Мероприятия по повышению сейсмостойкости здания
1. Расположение основных конструкций в плане здания.
На основании указаний 10.5.1 «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002), расположение отдельных частей галерейного перехода, должно обеспечивать равномерное распределение жесткостей конструкции. Поскольку формы разных отдельных частей галерейного перехода этого объекта идентичны, то важным параметром для достижения равномерной жесткости является расположение основных конструкции в плане здания. Из-за того, что крутильная жесткость конструкции галерейных переходов относительно мала, то в них возникают значительные деформации кручения, если период кручения близок к периоду горизонтальных колебаний. В результате появляется резонанс, что для сейсмостойких конструкций недопустимо. Отношение первого крутящего периода к периоду первого горизонтального движения этого объекта Т,/Т = 0,82, то есть меньше 0,85, что удовлетворяет требованиям «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002).
2. Расположение стен-диафрагм.
Галерейный переход рассматриваемого здания имеет две продольные стены- диафрагмы и стены-диафрагмы с профильными колоннами, толщина которых 400 мм. Под фермами перехода установлены колонны размером 1000x1000 мм, с 20-го этажа до 31-го этажа на колоннах установлены профили размером 600x600x20x30 мм. По краю стен-диафрагм установлены дополнительные конструктивные элементы, процент армирования которых составляет 1,5%, колонн - 2,5%, средний процент армирования стен-диафрагм составляет 1,5%.
На основании указания 7.2.14 «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002), предел осевой нагрузки на стены-диафрагмы составляет 0,5. При проектировании по величине этой нагрузки регулируют сечение стен-диафрагм.
3. Локальное усиление.
Перекрытия по верхним и нижним поясам стальных ферм галерейного перехода и перекрытия башен в их уровне приняты в виде железобетонных плит толщиной 200 мм. Область утолщения перекрытия продлевается с обеих сторон галерейного перехода на 1 шаг несущих конструкций.
4. Усиление балок по двум краям галерейного перехода.
Для обеспечения надежного соединения крайних конструкций галерейного перехода с конструкциями башен, железобетонные балки, которые находятся в области осей 8-1, оси 15-17 усилены жесткой арматурой. Сечение их балок составляет 500x670 мм, сечение профилей: Н400х250(190)х20х30. Балки перекрытия верхнего этажа конструкции галерейного перехода также приняты железобетонными с жесткой арматурой.
5. Численный анализ конструкции.
Для конструкций проводился упругодинамический численный анализ с учетом времени при горизонтальных сейсмических воздействиях. Выбор сейсмической волны осуществлен по указания 2.1.1. «Строительных норм сейсмостойкого проектирования» и указания 3.3.5 «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002). Выбраны две реальные сейсмические волны - P-волны (первые), S-волны (вторые) и искусственная поверхностная волна. Расчетный тип застройки III.
При оценке эффекта монолитности конструкций отношение затухания принято 0,05, а для металлических конструкций галерейного перехода - 0,02.
На основе указания 5.3 «Строительных норм сейсмостойкого проектирования» и указаний 3.3.14, 3.1.15 и 10.5.2 «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002), необходимо было рассчитывать вертикальные сейсмические воздействия для этого объекта.
Из-за высокого расположения галерейного перехода он крайне чувствителен к вертикальным сейсмическим воздействиям. Поэтому при численном анализе были приняты три метода: упрощенный метод расчета, метод вертикального спектра и метод динамического анализа во времени.
Главная часть данного объекта - это конструкции галерейного перехода. Для наиболее напряженных элементов этой части - несущих элементов переходных ферм проведены следующие дополнительные расчеты: при средних землетрясениях конструкции рассчитываются на горизонтальные и вертикальные сейсмические воздействия по двум направлениям, при вертикальных нагрузках проводится расчет основных несущих элементов, контролируются также главные стойки переходных ферм и опорные элементы.