Из СП 14.13330.2011 "Строительство в сейсмических районах":
"сейсмоизоляция: Снижение сейсмических нагрузок на сооружение за счет использования специальных конструктивных элементов:

- повышающих гибкость и периоды собственных колебаний сооружения (гибкие стойки; качающиеся опоры; резинометаллические опоры и др.);"

Как в расчетной схеме смоделировать маятниковую опору фирмы MAURER? Выполнить её в виде объёмных КЭ?

P. S. В здании по второстепенным балкам армированная жб стяжка по профлисту ( б=75 мм). В расчетной схеме эта монолитная стяжка не учитывается, только её вес приложен в виде нагрузки. Возможно при учете монолитного жб жёсткость системы увеличится?

[Forrest_Gump]

А ради чего применяются кинематические фундаменты для трехэтажного здания?!

[Бахил]

Сообщение от DUMPFIRE-X Как в расчетной схеме смоделировать маятниковую опору фирмы MAURER? Выполнить её в виде объёмных КЭ?

Никак. Нет методики. Посмотри еврокод 8, журналы "Сейсмостойкое стр-во", "Стр. механика и расчёт сооружений" за последние 2 года. Методика только разрабатывается. Обычно нагрузку снижают в 2-3 раза. Без разработки СТО экспертиза не пропустит.
3-х этажный металл прекрасно обойдётся без всякой сейсмоизоляции.

[DUMPFIRE-X]

Максимальное расчетное землетрясение 10 баллов (площадка строительства о. Итуруп, б. Курильская гряда), а применимость СП до 9 баллов включительно. А КФ судя по инструкции разработчиков снижает сейсмическое воздействие. Экспертиза пропустит трёхэтажный металл без привлечения спецорганизаций (про которые прописано в СП)?
Ещё видел на форуме фото (в теме "Фото и видео с объектов форумчан") в сообщении от PL, двутавровые балки с дуговыми вырезами полок ригелей, для обеспечения возможности пластических деформаций при сейсмике.
И в нашем СП прописано про пластические деформации:

4.1 При проектировании зданий и сооружений надлежит:

применять материалы, конструкции и конструктивные схемы, обеспечивающие снижение сейсмических нагрузок, в том числе системы сейсмоизоляции, динамического демпфирования и другие новые системы регулирования сейсмической реакции;

принимать, как правило, симметричные конструктивные и объемно-планировочные решения с равномерным распределением нагрузок на перекрытия, масс и жесткостей конструкций в плане и по высоте;

в зданиях и сооружениях располагать стыки элементов вне зоны максимальных усилий, обеспечивать монолитность, однородность и непрерывность конструкций;

предусматривать условия, облегчающие развитие в элементах конструкций и их соединениях пластических деформаций, обеспечивающие устойчивость сооружения.

При назначении зон пластических деформаций и локальных разрушений следует принимать конструктивные решения, снижающие риск прогрессирующего разрушения сооружения или его частей и обеспечивающие «живучесть» сооружений при сейсмических воздействиях.

Не следует применять конструктивные решения, допускающие обрушение сооружения в случае разрушения или недопустимого деформирования одного несущего элемента

Не применяли подобные вырезы для назначения зон пластических деформаций?

[Nagay]

Сообщение от Бахил Единственная достоверная информация шаровые опоры фирмы MAUER

Не единственная, есть еще неплохой конкурент Mageba Pendulum от швейцарцев. Такие опоры не применяли не было необходимости, использовали другие опорные части этой конторы, а также и Маурера, с экспертизой проблем не было, правда, в Украине.

[Альф]

В Сочи на мостах применяли опорные части Маурер. У них есть технические свидетельства Минрегиона.

[DUMPFIRE-X]

Альф, а не подскажете опоры MAURER изготавливаются индивидуально под заказ или у них есть определенная номенклатура геометрических размеров опор?

[Kot2012]

Сообщение от DUMPFIRE-X Максимальное расчетное землетрясение 10 баллов (площадка строительства о. Итуруп, б. Курильская гряда)

Предположительно трясет довольно часто, стойки Черепинского и Курзанова больше подходят для редких землетрясений. Маятниковые опоры выпускаются многими, дешевле РМО с сравнимыми динамическими характеристиками, но тоже недешевы. Главный вопрос СТУ - чья экспертиза, для любой системы сейсмоизоляции. Для стального каркаса видел схемы с малогабаритными встроенными демферами сухого трения(ДСТ), то есть каркас работает в упругой зоне, амплитуды колебаний ограничиваются ДСТ. Можно попробовать, заранее договорившись с экспертизой об объеме и виде испытаний, заменить СТУ натурными испытаниями здания. Цепочка действий - моделирование динамики здания от сейсмовоздействия, затем моделирование динамики здания при статическом нагружении отклонением на максимальный расчетный угол и затухающими колебаниями при обрыве связи, сравнение расчета и эксперимента - как обоснование заданного уровня надежности. Если бы это был не металл.каркас, можно собрать систему на основе узлов российского производства: сферические опоры скольжения + резиновые опорные части для мостов, это будет примерно в раза два дешевле , чем маятниковые опоры.

