Расчет на сейсмостойкость — как проводится, особенности и методы

Добровольная сертификация.
22.06.2018 | 27.10.2020 | 2940 | 3 минут

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...

Что такое расчет на сейсмику и в каких случаях он применяется? Какие методы сегодня используют и в чем их плюсы и минусы? Что является основанием для решения о выдаче сертификата сейсмостойкости? Об этом и многом другом рассказывают эксперты компании “ЛенТехСертификация”.

Цель сейсмического расчета

Главной целью расчета оборудования на сейсмостойкость является подтверждение того, что объект действительно соответствует требованиям нормативно-технической документации при заданном уровне интенсивности землетрясения (используется шкала MSK-64).

Причины и особенности проведения

В основном расчет необходимо проводить по следующим причинам:

• Продукция уже используется на объекте и ее невозможно демонтировать.
• У объекта слишком большие габариты и/или сложная конструкция, поэтому его невозможно поместить на виброплатформу.
• Речь идет о тепломеханической продукции, а для нее расчет сейсмики предусмотрен нормативными требованиями.
• Требования к данному объекту допускают заменить испытания расчетом.
• Необходима оценка объекта, аналогичного тому, что уже проходил проверку, но содержащему изменения, влияющие на динамические характеристики.
• Оценивается уже проверенный объект на соответствие новым требованиям
• Оценивается объект, не имеющий резонансных частот в диапазоне от 1 до 30 Гц.

При этом саму процедуру получения сертификата сейсмостойкости можно разделить на несколько основных этапов:

1. Для начала строится подробная математическая модель, отражающая все особенности сертифицируемого объекта.
2. Следующим этапом идет расчет вибрационных полей во всех важных узловых точках при заданных параметрах землетрясения. В результате становится возможным определить максимальные перегрузки комплектующих.
3. Завершающим этапом идет анализ расчетных и допустимых значений перегрузок. По результатам расчетов оформляется заключение о сейсмостойкости исследуемого оборудования и если выясняется, что оборудование не может обеспечить заявленного уровня, предлагаются рекомендации по изменению его конструкции. Именно на основании расчета и заключения выдается сертификат.

Методы расчета на сеймостойкость

Статический метод

Методика была разработана японским ученым Омори еще в 1900 году. Этой теорией не учитывается деформации сооружения, его колебания сводятся лишь к переносному движению всех точек сооружения вместе с основанием. В соответствии с этим методом сооружение и его основание рассматриваются как абсолютно жесткие. В соответствии с принципом Даламбера можно считать, что к каждой массе mi сооружения приложена инерционная нагрузка (сейсмическая сила) si:

\[ s_i=m_i*A*g \]

где А — максимальное ускорение основания, выражаемое в долях силы тяжести g.

Сейсмические силы прикладывают как статические в центре тяжести каждой массы mi и на их действие производят расчет конструкции. Значение статической теории для развития теории сейсмостойкости состояло в том, что в ее рамках впервые удалось получить количественную, хотя и приближенную, оценку сейсмических сил, т.е. свести проектирование сейсмостойких сооружений к обычной инженерной задаче.

Важно понимать! Статическая теория справедлива лишь для весьма жестких сооружений, деформации которых, по сравнению со смещением основания, довольно малы.

Существенный недостаток метода в том, что при нем невозможен учет в рамках динамических свойств конструкции. Это довольно серьезный минус, т.к. может привести к существенным ошибкам в расчетах сооружений, которые идут не в запас прочности.

Спектральный (линейно спектральный) метод

Линейно спектральный метод расчета конструкций на сейсмические воздействия является в настоящее время основным, как в России, так и за рубежом. Он является, в своем роде, компромиссом между статическим и динамическим методами.

Как и статический спектральный метод расчета предполагает определение сейсмических инерционных нагрузок (сил) si, приложенных в центре тяжести массы mi, а затем конструкция рассчитывается на действие сил si, приложенных к конструкции статически. Динамические свойства конструкции учитываются при определении нагрузок si. Для этого движение системы раскладывается по формам колебаний, т. е. представляется как сумма некоторых движений (форм колебаний).

\[ y_i(t)=\sum_{j=1}^nx_{ij}*\xi_j(t)=\sum_{j=1}y_{ij}(t) \]

Здесь yi(t) — смещение массы тi, зависящее от времени t;

xij — коэффициент разложения движения по формам колебаний; (i-я компонента j-о собственного вектора системы);

оj(t) — функция, определяющая изменение во времени перемещения по j-й форме колебаний;

yij(t) — смещение массы mi по j-й форме колебаний;

п — число степеней свободы системы.

Если рассмотреть движение всей системы по одной форме колебаний, то все точки будут смещаться синхронно и форма колебаний не меняется во времени.

Прямой динамический метод расчета сейсмостойкости

Метод численного интегрирования уравнений движения, применяемый для анализа вынужденных колебаний конструкций при сейсмическом воздействии, заданном акселерограммами землетрясений.

Необходимые исходные данные для проведения расчета на сейсмостойкость

Для расчета вам необходимо будет предоставить следующие данные:

• Полный комплект чертежей корпусов;
• ТУ, руководство по эксплуатации, технический паспорт;
• Массогабаритные характеристики устанавливаемого оборудования;
• Интенсивность ПЗ и МРЗ;
• Уровень установки.

Мы приглашаем обращаться за расчетом и получением сертификата сейсмостойкости к нам, в компанию “ЛенТехСертификация”. Звоните или заполняйте форму обратной связи — мы примем документы на оценку и сориентируем вас по цене, срокам и особенностям прохождения процедуры расчета на сейсмостойкость.