ნაწილი I - სეისმურ რეგიონებში შენობების სეისმომედეგობაზე გაანგარიშება

სარჩევი

მსოფლიოში მომხდარი ძლიერი მიწისძვრები და მათი კატასტროფული შედეგები

მიწისძვრები დიდ საფრთხეს წარმოადგენს კაცობრიობისათვის. ამას ადასტურებს წინა და მიმდინარე საუკუნეში მსოფლიოში მომხდარი მიწისძვრების ანალიზი. სეისმურად აქტიურ რეგიონებში განლაგებული ქვეყნებისათვის მიწისძვრებს ყველაზე დიდი მსხვერპლი და მატერიალური ზარალი მოაქვს. მე-20 საუკუნეში მსოფლიოში მოხდა 10 მიწისძვრა, რომლის დროსაც თითოეული მიწისძვრისას დაიღუპა 50000-მდე ადამიანი და 100-ზე მეტი მიწისძვრა, რომლის დროსაც დაიღუპა 1000-ზე მეტი ადამიანი. 21-ე საუკუნეში ჰაიტის მიწისძვრამ, მაგნიტუდით 7.0, შეიწირა 250000 ადამიანის სიცოცხლე, ხოლო ჩილეს კატასტროფულმა მიწისძვრამ, მაგნიტუდით 8.8, გამოიწვია გლობალური ცვლილებები, რაც გამოიხატა დედამიწის ღერძის 8 სმ-ით გადახრაში და დღე-ღამის ხანგრძლივობის შემცირებაში.

1 ცხრილში მოყვანილია მსოფლიოში სხვადასხვა სიძლიერის მიწისძვრების ხდომილების რაოდენობა წელიწადში:

ცხრილი 1: მიწისძვრების დახასიათება:

დახასიათება	მაგნიტუდა	საშუალოდ წელიწადში
დიდი	8 და მეტი	1
მნიშვნელოვანი	7-7.9	17
ძლიერი	6-6.9	134
საშუალო	5-5.9	1319
სუსტი	4-4.9	13000
მცირე	3-3.9	130000
ძალიან მცირე	2-2.9	1300000

2 ცხრილში მოცემულია მიწისძვრების ინტენსიურობა, გრუნტის პიკური აჩქარებები (PGA) და შესაბამისი ეფექტები:

ცხრილი 2. მიწისძვრების ინტენსიურობა, გრუნტის პიკური აჩქარებები (PGA) და შესაბამისი ეფექტები:

მერკალის მოდიფიცირებული ინტენსიურობა	გრუნტის პიკური აჩქარებები (PGA)	ტიპიური ეფექტი
I		არ შეიგრძნობა
II		ოდნავ შესამჩნევი
III		მსუბუქი რყევა
IV	0.02g	ფანჯრების ზანზარი
V	0.04g	მძინარე ადამიანების გაღვიძება
VI	0.07g	მცირე ნივთების გადმოცვენა თაროებიდან
VII	0.15g	ქვის წყობის დაზიანება
VIII	0.30g	საკვამლე მილების ვარდნა
IX	0.50g	შენობების მნიშვნელოვანი დაზიანება
X	0.60g	უმეტესი ნაგებობების ძლიერი დაზიანება
XI		უმეტესი ნაგებობების დანგრევა
XII		მთლიანი ნგრევა

საქართველოს ტერიტორიის სეისმური შეფასება

საქართველოს მთელი ტერიტორია წარმოადგენს ალპიურ-ჰიმალაის სარტყელის ერთ-ერთ ყველაზე აქტიურ ნაწილს, რეგიონის ტექტონიკური აგებულება განისაზღვრება ევრაზიული და არაბეთის ფილებს შორის მდებარეობით და ხასიათდება სეისმური აქტიურობის გამოვლინების მაღალი დონით. მიწისძვრების ფოკუსური მექანიზმი ძირითადად ნაწევის (გვერდული ძვრის) ბუნებისაა (ნახ.1.1). მიწისძვრის კერები განლაგებულია მინიმალური სიღრმით 10-15კმ.

საქართველოში ყველაზე მაღალი სეისმურობით ხასიათდება ჯავახეთის პლატო და კავკასიონის დიდი ქედი მისი სამხრეთი ფერდობებით. მათ შორის განლაგებულია კავკასიაში ერთერთი ყველაზე დიდი სტრუქტურა – ქართული ბელტი, რომელიც ხასიათდება შედარებით დაბალი სეისმურობით ჯავახეთის პლატოსთან შედარებით. ჯავახეთის პლატოს რაიონში და დიდი კავკასიონის ზონაში სეისმური პოტენციალი შეფასებულია M_max=7, ქართული ბელტის რაიონში კი - M_max=6 /8, ნაწ.2/;

ნახ.1.1. გვერდული ძვრის (Strike Slip) სქემატური ნახაზი

საქართველოს სეისმური საფრთხის ალბათური რუკის მიხედვით მიწისძვრა შეიძლება გამოვლინდეს აჩქარებით 0.1გ- დან 0.5გ-მდე ფარგლებში.

1991 წლის 29 აპრილს 9ს.12წ-ზე საქართველოში მოხდა MM=6.9 სიმძლავრის მიწისძვრა, რომელსაც შემდგომში რაჭის მიწისძვრა ეწოდა. მას მოჰყვა MM=5.3-6.2 აფტერშოკები. დაზიანდა 46000 საცხოვრებელი სახლი, 1000-ზე მეტი საზოგადოებრივი, საწარმოო და სასოფლო ობიექტი. უსახლკაროდ დარჩა 100000 კაცი, დაიღუპა 100 ადამიანი. მიწისძვრამდე ეს რაიონები სეისმომიკროდარაიონების რუკების მიხედვით მიკუთვნებული იყო 7-8 ბალიან ზონას. ამ მიწისძვრის შემდეგ უმეტესი რაიონების სეისმურობა გაზრდილი იქნა ერთი ბალით და საქართველოს მთელს ტერიტორიას მიენიჭა სეისმურობის 8-9 ბალი /42/.

80 წლის წინ ითვლებოდა, რომ თბილისში არ არის მოსალოდნელი ძლიერი სეისმური ბიძგები. ისტორიულ პერიოდში თბილისში შეიგრძნობოდა ხოლმე მხოლოდ იმ სეისმური ტალღების ზემოქმედება, რომლებიც მის გარეთ განლაგებული სეისმური კერებიდან მოდიოდა. ყველასთვის მოულოდნელად, მათ შორის სეისმოლოგებისთვისაც, 2002 წლის 25 აპრილს მოხდა ტექტონიკური აქტიურობით გამოწვეული მიწისძვრა, რომლის კერა ქალაქის ცენტრალურ ნაწილში მდებარეობდა. მიწისძვრა, იყო მაგნიტუდით M = 4.5, 3–4კმ ფოკუსური ჩაღრმავებით, ძირითად ქანებზე ჩაწერილი აჩქარება 0.11გ-ს ტოლი იყო, რომელიც ადგილობრივი გრუნტის დინამიკური მახასიათებლებისა და ასევე, დაბალი და საშუალო სიმაღლის ხისტი შენობების რეზონანსული ეფექტის გამო გაძლიერდა 0.20-0.30გ ფარგლებში. Fფაქტიურად აღმოჩნდა, რომ ქალაქს ემუქრება სათანადოდ შეუსწავლელი ტექტონიკური რღვევა. დღეს თბილისი მიკუთვნებულია VIII ბალიან სეისმურ ზონას, რომლის განაშენიანებაში დიდი რაოდენობაა ანტისეისმური ღონისძიებების გარეშე აშენებული შენობების, ბევრია VII ბალიან მიწისძვრაზე გაანგარიშებულ შენობები და არის თანამედროვე მოთხოვნებით აგებული შენობები. VIII ბალიანი მიწისძვრის შემთხვევაში ქალაქს უმძიმესი შედეგები ემუქრება /41/ ძალიან დიდ საშიშროებას წარმოადგენს ნაგებობისათვის ტექტონიკური რღვევები, რომლებსაც საქართველოს მთელ ტერიტორიაზე მოზაიკური სახე აქვს (ნახ.1.2).