[DUMPFIRE-X]

Kot2012, спасибо за совет. У Вас случайно нет литературы или ссылки, где подробнее ознакомится с ДСТ?

[Kot2012]

Сообщение от DUMPFIRE-X подробнее ознакомится с ДСТ?

Устройство и схемы подключения просты, картинки и видео можно посмотреть с помощью яндекса в окне поиска: "seismic isolation of buildings from metal frame dry friction dampers video "; среди видео : "Seismic protection of the building using friction dampers with". Кое что выборочно в вложении.

[Альф]

Сообщение от DUMPFIRE-X Альф, а не подскажете опоры MAURER изготавливаются индивидуально под заказ или у них есть определенная номенклатура геометрических размеров опор?

Обычно с маурером по сейсмике работают так.
Направляют им имеющиеся исходные данные. Они подбирают характеристики опорных частей. Направляют их параметры Вам. Дальше возможно несколько итераций.
Если в дальнейшем подрядчик заключит с ними договор на поставку опорных частей, то они разрабатывают чертежи и направляют проектировщику на согласование.
Конечно, бывают всякие нюансы.
А лучше Вам зайти на их сайт.

[Kot2012]

Нашел кое что для расчетов - во вложении.

[Kot2012]

под рукой итальянские маятниковые опоры в вложении.

[Бахил]

Сообщение от Nagay неплохой конкурент Mageba Pendulum от швейцарцев.

А ссылку не скинешь?
Кот2012, спасибо за информацию.

[DUMPFIRE-X]

Кот2012, огромное спасибо!

[DUMPFIRE-X]

Данные по опорам от MAURER.

[Kot2012]

Сообщение от DUMPFIRE-X Данные по опорам от MAURER.

Маятниковые опоры однако будут не дешевы, прикиньте сроки действия ТС, уложитесь? Грунт третьей категории - определяющая частота ускорений грунта ,вероятно, примерно 0,5-0,7 гц, фирма скорее всего добавит стальные демпферы.Для стального каркаса все-таки ДСТ будет существенно дешевле, к тому же демпфирование ДСТ можно регулировать затяжкой с помощью гидронатяжителей, для чего потребуется удлиненный резьбовой хвостовик.Но если заказчику цена безразлична, то можно и маятниковые опоры, это будет круто. Производителей маятниковых опор много, но если цена не является определяющей, то немецкое качество кажется предпочтительным. Вообще то ограничение этажности, металлический каркас увеличивает стоимость кв.м.

[Brasero]

Все эти штучки опасны попаданием в резонанс... Прибавим сюда совершенную непрогнозируемость спектра и направления воздействия и приходим к выводу, что все это голимая экзотика.
Жесткое здание, очень жестко связанное с грунтом с практически заанкеренным фундаментом - вот единственное что работает. Что можно запросто посчитать.

[Бахил]

Кот, что такое ДСТ?

[DUMPFIRE-X]

ДСТ - демпферы сухого трения. По факту связи с энергогасителями, переводящие энергию колебаний в тепловую энергию демпфера при трении его частей.

[Kot2012]

Сообщение от Brasero Все эти штучки опасны попаданием в резонанс..

Уж столько обсуждали... и РМО и КФ...., даже опыт Японии не убеждает. На чем дом строите, если не секрет? Если для Вас это актуально, возможно смогу помочь советом, можно в личку (есть варианты из готовых элементов российского производства).

Сообщение от Бахил Кот, что такое ДСТ?

#14, демпферы сухого трения.Примеры исполнения в #16.

[Бахил]

Спасибо за информацию.
По мне, так РМО наиболее приемлемое решение. Ещё лучше пружины+демпферы вязкого трения. Но это дорого.
Но вся существующая изоляция хороша для жёстких зданий. Для гибких она просто не включится.

[Kot2012]

Сообщение от Бахил По мне, так РМО наиболее приемлемое решение.

