Сравнительное исследование сейсмостойкости каркасов, выполненных из различных материалов при наличии залегания в их основаниях многолетнемерзлых грунтов

DOI: 10.37153/2618-9283-2025-6-60-75

Авторы:  
Рубрики:    Проектирование, строительство и реконструкция сейсмостойких зданий и сооружений   
Ключевые слова: каркас, узловые соединения, многолетнемерзлые грунты, сейсмическое воздействие, напряженно-деформированное состояние, основание, колонна-ригель, акселерограмма, сейсмостойкость
Аннотация:

Введение. Каркасные здания могут быть выполнены из различных строительных материалов, наиболее распространенными из которых являются сталь, железобетон, дерево. Каркасы из этих строительных материалов будут рассматриваться в данном исследовании.

Цель. Оценка влияния конструктивных особенностей каркасных гражданских зданий на их сейсмостойкость при сейсмических воздействиях различного частотного состава и наличии в основании многолетнемерзлых грунтов.

Материалы и методы. Использовано численное моделирование для анализа сейсмостойкости каркасного здания. Исследование проведено с учетом варьируемых параметров: тип узловых соединений колонна-ригель, расположение ригелей в плане здания, тип основания (включая твердомерзлые и оттаявшие грунты), и преобладающая частота сейсмического воздействия.

Результаты и выводы. Численный анализ поведения каркасного здания под влиянием сейсмических воздействий разной частоты, материала, типа узлов и грунта основания выявил, что высокочастотные воздействия (<0,3 сек) обеспечивают сейсмостойкость всех типов каркасов, в то время как более длинные периоды (>0,4 сек) увеличивают параметры НДС. Наиболее сейсмостойкими оказались каркасы с продольными ригелями. При среднечастотном воздействии каркасы с поперечными ригелями на многолетнемерзлом грунте демонстрируют снижение НДС, но при оттаявшем грунте эффект шарнирных узлов заметен только у каркасов с продольными ригелями. В условиях среднечастотного воздействия и оттаявшего грунта железобетон оказался наиболее предпочтительным материалом.

Список литературы:

1.                  Белаш Т.А., Белашов М.С. Сейсмостойкость стального каркасного гражданского здания в зависимости от его конструктивных особенностей и наличия в основании многолетнемерзлых грунтов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2025. № 4. С. 56–68. DOI: 10.37153/2618-9283-2025-4-56-68

2.                  СП 14.13330.2018. Строительство в сейсмических районах: Актуализированная редакция СНиП II-7-81*: свод правил: издание официальное: утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 24 мая 2018 г. № 309/пр: введен в действие 25.11.18. Москва: Стандартинформ, 2018. 117 с.

3.                  СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия: Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*: свод правил: издание официальное: утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 3 декабря 2016 г. № 891/пр: введен в действие 04.06.17: внесено изменение 29.07.19. Москва: Минстрой России, 2019. 84 с.

4.                  ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения = Reliability for constructions and foundations. General principles: межгосударственный стандарт: издание официальное: принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г.             № 72-П): введен впервые: дата введения 2015-07-01 / разработан Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр «Строительство» (ОАО «НИЦ «Строительство); институт: Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций имени В.А. Кучеренко (ЦНИИСК имени В. А. Кучеренко). Москва: Стандартинформ, 2015. 16 с.

5.                  СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов = Design and construction of pile foundations: свод правил: издание официальное: одобрен для применения постановлением Госстроя России № 96 от 21 июня 2003 г.: введен впервые. Москва: Госстрой России, 2004. 82 с.