ზოგიერთ ქვეყანაში, მაგ. ირანში, იკრძალება ტექტონიკურ რღვევასთან ახლოს მშენებლობა. რუსული სამშენებლო ნორმების მიხედვით თვით დამპროექტებლის გადასაწყვეტია ტექტონიკური რღვევის აქტიურობის ხარისხი და მისი გათვალისწინება. ტაივანზე, უშუალოდ ტექტონიკურ რღვევაზე, რომელიც ჩათვალეს სეისმურად არააქტიურად, აგებული გრავიტაციული კაშხალი ჩი-ჩი-ის მიწისძვრის დროს (20.09.1999, M=7.6) ორად გაიხლიჩა (სურ.14).

ნახ.1.2. სიღრმისეული ტექტონიკური რღვევები და მომხდარი მიწისძვრის კერები კავკასიაში

სურ.1.14. დაზიანებული გრავიტაციული კაშხალი 1999 წლის ჩი-ჩი-ის (ტაივანი) მიწისძვრის დროს

მსოფლიოში ერთერთი ყველაზე მაღალი - ენგურის თაღოვანი კაშხალი, სიმაღლით 271.5მ, დასავლეთ საქართველოში - უშუალოდ ტექტონიკურ რღვევზე მდებარეობს. საქართველოს ტეროტორიაზე გამავალი ჯეიჰანის ნავთობსადენის და შაჰ-დენიზის გაზსადენის 248კმ-ანი მონაკვეთის 140კმ IX ბალიან ზონაში გადის, სადაც სხვადასხვა სიდიდის ტექტონიკური რღვევიდან 4 წარმოადგენს საფრთხეს მიწისძვრის შემთხვევაში.

საქართველოს დედაქალაქის თბილისის მახლობლად არსებობს რამდენიმე ტექტონიკურად აქტიური ზონა რომელთაგანაც ორს: ჩრდილო-აღმოსავლეთით და სამხრეთ-დასავლეთით, რომლებიც 50კმ-ით არის დაშორებული ქალაქს, შეუძლია გამოიწვიოს ძლიერი მიწისძვრა. დანარჩენი ზონებიც ქალაქის მახლობლადაა და დიდი საფრთხის მატარებელია.

ნაგებობის ქცევაზე დაფუძნებული მაღლივი შენობების სეისმომედეგობაზე გაანგარიშება (Performance Based Design) და თანამედროვე საამშენებლო ნორმები

მსოფლიოში მოქმედი უმეტესი სამშენებლო ნორმები შექმნილია დაბალი და საშუალო სიმაღლის შენობებისთვის მათში განხორციელებული მზიდი სისტემების გათვალისწინებით და მათი გაანგარიშება ხდება დრეკადი მეთოდებით. ითვლება, რომ კონსტრუქცია მიწისძვრის ზემოქმედებაზე დრეკადად რეაგირებს. ასეთ შენობებში სეისმურ რეაქციაში დომინირებს რხევის პირველი ფორმა სეისმური ზემოქმედების ყოველი განსახილველი ჰორიზონტალური მიმართულებისათვის. დაშვების თანახმად კონსტრუქციის ფაქტიური სიმტკიცე მეტია საანგარიშო სიმტკიცეზე და კონსტრუქციას აქვს ენერგიის ჩაქრობის უნარი დამყოლობის ხარჯზე. კონსტრუქციის პოსტდრეკადი ქცევა არაცხადი სახით გათვალისწინებულია ძალის რედუქციის კოეფიციენტის გამოყენებით. დრეკადი მეთოდების გამოყენებით შესაძლებელია განისაზღვროს ნაგებობის დრეკადობის უნარი და ის, თუ სად შეიძლება განვითარდეს პირველად დენადობა, მაგრამ შეუძლებელია მაღლივ შენობებში რღვევის მექანიზმებისა და დენადობის პროგრესირებით გამოწვეული ძალების გადანაწილების გათვალისწინება. ამ შენობების სეისმურ რეაქციაში მრავალმა ფორმამ შეიძლება მიიღოს მონაწილეობა და მნიშვნელოვანი გავლენა იქონიოს შენობის გლობალურ ქცევაზე. ნორმებით შეუძლებელია მაღლივი შენობების მზიდ სისტემებში მნიშვნელოვანი არაწრფივი ზემოქმედებისგან გამოწვეული ძალის, სართულშუა გადახრის და აჩქარების რეაქციის სიდიდის ზუსტი ან მიახლოებითი შეფასება. ნორმები უფლებას იძლევა 49მ-ზე მეტი სიმაღლის შენობებში გამოყენებული იქნეს მხოლოდ გარკვეული ტიპის მზიდი სისტემები (ორმაგი სისტემების ჩათვლით), რომლებიც უფრო მაღალი შენობებისთვის არც პრაქტიკულია და არც ეკონომიკური. ნორმები არ განიხილავს შესაბამის მზიდ სისტემებს მაღლივი შენობის უმეტესობისათვის. დაბალი შენობებისათვის მოცემული ნორმატული წესები ნაკლებად მისაღებია 100+მ სიმაღლის შენობებისათვის. არსებული ნორმები ფაქტიურად ზღუდავს ინოვაციას, რომელიც ყოველთვის მნიშვნელოვანი ნაწილი იყო მაღლივი შენობების დაპროექტებასა და გაანგარიშებაში. მაღლივი შენობებისათვის დაპროექტების ტრადიციული მეთოდების პირდაპირი გამოყენებით შეიძლება მიღებული იქნეს არაადეკვატური კონსტრუქციული ფორმები, არაეკონომიურად დაპროექტებული კონსტრუქციები, ხოლო ზოგიერთ შემთხვევაში, ისეთი ნაგებობები, რომლებიც სათანადოდ ვერ იმუშავებს საშუალო და ძლიერი მიწისძვრების ზემოქმედების პირობებში.

ამგვარად მოქმედი სამშენებლო ნორმები ძირითადად ითვალისწინებს მხოლოდ სოციალურად განპირობებულ დაცვის მინიმალურ დონეს – შენობების ნგრევისგან დაცვას, რათა საფრთხე არ შეექმნას ადამიანის სიცოცხლეს და ყურადღებას უთმობს სიმტკიცეზე მოთხოვნას. ძლიერი მიწისძვრის ზემოქმედებისას კონსტრუქცია მნიშვნელოვან არადრეკად დეფორმაციას ღებულობს და მისი დინამიკური მახასიათებლები დროში ცვლილებას განიცდის. ამ თავისებურებების გასათვალისწინებლად კონსტრუქციის სეისმური ქცევის შესწავლა მოითხოვს არაწრფივი გაანგარიშების მეთოდების გამოყენებას, რაც რღვევის ფორმებისა და პროგრესირებადი ნგრევის პოტენციალის საფუძველზე კონსტრუქციის ფაქტიური ქცევის განსაზღვრის საშუალებას იძლევა

ამერიკაში, მიწისძვრების შემსწავლელ ინჟინერთა ჯგუფმა, 1960-ანი წლისათვის გააცნობიერა, რომ ხშირი მიწისძვრების ხდომილება იწვევს არა მარტო მოსახლეობის საკუთრების დაკარგვას, არამედ ქვეყანაში მძიმე ეკონომიკურ შედეგებსაც. იმის გათვალისწინებით, რომ შეუძლებელია ძლიერი მიწისძვრების შემთხვევაში შენობების დაზიანების თავიდან აცილება, კალიფორნიის (აშშ) ინჟინერ-მშენებელთა ასოციაციის (SEAOC) მიერ 1968 წელს მიღებული იქნა სეისმური დაპროექტებისათვის შემდეგი რეკომენდაციები: 1. კონსტრუქციულმა და არაკონსტრუქციულმა ელემენტებმა დაზიანების გარეშე უნდა გაუძლოს სუსტი მიწისძვრის ზემოქმედებას, რომლის ხდომილება შენობის არსებობის მანძილზე ბევრჯერ არის მოსალოდნელი. 2. უნდა გაუძლოს იშვიათ მიწისძვრას, რომელიც შენობის არსებობის მანძილზე მხოლოდ ერთხელ არის მოსალოდნელი, კონსტრუქციული და არაკონსტრუქციული ელემენტების დაზიანებით, მაგრამ სიცოცხლის მნიშვნელოვანი დანაკარგების გარეშე (გამოწვეული დაზიანება შეიძლება ეკონომიკურად არ ექვემდებარებოდეს აღდგენას). 3. უნდა გაუძლოს უძლიერეს მოსალოდნელ მიწიძვრას კონსტრუქციული და არაკონსტრუქციული ელემენტების მნიშვნელოვანი დაზიანებით ნგრევის ძალიან მცირე ალბათობით.