Хотя и сам делал, но считаю что дорого, особенно для России. Конкретно для данного проекта, если прогнозируемые вертикальные ускорения велики, то привлекательно Ваше предложение - изоляторы фирмы "Герб"(дорого конечно), или ДСТ(особенно варианты с прослойкой резины - более благоприятное включение демпферов в работу). По данным (в другой теме того же автора) размеры здания в плане 13м х 60м. С учетом крутильных колебаний целесообразно разделить здание на три автономные рядом стоящие секции по 20м и поднять частоту первого тона хотя бы до 2гц, лучше 3гц. При применении маятниковых опор из за крутильных колебаний динамическая нагрузка на наиболее удаленные от центра кручения опоры нагрузка увеличивается примерно в 2,5 раза, что необходимо учитывать при расчете усилий на фундамент и само здание с учетом неравномерности(часть опор разгрузится до нуля и с учетом вертикальных ускорений возможно нерасчетное положение маятниковых опор, что ставит под сомнение саму возможность примения маятниковых опор).
Для других случаев (условно 9-12 этажей и не в зоне разлома) считаю оптимальным вариант сейсмоизоляции из сферических опор скольжения(есть российские недурные варианты) + (если использовать готовые) резиновые опорные части (РОЧ) с автоматическим конструктивным подключением дополнительных РОЧ с увеличением амплитуды горизонтального смещения.Получается нелинейно возрастающие горизонтальная жесткость и пропорционально жесткости демпфирование(резонанса не будет никогда).

[Бахил]

Не думаю, что для стального каркаса целесообразно применение каких либо сейсмоизоляторов.
Насчёт 2Гц полностью согласен. Но! Для данного каркаса вряд-ли осуществимо. По прикидкам ТС у него и1 Гц не получится.
Для стали есть другие решения, например, выключающиеся связи, гасители и т.д.
Но всю эту хрень можно применять только тогда, когда имеется полная информация по сейсмическому воздействию на площадке строительства.

[Kot2012]

Сообщение от Бахил когда имеется полная информация по сейсмическому воздействию на площадке строительства.

Возможно автор темы сообщит исходники по сейсмике, тогда и предложения форумчан будут более конкретные. По предварительным наметкам частота первого тона здания близка к определяющей частоте сейсмовоздействия. Выключающиеся связи сейчас не применяются, а в этом случае тем более(при выключении связи падает собственная частота здания, а здесь куда уж ниже). ДСТ и есть гаситель. Вообще то тема интересна, 10 баллов , возможные разрывы грунта, как решается в связи с этим фундамент. Вообще то конфигурация здания в плане 13х60м все таки лично мне не нравится, может лучше уменьшить длину, увеличить ширину или сделать в плане как квадрат с внутренним квадратным вырезом. Три этажа - вероятно, чтобы обойтись без лифтов?

[DUMPFIRE-X]

Площадка строительства о. Итуруп Большая Курильская гряда, ближайший населенный пункт г. Курильск, расположенный на этом острове. По данным ОСР-97 (приложение Б в СП) для данной местности: три степени сейсмической опасности А(10%) 9 баллов; B(5%) 10 баллов; С (1%) 10 баллов. Данных по микросейсморайонированию нет. Ветровой район VII(85 кг/м2), снеговая нагрузка по результатам метеорологических наблюдений 500 кг/м2 (вес снегового покрова). Категория грунта по сейсмическим свойствам: III. На глубине 3,5 м уровень грунтовых вод. Сложение грунтов: Суглинок темно-коричневый, желто-коричневый, песчанистый, твердый, с прослоями песка мелкого (мощность 1,3 м); Суглинок темно-коричневый, коричневый, желто-коричневый, песчанистый, мягкопластичный, с прослоями песка мелкого, с включением до 10% гальки и гравия, mQIII-IV (мощность 1,2 м);Гравийный грунт светло-коричневый, средней плотности, средней степени водонасыщения, с прослоями песка средней крупности, с включением до 25% гальки, с супесчаным заполнителем до 40%, mQIII-IV (мощность 0,6 м); Песок средней крупности светло-коричневый, средней плотности, средней степени водонасыщения, с редкими прослоями суглинка,* супеси, с включением до 25% гальки и гравия, глинистый, mQIII-IV (мощность 3,4 м - возможно больше скважины глубиной всего 8 м).
Здание с размерами в плане 13х60, разбито поперечным дефшвом на два блока. Здание с подвалом и двускатной кровлей. Поскольку здание жилое и изобилует проемами дверными и оконными, то размещение вертикальных связей проблематично. Поэтому из-за недостатка связей здание недостаточно жёсткое и период по первой форме 1,617 с. Попытаюсь впихнуть связи.

[Бахил]

При таких грунтах пик спектра примерно 1с. Попробуй посчитать без всяких изоляторов с А=0,8. Потом уже можно будет делать какие-то выводы.
Вряд ли экспертиза пропустит проект в 10-бальной зоне без научного сопровождения. Но попытаться стоит.

[Nagay]

Сообщение от Бахил А ссылку не скинешь? Кот2012, спасибо за информацию.

Pendulum

[Бахил]

Nagay, огромное спасибо за информацию.