Расчетно-аналитическая оценка

Расчетно-аналитическая оценка заключается в выполнении:

- проверочных расчетов основной несущей системы, не основных элементов типа перегородок, консолей, парапетов и т.п.;

- определения максимальных перемещений отсеков здания;

- вычисления коэффициента .

Максимальное перемещение смежных отсеков здания определяют целью уточнения по этим данным требуемых величин антисейсмических швов.

Все расчеты следует выполнять в соответствии с требованиями действующих норм. При этом необходимо учитывать:

- действительные размеры, формы, положения в пространстве и условия закрепления элементов;

- выбранный вариант устранения несоответствий по п.2.7.1;

- возможное изменение нагрузок после реконструкции; фактические параметры и характеристики материалов конструкций.

В качестве прочностной характеристики бетона рекомендуется принимать фактическую среднюю кубиковую прочность, умноженную на коэффициент k₁, принимаемый по табл.4 [7] , а для отсутствующих в табл.4 [7] конструкций в зависимости от их состояния:

- при хорошем состоянии 1,0

- при удовлетворительном состоянии 0,9

- при неудовлетворительном состоянии:

- в случае выполнения только отделочных работ

на несущих конструкциях 0,8

- в случае восстановления или усиления

несущих конструкций 1,0

Для расчетов конструкций по 1 группе предельных состояний (при оценке сейсмостойкости) призменную прочность бетона рекомендуется вычислять по формуле:

R_b = (1 – 1,6V)k_пер /Мпа/ (1)

где: k_пер - 0,77-0,001 , но не менее 0,72;

- средняя кубиковая прочность Мпа, приведенная к прочности куба с ребром 150 мм и определенная с учетом коэффициента k₁;

V – коэффициент вариации, определяемый по формуле:

V = S/ , (2)

где: S = 0,9 (3)

при использовании неразрушающих методов определения прочности бетона или

S = (4)

при испытании вырезанных образцов;

S_т – среднее квадратическое отклонение градуировочной зависимости, определяемое по ГОСТ 21217-75; при отсутствии данных допускается принимать S_т = 12%;

K_т – коэффициент, принимаемый:

для сборных конструкций равным 100,

для монолитных по ГОСТ 18105.2-80 (но не менее 100) в зависимости от коэффициента вариации и числа испытаний.

Формулу (1) применяют, если одновременно выполняются условия: при определении используются результаты, признанные невыпадающими по ГОСТ 18.105.0-80; коэффициент вариации не превышает предельно допустимых значений, принимаемых:

- для монолитных конструкций по ГОСТ 18.105.2-80,

- для сборных конструкций 20%.

Если не выполняется требование по ГОСТ 18.105.0-80, то следует повторить определение прочности бетона в конструкциях, данные по которым признаны выпадающими.

Кроме того, рекомендуется произвести дополнительное определение прочности бетона других аналогичных конструкциях в количестве не менее, чем было испытано первоначально.

Если не выполняются требования по коэффициенту вариации, то дополнительное определение прочности бетона следует производить в обязательном порядке.

Обработку новых данных необходимо производить с учетом ранее полученных результатов.

Если после дополнительно проведенных определений по-прежнему не выполняются требования ГОСТ 18.105.0-80, то рекомендуется произвести определение прочности бетона во всех конструкциях данного типа. В случае невозможности определения прочности бетона во всех конструкциях допускается:

- для конструкций, прочность бетона которых признана выпадающей по ГОСТ 18105.0-80, принимать прочность бетона по фактическому значению для каждой конструкции с номером i;

- снижать коэффициент вариации допустимого уровня путем исключения конструкций с максимальными и минимальными значениями, принимая для них прочность бетона по фактическому значению для каждой конструкции с номером i;

- при этом для конструкций, кроме вышеупомянутых в подпунктах настоящего пункта, определять прочность бетона по формуле (1), вычисляя и V с учетом всех конструкций.

Характеристики стали арматуры рекомендуется принимать по СниП 2.03.01-84 в зависимости от класса арматуры или по результатам обработки испытаний образцов, выполняемой в соответствии с требованиями ГОСТ 12004-81.

Расчетные сопротивления арматуры старых (до 1962 г.) конструкций допускается принимать, Мпа:

- для круглой горячекатанной из стали марки СТ.0 160

СТ.3 200

- для горячекатанной периодического профиля 240

- для холодносплющенной периодического профиля 240

- для холоднотянутой проволоки диаметром:

до 6 мм 300

от 8 до 10 мм 240

Расчетную площадь сечения арматуры принимают с учетом следующих рекомендаций:

- если рассчитываемые конструкции сборные и известны их марки по серии, то допускается определять площадь сечения арматуры по номинальным диаметрам, выполнив при обследовании контрольные вскрытия в наиболее характерных элементах, с целью проверки совпадения действительных диаметров с проектными, а также с целью уточнения состояния арматуры;

- если рассчитывемые конструкции монолитные или результаты контрольных вскрытий сборных конструкций выявили несоответствие фактического армирования проектному, то площадь сечения арматуры принимают по наименьшей.