უმეტესმა მიწისძვრებმა, რომლებიც განვითარებად ქვეყნებში მოხდა 1980-ანი წლების მეორე და 1990-ანი წლების პირველ ნახევარში, გამოიწვია დიდი მატერიალური ზარალი და ეკონომიკური დანაკარგები. ამიტომ SEAOC-ს მიერ შემოთავაზებული იქნა მრავალდონიანი დაპროექტების მეთოდი (performance base design (PBD)). PBD-ს მიზანია საპროექტო კრიტერიუმებისა და მზიდი სისტემების ისე შერჩევა, რომ მიწისძვრის მოცემული დონისთვის და საიმედოობის განსაზღვრული დონისთვის კონსტრუქცია არ დაზიანდეს გარკვეული ზღვრული მდგომარეობის ან სხვა მიღებული შეზღუდვების პირობებში. აღნიშნული მიდგომა ითვალისწინებს ნაგებობის არაწრფივ ქცევას და კონსტრუქციაში მიწისძვრით გამოწვეული ბზარებისა და პლასტიკური ზონების არსებობას. მისი გამოყენება მოითხოვს საანგარიშო მოდელების მოდერნიზაციას, ასევე სეისმური ზემოქმედების ახლებურად წარმოდგენას და სხვა თეორიული და პრაქტიკული სიძნელეების დაძლევას /40/. მრავალდონიანი დაპროექტების მეთოდი დამპროექტლისაგან თხოულობს მიწისძვრის ზემოქმედებაზე შენობის ქცევის სწორ შეფასებას, რაც ხელს შეუწყობს შენობის უსაფრთხო დაპროექტებას.

მრავალდონიანი დაპროექტების მეთოდით გაანგარიშებაზე დაფუძნებულია მთელი წყება დოკუმენტებისა, რომლებიც 90-ანი წლებიდან გამოჩნდა აშშ-ში: Vision 2000 (SEAOC,1005), ATC-40 (ATC,1996) და FEMA 356 (FEMA,2000). (FEMA 356 ხელახლა გამოიცა როგორც ASCE 41 (ASCE, 2006). დღეს დაპროექტება აშშ-ში, იაპონიისა და ჩინეთის ჩათვლით, ტარდება მრავალდონიანი დაპროექტების მეთოდის გამოყენებით.

ევროკოდი-8-ში ნაგებობის ქცევაზე დაფუძნებული სეისმომედეგობაზე გაანგარიშების ფილოსოფია იგივეა, რაც აშშ-ში ზოგიერთი მიდგომის გამოკლებით, რომელიც ევროპულ თავისებურებას ითვალისწინებს.

შენობების მრავალდონიანი დაპროექტების მეთოდით გაანგარიშებამ სულ მცირე ქცევის ორი დონის შეფასება უნდა გაითვალისწინოს, სახელდობრ /3/:

1. საექსპლოატაციო დონე – უმნიშვნელო დაზიანება, მიწისძვრის 50 წლიანი (შენობის მნიშვნელობიდან გამომდინარე 32 წლიანი ან 72 წლიანი) განმეორადობის შემთხვევაში, შენობის მთელი სისტემის ფუნქციონირების შენარჩუნებით. ეს მიიღწევა არსებითად წრფივ რეაქციაზე მოთხოვნით. არაკონსტრუქციული ელემენტები, როგორიცაა შევსება და შიგა კედლები, ისე უნდა დაპროექტდეს პროგნოზირებად დეფორმაციებზე და აჩქარებებზე, რომ არ მოხდეს მათი დაზიანება და შენობის მთელმა სისტემამ შეინარჩუნოს ფუნქციონირება მოძრაობის მოსალოდნელი დონისათვის.

2. დანგრევის პრევენცია – დამანგრეველი მიწისძვრის ზემოქმედება, რომელიც მოსალოდნელია 2500 წლიანი განმეორადობის პერიოდით. ნგრევის პრევენციის მიღწევა შესაძლებელია იმის დემონსტრაციით, რომ: ა) მოთხოვნა არაწრფივ დეფორმაციაზე ყველა დამყოლ კონსტრუქციულ ელემენტში უფრო მცირეა, ვიდრე მათი უნარი დეფორმაციაზე საკუთარი წონის, მეორადი ეფექტების და ციკლური დატვირთვით გამოწვეული სიხისტისა და სიმტკიცის მხედველობაში მიღებით; ბ) მოთხოვნა ძალაზე არადამყოლი რღვევის ფორმებიან ელემენტებში უფრო მცირეა, ვიდრე ნომინალური სიმტკიცე. უნდა მოხდეს ისეთი არაკონსტრუქციული ელემენტების დაზიანების ლიმიტირება, რომელთა რღვევას შეუძლია დასაბამი მისცეს შენობის ნგრევას.

სეისმომედეგობაზე მრავალდონიანი დაპროექტების ძირითადი კრიტიკული პარამეტრია დეფორმაცია, რადგან შენობის ქცევა ხასიათდება დაზიანების დონით, ხოლო დაზიანება დაკავშირებულია ელემენტებისა და მთლიანად სისტემის დეფორმაციის ხარისხთან.

მრავალდონიანი დაპროექტება მოიცავს: 1. მიწისძვრის ხდომილების განმეორებადობის ინტერვალის შერჩევას, რომლის მიხედვითაც უნდა განისაზღვროს ერთი ან მეტი ქცევის დონე; 2. კონსტრუქციის მოსალოდნელი რეაქციის გამოთვლას განმეორებადობის ინტერვალთან დაკავშირებული მიწისძვრისაგან; 3. ელემენტისა და შენობის დეფორმაციის შეფასებას შერჩეული ქცევის დონეების შესაბამის ზღვრულ სიდიდეებთან მიმართებაში; 4.უნარის მიხედვით გაანგარიშების პრინციპების გამოყენებით კონსტრუქციის ელემენტების სიმტკიცეების შერჩევას არადამყოლი რღვევის ფორმების განვითარების პრევენციისათვის.

რხევის ინტენსიურობა შეიძლება განისაზღვროს მოცემული დროის პერიოდისათვის ალბათური გადაჭარბების გამოყენებით (როგორც წესი -50 წელი) ან სპეციფიკური სცენარით, რომელიც შეესაბამება რეგიონში მაქსიმალურ მაგნიტუდიან მიწისძვრას. აიღება 5%-ანი ჩაქრობის რეაქციის სპექტრი (განმეორებადობის პერიოდი – 2475 წელი).

