#Вопросы #Впомощьпроектировщику

#Вопросы #Впомощьпроектировщику

❓ В чем заключается цель назначения зон пластических деформаций и локальных разрушений в конструктивных решениях при строительстве в районах с сейсмической опасностью 7 баллов и выше?

✅ Цель проектирования зон пластических деформаций и локальных разрушений (так называемых «пластических шарниров») в сейсмостойком строительстве заключается в обеспечении живучести здания за счет контролируемого поглощения и рассеивания энергии сейсмического толчка и если строить здание абсолютно жестким, оно должно будет выдерживать колоссальные инерционные нагрузки «в лоб», что экономически нецелесообразно и технически крайне сложно и поэтому современная сейсмостойкая стратегия базируется на принципе «заданного повреждения».

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

Создать «живучесть» сооружений при сейсмических воздействиях — это значит учесть принцип рассеивания энергии (диссипация). При сильном землетрясении (7–9 баллов) конструкция воспринимает огромный приток кинетической энергии. Пластические деформации в специально предусмотренных зонах работают как «предохранители»: они переводят энергию движения в энергию деформации и тепло.

При этом металл арматуры начинает «течь», а бетон — трескаться в заранее определенных местах, забирая на себя основную долю разрушительного воздействия — принцип иерархии разрушений («Сильная колонна — слабая балка»).

Исходя из этого, согласно СП 14.13330.2018, проектировщик обязан создать такую структуру, где первыми выходят из строя второстепенные элементы, не несущие основной вертикальной нагрузки, с целью того, чтобы пластические шарниры образовывали в ригелях (балках), а не в колоннах или узлах их сопряжения.

И в результате балки могут провиснуть или покрыться трещинами (локальное разрушение), но колонны останутся целыми, удерживая здание от глобального обрушения и это дает людям время на безопасную эвакуацию.

Не стоит забывать и про снижение расчётных нагрузок (коэффициент K_1). В настоящее время нормы позволяют рассчитывать здания в сейсмических районах на нагрузки, которые в несколько раз меньше реальных ускорений грунта. Это возможно только при условии, что конструкция обладает пластичностью (дуктильностью).

В расчетах используется коэффициент допускаемых повреждений (K_1). Если мы «разрешаем» конструкции деформироваться пластически, мы официально снижаем расчетную сейсмическую силу, воздействующую на каркас. И самое опасное явление при сейсмике это внезапное, «хрупкое» разрушение (например, срез колонны или разрушение узла). и данном случае назначение зон пластичности гарантирует, что разрушение будет развиваться во времени. Конструкция будет «предупреждать» о критическом состоянии видимыми деформациями, но не сложится мгновенно.

Исходя из всего вышесказанного у технического заказчика должно быть понимание того, что назначая зоны локальных разрушений, инженеры стремятся к тому, чтобы после землетрясения здание можно было восстановить, так как заменить или усилить поврежденные концы балок гораздо проще и дешевле, чем пытаться восстановить поврежденное ядро жесткости или основания колонн.