При наличии коррозионных повреждений арматуры в расчетах принимают среднестатический сохранившийся диаметр, определяемый по формуле:

= - (5)

где: - среднее арифметическое единичных результатов ;

- количество единичных результатов;

- среднее квадратическое отклонение, определяемое по формуле (4), с заменой на ,а на ;

- коэффициент, принимаемый по таблице

Таблица 1

n											более 60
t	2,92	2,35	2,13	2,02	1,895	1,833	1,761	1,729	1,70	1,67	1,65

Расчетную площадь сечения арматуры, подверженной коррозии, корректируют путем умножения на коэффициент , приведенный в таблице 2, в зависимости от коэффициента , определяемого по формуле:

(6)

где - исходный диаметр арматуры.

Таблица 2

		0,05 и менее	Более 0,05
		0,95	0,9
		0,9	0,8

Примечание: стержни, для которых 0,5, рекомендуется в расчете не учитывать.

Расчетную несущую способность нормальных сечений железобетонных конструкций следует умножать на коэффициент , принимаемый по таблице 2.

Расчетные сопротивления неармированной кладки осевому растяжению , растяжению при изгибе по перевязанному сечению, а также сжатию R принимают по СниП П-22-81 в зависимости от прочности раствора и прочности кирпича, определенных обследования, с умножением полученных результатов на коэффициент , принимаемый по таблице

Аналогично определяют расчетные сопротивления армированной кладки.

Расчетные сопротивления кладки по неперевязанному сечению следует определять по формулам:

= 0,45 _t^нk₁ (7)

= 0,7 _t^нk₁ (8)

= 0,8 _t^нk₁ (9)

где: _t^н - в соответствии с ГОСТ 24992-81 – средняя предельная прочность нормального сцепления в кладке стен, определяемая как среднее арифметическое по результатам всех испытаний в здании;

k₁ – коэффициент, принимаемый по таблице 4[7]

При отсутствии других данных расчетные характеристики древесины, а также характеристики других материалов, определение которых не описано в данном разделе, рекомендуется принимать по соответствующим главам СниП.

При необходимости в особых случаях допускается выполнение расчетно-экспериментальной оценки сейсмостойкости на основании результатов динамических (как правило – вибрационных) испытаний.

Для проведения расчетно-экспериментальной оценки сейсмостойкости на этапе детального обследования необходимо выполнять вибрационные испытания зданий с целью получения экспериментальных данных, характеризующих работу зданий и сооружений, их отдельных элементов и узлов при действии горизонтальной динамической нагрузки.

Вибрационные испытания и обработку их результатов следует выполнять в соответствии с рекомендациями, разработанными компетентными научно-исследовательскими организациями (см., например, «Рекомендации по методике вибрационных испытаний и определению параметров жилых зданий при их расчете на колебания и горизонтальные нагрузки» ЦНИИЭПжилища, М., 1972 г.).

При этом рекомендуется наиболее полно выявлять нелинейные факторы и количественные характеристики нелинейных колебаний испытываемых объектов.

На основании результатов проведенных испытаний выполняют: уточнение расчетных схем здания и системы «грунт-сооружение»; построение диаграмм деформирования, отражающих специфические свойства испытываемых объектов; выполнение расчетов на различные акселерограммы с использованием полученных данных; оценку сейсмостойкости здания по специальным научно обоснованным методикам, разработанным компетентными организациями.

Допускается применение упрощенной расчетно-эксперимен-тальной оценки сейсмостойкости, когда динамические характеристики здания определяются по результатам натурных испытаний, а затем производится расчетно-аналитическая оценка сейсмостойкости с использованием полученных экспериментальных данных.

По результатам оценки сейсмостойкости делают вывод о необходимости мероприятий по усилению (восстановлению).

В случае необходимости усиления (восстановления), в соответствии с рекомендациями приложения выбирают возможные методы усиления и выполняют технико-экономическую оценку. Для ориентировочной оценки методов усиления допускается пользоваться приложением.

При целесообразности усиления (восстановления) составляют рекомендации по выполнению необходимых мероприятий (с учетом мероприятий по защите от коррозии).

Рекомендации являются обязательными при разработке проекта реконструкции или капитального ремонта.