პირველადი კონსტრუქციული ელემენტებისათვის დაზიანება დაკავშირებულია მიღებული არაწრფივი დეფორმაციის ხარისხზე, რაც თავის მხრივ დამოკიდებულია მათ სიმტკიცეზე, ამიტომ ამ ელემენტებს უნდა ჰქონდეს ადეკვატური სიმტკიცე, რათა გამოირიცხოს დიდი არაწრფივი დეფორმაციები. გარდა ამისა, კონსტრუქციული ელემენტები, რომელთაც დენადობის შემდეგ არა აქვს დეფორმირების უნარი (მაქსიმალური სიმტკიცის მიღწევის შემდეგ), დაუშვებელია ექვემდებარებოდეს არაწრფივ დეფორმაციებს, ამიტომ ასეთი ელემენტები უნდა შემოწმდეს სიმტკიცეზე. იგივე პრინციპების გამოყენებისას არაკონსტრუქციული ელემენტებისა და სისტემების ინერციული ეფექტებისთვის გასათვალისწინებელია, რომ ისინი ამავე დროს განიცდიან პირველადი ელემენტებით განპირობებულ დეფორმაციებს. ამ ელემენტების ქცევა იმართება კონსტრუქციის მთლიანი დეფორმაციით, რომელთანაც არიან ისინი მიერთებული და მათი კავშირების დეფორმირების უნარით.

შენობის მრავალდონიანი ქცევის სქემატური ილუსტრაცია მოცემულია ნახ.1.3-ზე.

ნახ.1.3. შენობის მრავალდონიანი ქცევის სქემატური ილუსტრაცია

დეფორმაცია შეიძლება იყოს 3 ტიპის: 1. მთლიანი შენობის მოძრაობა; 2. სართულის გადახრა და სხვა შიდა ფარდობითი დეფორმაცია; 3.კონსტრუქციული კომპონენტებისა და ელემენტების არაწრფივი დეფორმაცია. მთლიანი შენობის მოძრაობა შენობის ქცევის მხოლოდ ხარისხობრივი შეფასების საშუალებას იძლევა. თუმცა შენობის მთლიან დეფორმაციას შეუძლია განაპირობოს P-Δ ეფექტის მნიშვნელოვანი გავლენა შენობის რეაქციაზე.

არაკონსტრუქციული ელემენტების – ფასადებისა და შიდა ტიხრების –დაზიანების შესაფასებლად შეიძლება გამოყენებული იქნეს სართულის გადახრა, რომელიც წარმოადგენს ორ სართულს შორის ფარდობით ჰრიზონტალურ გადაადგილებას დროის მოცემულ მომენტში. ეს ინფორმაცია განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მაღალივ შენობებში ყოველი სართულის ფარდობითი გადაადგილების შესაფასებლად.

ფარდობითი გადაადგილებები გამოწვეულია:

1. ხისტი ტანის გადაადგილებით
2. ძვრის დეფორმაციით.

ხისტი ტანის გადაადგილება დაკავშირებულია შენობის როგორც ერთიანი ტანის “მობრუნებასთან” ზედა ნიშნულებზე, რაც გამოწვეულია სვეტებში და/ან ქვედა კედლებში ვერტიკალური დეფორმაციით და არ იწვევს დაზიანებას.

რყევით გამოწვეული ძვრის დეფორმაცია წარმოადგენს კედლის ან შემავსებელი პანელის სიბრტყეში კუთხური დეფორმაციის ზომას. ის ზოგადად შეიძლება იცვლებოდეს სართულშუა ფილის სხვადასხვა ნაწილში და ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება გადააჭარბოს სართულის გადახრის კოეფიციენტს. კონსტრუქციის ქცევის მიხედვით გაანგარიშებისთვის რაოდენობრივი კრიტერიუმების დასადგენად საჭიროა: 1. სპექტრული მოთხოვნა განისაზღვროს გრუნტის ზედაპირისათვის მიღებული განმეორებადობის ინტერვალისთვის; 2. სპექტრული მოთხოვნა წარმოდგენილი იქნეს გრუნტის მოძრაობის ჩანაწერების გამოყენებით; 3. ნაგებობის გლობალური და ლოკალური რეაქციის პროგნოზირება მოხდეს გრუნტის რხევების ჩანაწერების საფუძველზე. გათვალისწინებული იქნეს: შენობის ფუძე-საძირკვლის გავლენა გრუნტის რხევაზე; არაკონსტრუქციული სისტემების, მაგ. როგორიცაა შევსების გავლენა გლობალურ რეაქციაზე; ციკლური დატვირთვის ქვეშ მყოფი ძირითადი კონსტრუქციული ელემენტების არასრულყოფილი მოდელების გამოყენება; მასალისა და კონსტრუქციის ცვალებადობა. 4. შესაბამისი ქცევის შეფასებისათვის კომპონენტის (ელემენტის) არაწრფივობაზე მოთხოვნის (მაგ. კედლებში ძვრის დეფორმაცია) გადაყვანა დაზიანების რაოდენობრივ გამოსახულებაში და დაზიანების გლობალური აღწერისათვის კომპონენტების დონეზე შეკრება.

მრავალდონიანი დაპროექტება მოიცავს: 1.განმეორებადობის ინტერვალის შერჩევას, რომლის მიხედვითაც ერთი ან მეტი ქცევის დონე უნდა დაკმაყოფილდეს; 2.კონსტრუქციის მოსალოდნელი რეაქციის გამოთვლას განმეორებადობის ინტერვალთან დაკავშირებული მიწისძვრისაგან; 3.ელემენტისა და შენობის დეფორმაციის შეფასებას შერჩეული ქცევის დონეების შესაბამის ზღვრულ სიდიდეებთან მიმართებაში; 4.უნარის მიხედვით გაანგარიშების პრინციპების გამოყენებით კონსტრუქციის ელემენტების სიმტკიცეების შერჩევას არადამყოლი რღვევის ფორმების განვითარების პრევენციისათვის.

სეისმოაქტიურ რეგიონებში მაღალი შენობების დაპროექტებისას შემდეგი კრიტიკული პრობლემები ჩნდება: 1. დიდი გადამყირავებელი მომენტი ფუძეში და დასაძირკვლების პირობები; 2. ფუძის მიდამოებში დიდი მოთხოვნა ძვრაზე; 3.კონსტრუქციის ეკონომიური დაპროექტების მიზნით კონსტრუქციული ზომების მინიმიზაციისა და სართულშუა გადახურვის სასარგებლო ფართის მაქსიმიზაციის გამო, გრავიტაციული დატვირთვებით გამოწვეული დიდი ძაბვების განვითარება ვერტიკალურ ელემენტებში (მაღალი სიმტკიცის მასალების გამოყენება). 4.გრავიტაციული ძალების ზემოქმედებით გამოწვეული განსხვავებული ღერძული ჯდენა გადახურვის ფილის დახრაზე გავლენის ჩათვლით. 5.დიდი მკუმშავი გრავიტაციული დატვირთვებით გამოწვეული კონსტრუქციის ძირის ელემენტებში დიდი ძაბვების გავლენით განვითარებული დამყოლობა (სეისმიკა); 6. ისეთი დაზიანების კონტროლი, რომლიც აღდგენას ექვემდებარება; 7. სართულის გადახრის კონტროლი; 8. ენერგიის დისიპაციის მოქნილი მექანიზმის უზრუნველყოფა და მყიფე რღვევის პრევენცია; რხევის ინტენსიურობა შეიძლება განისაზღვროს მოცემული დროის პერიოდისათვის ალბათური გადაჭარბების გამოყენებით (როგორც წესი -50 წელი) ან სპეციფიკური სცენარით, რომელიც შეესაბამება რეგიონში მაქსიმალურ მაგნიტუდიან მიწისძვრას. რეაქციის სპექტრი აიღება 5%-ანი ჩაქრობით (განმეორებადობის პერიოდი – 2475 წელი).

კონსტრუქტორი პასუხისმგებელია შენობის უსაფრთხოებასა და ქცევაზე. მან უნდა გაითვალისწინოს შემდეგი საკითხები: 1.მაღლივი შენობების სეისმურ რეაქციაზე შეიძლება გავლენა მოახდინოს რხევის მაღალმა ფორმებმა, რომელიც ვლინდება მეორე ან უფრო მაღალ გადატანით ან გრეხით ფორმებში. სპექტრული მოთხოვნები ძირითად პერიოდზე დაბალი პერიოდებისათვის, საანგარიშო ზემოქმედებისა და დეფორმაციების პირობებისათვის შეიძლება უფრო კრიტიკული აღმოჩნდეს პირველი ფორმის მოთხოვნასთან შედარებით. 2.სამშენებლო მოედნის რეაქციის სპექტრი უნდა აიგოს რეგიონის სეისმოტექტონიკური გარემოს გათვალისწინებით, არანაკლებ 100 წლის ინსტრუმენტული ჩანაწერების გამოყენებით, ნასხლეტების ფიზიკური მდგომარეობის შემოწმებით, ნასხლეტთან ახლოს მიწისძვრის დროში განაწილების შეფასებით და ა.შ. 3.დამპროექტებელმა უნდა შეარჩიოს შენობის სიმაღლის, კონსტრუქციის ფორმის და შესაძლო რეაქციის დონის შესაბამისი ჩაქრობის სიდიდე. საანგარიშო სპექტრი ჩვეულებრივად წარმოადგენს 5%-ან კრიტიკულ ჩაქრობას. 4.გრძელპერიოდიანი შენობებისათვის მაქსიმალური სპექტრული მოთხოვნა უკავშირდება იშვიათ დიდ მაგნიტუდიან მიწისძვრებს, ხოლო მოკლე პერიოდიანისთვის - ზედაპირთან ახლოს მომხდარ ხშირ მცირე მაგნიტუდიან მიწისძვრებს.

მიწისძვრის დატვირთვის ციკლური მახასიათებლების მოდელირება უნდა მოხდეს გრუნტის არაწრფივი მოდელის გამოყენებით სპეციფიკური ციკლური თვისებების გათვალისწინებით. მიწისძვრის ჩანაწერების ხანგრძლივობა უნდა იყოს 4-6-ჯერ მეტი შენობის ძირითად პერიოდზე და გათვალისწინებული უნდა იქნეს 3 მდგენელი.

მაღლივი შენობების გაანგარიშების ერთ-ერთ ძირითად პარამეტრს წარმოადგენს შინაგანი ჩაქრობა. ჩაქრობის საშუალებით ხდება ნაგებობის რეზონანსული რეაქციის შემცირება. ცნობილია, რომ 1. ჩაქრობის გაზომვით მიღებული სიდიდეები იძლევა დიდ გაფანტვას; 2. ჩაქრობა მცირდება სიმაღლის ზრდასთან ერთად და 3. არ არის გამოკვეთილი განსხვავება ფოლადის, ბეტონის და კომბინირებული კონსტრუქციების ჩაქრობის სიდიდეებს შორის. რადგან ენერგიის დისიპაცია დაკავშირებულია დენადობასთან და არაწრფივი დროის ფაქტორით (აქსელეროგრამებით) გაანგარიშებები ითვალისწინებს დაზიანებას, მაღლივი შენობების პოსტ-დენადობის შემდგომ არაწრფივობაში შინაგანი ჩაქრობა არ უნდა გაიზარდოს. შენობის სეისმურ რეაქციასა და ქცევაზე შეიძლება გავლენა მოახდინოს სამშენებლო მოედნის გრუნტის პირობებმა და დასაძირკვლების ტიპმა: 1.საველე პირობებში გრუნტის ზედაპირზე ან მის სიღრმეში პროგნოზირებული სეისმური მონაცემების მოდიფიკაციის გამო; 2.”ფუძე-საძირკველი-შენობა“ სისტემის დამატებითი მოქნილობისა და ჩაქრობის გამო, რაც გამოიწვევს შენობის პერიოდის გაზრდას და მოთხოვნის მოდიფიკაციას;

ეს ეფექტები უფრო გამოკვეთილია სუსტი გრუნტებისთვის.

მაღლივ შენობებში მიწისძვრის დროს ჰორიზონტალური გადახრა უფრო მეტია, ვიდრე მისი საძირკვლის ჰორიზონტალური ძვრა, ამიტომ შესაძლებელია საძირკვლის ჰორიზონტალური დეფორმაციის უგულვებელყოფა. მაგრამ შენობის ძირის მცირე მობრუნებაც კი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს შენობის წვეროს გადახრაზე, რაც გათვალისწინებული უნდა იქნეს გაანგარიშებისა და დაპროექტების დროს.

გრუნტის სეისმური რხევა ზოგადად განისაზღვრება გრუნტის ზედაპირის სპეციფიკური სეისმური საშიშროების ანალიზის საფუძველზე შენობის რღვევასთან ადგილმდებარეობის, რეგიონული და ლოკალური გეოლოგიური მახასიათებლებისა და შერჩეული მიწისძვრის საშიშროების დონის მიხედვით. გაანგარიშებაში გამოიყენება რეაქციის სპექტრის მომვლები, რომლის მიხედვითაც განისაზღვრება წრფივი სპექტრული აჩქარება სხვადასხვა პერიოდისა და საშიშროების დონისათვის. მაგნიტუდა დიდ გავლენას ახდენს რხევის სიხშირულ შემადგენლობასა და გრუნტის მოძრაობის ხანგრძლივობაზე. ეს უკანასკნელი შესაძლებელია განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი აღმოჩნდეს გრძელპერიოდიანი მაღლივი შენობებისათვის,რომელთა აშენებისათვის დიდი დროა საჭირო.

კონსტრუქციების სეისმომედეგ დაპროექტებაში წამყვანი როლი ეკისრება სამშენებლო ტერიტორიასა და მიწისძვრის წყაროს შორის მანძილს. აღნიშნული მანძილის მიხედვით კლასიფიკაცია ასეთია: - ეპიცენტრული ტერიტორია ვრცელდება ეპიცენტრის გარშემო წყაროს ჩაღრმავების ტოლი რადიუსის მანძილზე; - წყაროსთან ახლო ტერიტორია ვრცელდება ეპიცენტრიდან 25-30კმ-ის მანძილზე; - საშუალო დაშორების ტერიტორია ვრცელდება ეპიცენტრიდან 150კმ-ის მანძილზე; - წყაროდან შორი ტერიტორია ვრცელდება ეპიცენტრიდან 150კმ-ზე მეტ მანძილზე.

მაღლივი შენობების სეისმური ქცევა რღვევასთან ახლოს მნიშვნელოვნად განსხვავდება შორს განლაგებული შენობების სეისმური ქცევისგან. რღვევასთან ახლოს მიწისძვრის ჩანაწერები ხასიათდება იმპულსური სახის აქსელეროგრამებით, მაღალი პიკური სიჩქარეებით, გრუნტის დიდი გადაადგილებებით. სიჩქარის იმპულსი არის რღვევისაგან წამოსული სეისმური რადიაციის დაგროვილი ეფექტი და მიწისძვრის ჩანაწერებში მისი მოძებნა უფრო ადვილია, ვიდრე აჩქარებისა და გადაადგილების იმპულსებისა. მეცნიერების თვალსაზრისით სიჩქარის იმპულსი წარმოადგენს კონსტრუქციის დაზიანების უკეთეს მაჩვენებელს, ვიდრე აჩქარების იმპულსი. Dდაზიანების პოტენციალი დამოკიდებულია აგრეთვე პიკურ გადაადგილებაზე იმპულსის განმავლობაში. გადაადგილების იმპულსს სიჩქარის დიდი იმპულსის გარეშე არ გააჩნია დაზიანების დიდი პოტენციალი, რადგანაც კონსტრუქციას აქვს დრო გადაადგილებაზე რეაგირებისა.

მნიშვნელოვანია განსხვავება ახლო, საშუალო და შორ მანძილებზე ჩაწერილ აჩქარებებსა და სიჩქარეებს შორის. ახლო მანძილზე ჩაწერილი აქსელეროგრამები დაბალი სიხშირის იმპულსური ხასიათისაა, ხოლო შორ მანძილზე ჩანაწერებს ციკლური ხასიათი აქვს აქსელეროგრამაზე მრავალი პიკით;

ახლო ჩანაწერებისთვის აჩქარებისა და სიჩქარის პიკები ვერტიკალური მიმართულებით შეიძლება მეტი იყოს ჰორიზონტალურთან შედარებით, ხოლო შორისთვის უფრო მნიშვნელოვანია ჰორიზონტალური მიმართულება;

მიწისძვრის ხანგრძლივობა ახლო ჩანაწერებისთვის უფრო მოკლეა ვიდრე შორისთვის.