Рекомендации должны, как правило, включать: предложения по приведению конструкций в соответствие с требованиями действующих норм; способы усиления (восстановления) зданий в целом или отдельных элементов конструкций; способы защиты конструкций от коррозии (при необходимости); необходимые схемы, рисунки, таблицы.

По результатам обследования и оценки сейсмостойкости с учетом фактического состояния конструкций составляют «Заключение о сейсмостойкости здания», в котором приводят: материалы обследования; результаты качественной и аналитической оценок; выводы о необходимости проведения мероприятий с указанием конструкций, подлежащих усилению (восстановлению, защите от коррозии); рекомендации по усилению (восстановлению, антикоррозийной защите).

На основании и по материалам «Заключения» организация, разрабатывающая проект реконструкции или капитального ремонта, выполняет проект усиления (восстановления, защиты от коррозии) конструкций существующих зданий.

2.7.3 Сейсмобезопасность зданий существующей застройки Оценку сейсмобезопасности следует выполнять для зданий:

- получивших повреждения при землетрясениях или других стихийных и техногенных событиях;

- расположенных в районах, сейсмичность которых при уточнении карт сейсмического районирования была повышена;

- реконструируемых (с изменением или без изменения степени ответственности);

- при строительстве которых были использованы конструктивные решения и материалы, не соответствующие требованиям настоящих норм.

Сейсмобезопасность существующих зданий оценивается исходя из соответствия конструктивных решений этих зданий расчетным и конструктивным требованиям норм.

Соответствие конструктивных решений существующих зданий расчетным требованиям норм устанавливается с помощью коэффициента , определяемого по формуле:

, (1)

где - показатель, характеризующий фактическую несущую способность рассматриваемой конструктивной системы (или ее элементов);

- показатель, характеризующий несущую способность, которой должна обладать рассматриваемая конструктивная система (или ее элементы) согласно требованиям действующих норм.

В качестве показателей и могут приниматься:

- поэтажные сейсмические нагрузки на здание;

- поперечная сила в основании здания или в уровне рассматриваемого этажа;

- усилия от сейсмических нагрузок в рассматриваемых элементах конструкций.

Здания существующей застройки считаются потенциально сейсмоопасными, если:

- значения коэффициента для элементов этих зданий, менее приведенных в таблице 1;

- их конструктивные решения имеют отступления от нормативных требований;

Оценка сейсмобезопасности зданий существующей застройки производится по результатам обследования. Целью обследования является получение данных о фактическом состоянии конструкций и характеристиках материалов.

Таблица 1

№ п/п	Ответственность зданий по таблице 3.2 [5]	Конструктивные решения зданий по таблице 3.3 [5]	Значение коэффициента
		для всех конструктивных систем	1,0
	2,3	для всех конструктивных систем	0,8
	4,5	поз. 1, 4, 6	0,7
поз. 2, 3, 5	1,0
		поз. 1, 4, 6	0,5
поз. 2, 3, 5	0,8
		для всех конструктивных систем	допускается без учета сейсмических воздействий

Работы по обследованию зданий существующей застройки и оценке их сейсмобезопасности должны выполняться специализированными организациями, оснащенными оборудованием для получения данных о фактическом состоянии конструкций и характеристиках материалов. Обследование сложных и ответственных объектов должно выполняться с участием научно-исследовательских институтов.

Сейсмобезопасность зданий существующей застройки может обеспечиваться:

- изменением функционального назначения здания (снижением ответственности);

- восстановлением или усилением конструктивных элементов;

- изменением конструктивной схемы;

- изменением объемно-планировочных решений.

Под термином «восстановление» понимается проведение ремонтно-восстановительных работ, в результате которых несущая способность конструкций (здания) восстанавливается до уровня, предшествующего появлению повреждений, под термином «усиление» - проведение мероприятий, в результате которых первоначальная несущая способность конструкций (здания) повышается.

При разработке проектов усиления зданий, как правило, необходимо предусматривать мероприятия по устранению отступлений от конструктивных требований.

Мероприятия по усилению зданий (или их элементов) являются достаточными, если предусмотрены мероприятия по устранению отступлений от конструктивных требований и величины коэффициентов имеют значения не менее указанных в таблице 1.

Решения о восстановлении или усилении зданий должны приниматься с учетом их физического и морального износа, назначения и социально-экономической целесообразности мероприятий по восстановлению или усилению.

Выполнение мероприятий по усилению зданий (или их элементов) и соответствие величины коэффициентов значениям указанным в таблице 1 являются минимально необходимыми для обеспечения безопасности людей при землетрясениях. По заданию заказчика для уменьшения повреждения зданий при землетрясениях уровень расчетных сейсмических нагрузок и конструктивных мероприятий может быть повышен.