ეს განსხვავებები შეიძლება პირველადი ტალღის გავრცელების ტრაექტორიით იყოს განპირობებული, რადგან ზედაპირული ფენების გავლის შედეგად ტალღის სიჩქარეების შემცირების გამო გრძივ ტალღას აქვს ტენდენცია მიიღოს ვერტიკალური მიმართულება. (ნახ.1.4)

ამ შემთხვევაში P მოცულობითი ტალღების რხევა დომინანტურია ვერტიკალური მიმართულებით, ხოლო S ტალღების რხევა - ჰორიზონტალური მიმართულებით. შორი ტერიტორიის მოძრაობა ხასიათდება მნიშვნელოვანი ჰორიზონტალური მდგენელებით და დაბალი სიხშირის ენერგიით, ხოლო ახლო ტერიტორიის მოძრაობა - მნიშვნელოვანი ვერტიკალური მდგენელებით და მაღალი სიხშირის ენერგიით.

ტალღების გავრცელებასთან დაკავშირებული კვლევები აჩვენებს, რომ მიწისძვრის დროს გრუნტის მოძრაობა ძირითადად რღვევის მიმართულებით ხდება.

რღვევის მიმართულების ეფექტის კლასიფიცირება შესაძლებელია შემდეგნაირად: სამშენებლო მოედნის მიმართულებით (forward), სამშენებლო მოედნის საწინააღმდეგოდ (backward) და ნეიტრალური.

რღვევასთან ახლოს გრუნტის მოძრაობის ზუსტად დასახასიათებლად აუცილებელია რღვევის პარალელური და ნორმალური მდგენელებისთვის ცალცალკე განისაზღვროს რეაქციის სპექტრი და ინსტრუმენტული ჩანაწერები.

ნახ.1.4. P და S ტალღების მოძრაობა

რღვევის გავრცელების მიმართულებით განპირობებული იმპულსების პრობლემა დიდიხანია ცნობილია. Pპირველად ეს ეფექტი შემჩნეული იყო 1971 წელს სან-ფერნანდოს მიწისძვრის დროს. სერიოზული ყურადღება მიექცა მხოლოდ 1994 წლიდან ნორთრიჯისა (ამერიკა) და 1995 წლის კობეს (იაპონია) მიწისძვრის შემდეგ. თანამედროვე დაპროექტების პრაქტიკაში მიწისძვრის ეფექტების დახასიათება მხოლოდ ერთი პარამეტრის - პიკური აჩქარების - მიხედვით ხდება. ბოლოდროინდელი დიდი რაოდენობის ჩანაწერების ანალიზი უჩვენებს, რომ ერთი პარამეტრის გამოყენება არ არის საკმარისი. ორი ერთნაირი პიკის მქონე აქსელეროგრამა შეიძლება სრულიად განსხვავებულ რეაქციას იძლეოდეს, რადგან უგულვებელყოფილია გრუნტის პიკური სიჩქარე. მცირე მაგნიტუდიანი მიწისძვრით გამოწვეული დაზიანება შეიძლება უფრო მნიშვნელოვანი იყოს მოკლე პერიოდიანი ნაგებობებისთვის, ვიდრე დიდ მაგნიტუდიანი მიწისძვრისგან გამოწველი დაზიანება, რადგან რღვევასთან ახლოს იმპულსის პერიოდი მცირე მაგნიტუდიანი მიწისძვრების შემთხვევაში ახლოსაა შენობის ძირითად პერიოდთან. რღვევასთან ახლოს გრუნტის იმპულსური ხასიათის მოძრაობას შეუძლია გამოიწვიოს ნაგებობის ძლიერი რეაქცია, განსაკუთრებით ხისტად ჩამაგრებულ შენობებში. ამ შემთხვევაში მოთხოვნა შესაძლებელია გაცილებით აღემატებოდეს დამყოლი მაღლივი და ფუძის იზოლაციანი შენობების უნარს. რღვევასთან ახლოს გრუნტის მოძრაობის იმპულსი ვრცელდება შენობის მთელ სიმაღლეზე ტალღური სახით და მოდალური სუპერპოზიციისა და რეაქციის სპექტრის მეთოდების გამოყენებით შეუძლებელია ამ ეფექტის გათვალისწინება. ასეთ შემთხვევაში გამოიყენება სართულშუა გადახრის სპექტრი. რღვევასთან ახლოს იმპულსის მსგავს მოძრაობას აქვს რეაქციის სპექტრზე აჩქარების ფართო უბანი. ეს ფენომენი ზრდის ძვრას ფუძეში, სართულშუა გადახრას და მაღლივი შენობის დამყოლობაზე მოთხოვნას. გრძელ პერიოდიანი შენობის ქცევა იმპულსურ ზემოქმედებაზე განსხვავდება მოკლე პერიოდიანი შენობის ქცევისაგან. პირველი დენადობა იწყება ზედა სართულებიდან, მაგრამ მოთხოვნა მაღალ დამყოლობაზე ვრცელდება ქვედა სართულებზე გრუნტის მოძრაობის გაძლიერებისას.

შენობებისათვის, რომელთა საკუთარი რხევის ძირითადი პერიოდი 2წმ-ზე მეტია, გრუნტის მაღალსიხშირიანი რხევა არ ახდენს ნაგებობის რეაქციაზე მნიშვნელოვან გავლენას. როგორც ზემოთ ავღნიშნეთ, ნაგებობის ქცევის განმსაზღვრელი ძირითადი პარამეტრია სართულშორისი გადახრა, რომელიც სართულის ზედა და ქვედა ნაწილების სხვაობის სართულის სიმაღლით ნორმირებულ სიდიდეს წარმოადგენს და გასაზღვრავს ნაგებობის უნარს P-Δ ეფექტისაგან გამოწვეული არასტაბილურობისა და კოლაფსის მიმართ. იგი მჭიდროდ არის დაკავშირებული პლასტიკური მობრუნების მოთხოვნასთან, ანუ რაც მეტი იქნება დენადობა კოჭებში, სვეტებში და კავშირებში, მით მეტი იქნება სართულშორისი გადახრა, რაც ამცირებს შენობის მდგრადობას.

სართულშორისი პიკური გადახრა შენობის შუა მესამედში და ქვედა მესამედში გაცილებით მეტია, ვიდრე ზედა მესამედში, რაც იმის მაჩვენებელია, რომ დაზიანება ლოკალიზებულია დაბალ სართულებზე და არსებობს პოტენციური რისკი უფრო მეტი ზედა სართულის ჩამოშლის ცალკეული სართულის დანგრევის შემთხვევაში. რეაქციის სპექტრის გამოყენებით განისაზღვრება სეისმური ზემოქმედებით გამოწვეული ნაგებობის მთლიანი გადაადგილება და მოთხოვნა აჩქარებაზე სხვადასხვა პერიოდისა და ჩაქრობის კოეფიციენტისათვის. გადაადგილების სპექტრის ორდინატები უჩვენებს მოთხოვნას შენობის საშუალო სართულშორის გადახრაზე, რომელიც მრავალსართულიან შენობებში პრაქტიკულად არასოდეს არის თანაბრად განაწილებული. მრავალი კვლევა მიუთითებს იმაზე, რომ სართულშორისი გადახრის კოეფიციენტი უკეთესად ახდენს შენობის დაზიანების კორელაციას, განსაკუთრებით იმპულსური ტიპის ტალღების ზემოქმედებისას. რეაქციის სპექტრის გამოყენება ამ შემთხვევაში შეზღუდულია, რადგანაც ის ვერ ითვალისწინებს ფორმებს შორის ფაზების სხვაობას. იმპულსი იწვევს მორბენალ ტალღას, რომელიც მიაღწევს რა შენობის წვეროს, აირეკლება უკან. ტალღის ფორმა არეკვლის პირველი მცირე ციკლების განმავლობაში ვერ აპროქსიმირდება შენობის რომელიმე ერთი ფორმით. ამ პრობლემასთან დაკავშირებით შემოთავაზებული იქნა გადახრის სპექტრის გამოყენება, რომელიც ეფუძნება არადისპერსულად ჩაქრობადი ტალღების გავრცელებას დრეკად კონტინუალურ ძვრის-კოჭის მოდელში. (ნახ.1.5) /20,21/, რომელიც ღუნვაზე და ძვრაზე მომუშავე კოჭების კომბინაციას წარმოადგენს და ისეთი შენობებისათვის გამოიყენება, რომელთა დეფორმაცია არ აღიწერება კოჭის სუფთა ძვრის მოდელის გამოყენებით. აღნიშნულ მოდელში მხოლოდ ერთი პარამეტრის ცვლილებით შესაძლებელია გათვალისწინებული იქნეს კოჭში ჰორიზონტალური დეფორმაციის ცვლილება ღუნვიდან ძვრამდე. შემოთავაზებული მოდელი დეფორმაციის ფართო დიაპაზონის გათვალისწინების საშუალებას იძლევა, რაც დამახასიათებელია მაღლივი შენობებისათვის (ნახ.1.6).

ნახ.1.5. ელ-ცენტროს გადახრის სპექტრი.

ნახ.1.6. კონტინუალური მოდელი განზოგადებული სართულშორისი გადახრის სპექტრისათვის

შენობა-ნაგებობის სეისმომედეგობაზე გაანგარიშება ევროკოდი 8-1-ის მიხედვით

ევროკოდი-8-1-ის მიხედვით სეისმურ დაპროექტებაში ქცევის დონეები იდენტიფიცირებულია კონსტრუქციის ზღვრულ მდგომარეობასთან, რომლის კონცეფცია გაჩნდა 1960-ანი წლებიდან ნაგებობის დანიშნულების მიმართ მისი ვარგისიანობის დასადგენად. ზღვრული მდგომარეობა, რომელიც უკავშირდებოდა მოსახლეობის ან ნაგებობის უსაფრთხოებას, განისაზღვრა როგორც მაქსიმალური ზღვრული მდგომარეობა. ზღვრული მდგომარეობა, რომელიც დაკავშირებული იყო ნაგებობის ნორმალურ ფუნქციონირებასთან და ნაგებობის გამოყენებასთან, მაცხოვრებლების კომფორტთან ან ცალკეული ელემენტების დაზიანებასთან (ძირითადად არაკონსტრუქციული ელემენტებისა) განისაზღვრა როგორც საექსპლოატაციო ზღვრული მდგომარეობა. ევროკოდი-0_ “კონსტრუქციების დაპროექტების საფუძვლების” თანახმად ზღვრული მდგომარეობის გათვალისწინება წარმოადგენს კონსტრუქციის დაპროექტების საფუძველს ნებისმიერი ტიპის ზემოქმედებაზე, მათ შორის სეისმურისაც. /39/

ევროკოდი-8-1 უნიკალურია სეისმურ კოდებს შორის. იგი წარმოადგენს ფაქტიურად შაბლონს და არ შეიცავს საინჟინრო დაპროექტებისათვის სეისმური ზემოქმედების განსაზღვრის სრულ ინფორმაციას. ევროკავშირის თითოეულ წევრ ქვეყანას ექნება თავისივე შედგენილი „ეროვნულ დანართი“, რომელშიც განთავსდება მოცემული სეისმური საფრთხის რუკა 475 წლიანი განმეორებადობის პერიოდის შესაბამისი გრუნტის პიკური აჩქარებებით, I ან II ტიპის სპექტრების შერჩევის უფლებით და თუ მიზანშეწონილად ჩაითვლება, მოხდება სამშენებლო მოედნის კლასის სპეციფიკაცია და სპექტრული პარამეტრების ადაპტირება.

გარდა ამისა, რადგან ევროკოდი 8-1--ის კონცეფციის თანახმად, ახალი კონსტრუქციების სეისმოდაპროექტება ეფუძნება პირობას, რომ დასაშვებია კონსტრუქციის გარკვეული ხარისხით დაზიანება საანგარიშო სეისმური ზემოქმედების შემთხვევაში, სეისმური შეფასების კრიტერიუმები (ევროკოდი 8-ის მიხედვით დაპროექტებული და შემდგომში დაზიანებული კონსტრუქციებისა) წარმოადგენს კონსტრუქციის სეისმოუსაფრთხოების შეფასების ერთიანი პროცესის განუყოფელ ნაწილს.

ევროკოდი 8-1-ის მიხედვით ნაგებობის სეისმომედეგობაზე გაანგარიშების მიზანია:

   - დაცული იყოს ადამიანის სიცოცხლე;
   - ნაგებობის დაზიანება უნდა შეიზღუდოს;
   - კონსტრუქციები, რომლებიც მნიშვნელოვანია ადამიანის სიცოცხლის დაცვისათვის, უნდა დარჩეს მუშა მდგომარეობაში.

ევროკოდი 8-ის 1 ნაწილი იძლევა სეისმომედეგი დაპროექტებისათვის ძირითად კონცეფციებს, სეისმური ზემოქმედების განსაზღვრას და წესებს სხვადასხვა მასალით აგებული ნაგებობებისათვის. იგი ითვალისწინებს ახალი შენობების სეისმური დაპროექტების 2 დონეს (ზღვრულ მდგომარეობას): 1. დაუნგრევლობის ზღვრულ მდგომარეობა, რომლის დროსაც ნაგებობა უნდა დაპროექტდეს ევროკოდის “კონსტრუქციების დაპროექტების საფუძვლების” გათვალისწინებით, რაც იძლევა საშუალებას მიწისძვრის ზემოქმედების შემთხვევაში სიცოცხლის გადარჩენისა ზოგიერთი კონსტრუქციული ელემენტის დანგრევის პრევენციის საშუალებით კონსტრუქციის მთლიანობის და ნარჩენი ზიდვის უნარის შენარჩუნებით. დაუნგრევლობის ზღვრული მდგომარეობის მიღწევა შესაძლებელია სიმტკიცისა და დამყოლობის კომბინაციისათვის კონსტრუქციული ელემენტების ზომებისა და დეტალირების საშუალებით, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას ძვრის ძალაზე წინაღობის დაკარგვის შემთხვევაში. 2. დაზიანების შეზღუდვა, რომელიც ასრულებს საექსპლოატაციო ზღვრული მდგომარეობის როლს. მისი დანიშნულებაა დანაკარგის შემცირება ხშირი მიწისძვრების ხდომილების შემთხვევაში კონსტრუქციული და არაკონსტრუქციული ელემენტების დაზიანების შეზღუდვით. ითვლება, რომ ასეთი მიწისძვრის შემდეგ ამ ელემენტებს არ გააჩნიათ ნარჩენი დეფორმაციები, ინარჩუნებენ სრულ სიმტკიცეს და სიხისტეს და არ საჭიროებენ აღდგენას. არაკონსტრუქციულ ელემენტებში შესაძლებელია განვითარდეს ისეთი დაზიანებები, რომელთა აღმოფხვრა იოლია და ეკონომიკურადაც გამართლებული.

დაზიანების შეზღუდვის ქცევის დონე მიიღწევა შენობის მთლიანი დეფორმაციის (ჰორიზონტალური გადაადგილების) შეზღუდვით მისი ყველა ნაწილების (მათ შორის არაკონსტრუქციული ელემენტების) ერთიანობის მისაღებ დონეზე შენარჩუნებით. კერძოდ, სართულშორისი გადახრის კოეფიციენტი (განსაზღვრული როგორც სართულებს შორის საანგარიშო გადახრა (განსახილველ სართულის თავსა და ბოლოში გასაშუალებულ ჰორიზონტალურ გადაადგილებებს შორის სხვაობა) შეზღუდულია შემდეგ მნიშვნელობამდე: 0.5% - თუ სართულს გააჩნია ნაგებობასთან ჩამაგრებული მყიფე არაკონსტრუქციული ელემენტები (კერძოდ ქვის შემვსები); 0.75% - თუ სართულის არაკონსტრუქციული ელემენტები დამყოლია; 1% - თუ არ არსებობს არაკონსტრუქციული ელემენტები, რომლებიც დეფორმირდება კონსტრუქციული სისტემის კვალდაკვალ. ორი გამოკვეთილი ქცევის დონე – (ლოკალური) ნგრევის პრევენცია და დაზიანების შეზღუდვა შეესაბამება ორ სხვადასხვა სეისმურ ზემოქმედებას. სეისმური ზემოქმედება, რომლის დროსაც საჭიროა მოხდეს (ლოკალური) ნგრევის პრევენცია, არის ”საანგარიშო სეისმური ზემოქმედება”. სეისმური ზემოქმედება, რომლის დროსაც უნდა მოხდეს დაზიანების შეზღუდვა, არის ”დაზიანების შეზღუდვის სეისმური ზემოქმედება”.

ჩვეულებრივი მნიშვნელოვნების შენობებისათვის: 1.”საანგარიშო სეისმური ზემოქმედება” დადგენილია 50 წლის განმავლობაში მისი სიდიდის გადაჭარბების 10% ალბათობის მიხედვით (განმეორებადობის 475 წელი). 2.”დაზიანების შეზღუდვის სეისმური ზემოქმედება” დადგენილია 10 წლის განმავლობაში მისი სიდიდის გადაჭარბების 10% ალბათობის მიხედვით (განმეორებადობის 95 წელი).

ევროკოდი 8-1-ში /2/ სართულიანობასთან დაკავშირებით შეზღუდვები არ არის და მაღლივი შენობის საანგარიშო მოდელები არ განსხვავდება ჩვეულებრივი შენობების საანგარიშო მოდელებისაგან. მაღლივი შენობები განისაზღვრება როგორც ისეთი სიმაღლის შენობები, რომელთა რხევის პირველი ფორმის პერიოდი 4წმ-ზე მეტია ან მათი სიმაღლე 50მ-ზე მეტი.

მაღლივი შენობების გაანგარიშებისათვის მისაღებია როგორც სპექტრული, ასევე დროის ფაქტორით (აქსელეროგრამებით) გაანგარიშება. წრფივი გაანგარიშება გამოდგება იმ შემთხვევაში, თუ ყოველი კონსტრუქციული ელემენტის მოთხოვნა ნაკლებია მის ნომინალურ სიმტკიცეზე და გამოიყენება მხოლოდ საექპლოატაციო დონის შეფასებისათვის. არაწრფივი დროის ფაქტორით (აქსელეროგრამებით) გაანგარიშება გამოყენებული უნდა იქნეს კონსტრუქციული ელემენტებში ყველა მნიშვნელოვანი არაწრფივი რეაქციის შეფასებისათვის და ზოგადად საჭიროა კოლაფსის პრევენციის დონის შესაფასებლად. მეორადი P-Δ ეფექტები შენობის საკუთარი და დროებითი დატვირთვის გათვალისწინებით შეტანილი უნდა იყოს ამ გაანგარიშებაში.

სეისმურ კერასთან ახლოს მდებარე შენობებზე სეისმური ზემოქმედების გავლენის გასათვალიწინებლად ევროკოდი-8-1-ში რეკომენდებულია ტოპოგრაფიული გაძლიერების კოეფიციენტის გამოყენება. სეისმური მოძრაობა ზედაპირის მოცემულ წერტილში, წარმოდგენილია გრუნტის დრეკადი რეაქციის სპექტრის სახით. (ნახ.1.7)

დრეკადი რეაქციის სპექტრის მოხაზულობა აიღება ერთიდაიგივე სეისმური ზემოქმედების ორივე დონისთვის - დაუნგრევლობის (მაქსიმალური ზღვრული მდგომარეობა _ საანგარიშო სეისმური ზემოქმედება) და დაუზიანებლობის მოთხოვნისათვის.

ნაგებობებისათვის, რომელთაც აქვთ რხევის გრძელი პერიოდი, სეისმური ზემოქმედება წარმოდგენილი უნდა იქნეს ნახ.1.8-ზე მოცემული გადაადგილების რეაქციის სპექტრის სახით.

ნახ.17. დრეკადი რეაქციის სპექტრი

ნახ.1.8. დრეკადი გადაადგილების რეაქციის სპექტრი

მოთხოვნები, რომლებიც ჩნდება გრძელპერიოდიანი ნაგებობისთვის მიწისძვრის დროს, ევროკოდი-8-1-ში კარგად გაწერილი არ არის და მოცემულია ზოგადი რეკომენდაცია გადაადგილების სპექტრისათვის. გადაადგილება იზრდება წრფივად 0.5წმ-ის ტოლი პერიოდიდან გადაადგილების რეაქციის პიკურ მნიშვნელობამდე - T_D საკონტროლო პერიოდამდე. განსახილველი პერიოდის დიაპაზონში, რომელიც არის 4წმ, გადაადგილების მოთხოვნა T_D-დან T_E-მდე მუდმივია. მუდმივი გადაადგილების შესაბამისი პერიოდი ინჟინრისთვის წარმოადგენს ძირითად პარამეტერს. შემდეგ გადაადგილება მცირდება გრუნტის პიკურ გადაადგილებამდე საკონტროლო პერიოდით T_F. ევროკოდი-8-1-ში სპექტრის მიხედვით გამოდის, რომ თუ ერთი თავისუფლების ხარისხის მქონე კონსტრუქციის საკუთარი რხევის პერიოდი T_D-ზე მეტია, მაშინ საანგარიშო მიწისძვრა ვერ გამოიწვევს კონსტრუქციულ დაზიანებას.

T_D, T_E და T_F მნიშვნელობები დამოკიდებულია გრუნტის ტიპზე და მიწისძვრის მაგნიტუდაზე. დიდი მაგნიტუდის შემთხვევაში ევროკოდი-8-1 იძლევა რეკომენდაციას 2წმ, 6წმ და 10წმ T_D, T_E და T_F – თვის, შესაბამისად. გრძელი პერიოდის მქონე ძლიერი მიწისძვრები ხასიათდება T_D საკონტროლო პერიოდის დიდი მნიშვნელობით. საკონტროლო პერიოდის შესაბამისი გადაადგილების სიდიდე მნიშვნელოვანია და ძირითადად დამოკიდებულია მანძილზე სამშენებლო მოედნიდან მიწისძვრის ადგილამდე. საკონტროლო პერიოდის - T_D - მნიშვნელობა ისე უნდა განისაზღვროს, რომ მან გადააჭარბოს შენობის საკუთარი რხევის პერიოდს.

ევროკოდი-8-1 იძლევა საკონტროლო პერიოდის - T_D - მნიშვნელობას, ტოლს 1.2წმ,თუ M_W ≤ 5.5 და 2წმ., თუ M_W.≥5.5 N იმ დროს, როდესაც ტრადიციულ ძალაზე დაფუძნებულ სეისმურ გაანგარიშებებში ინჟინრისთვის მნიშვნელოვან ინფორმაციას წარმოადგენს გრუნტის პიკური აჩქარება, გადაადგილებაზე ან ქცევაზე დაფუძნებულ სეისმურ გაანგარიშებისთვის ძირითადია სპექტრული რეაქციის პიკური გადაადგილება და მისი შესაბამისი კუთხის პერიოდი.

სეისმური დატვირთვები ევროკოდი-8-1-ის მიხედვით

სეისმური ზემოქმედების ჰორიზონტალური მდგენელისათვის დრეკადი რეაქციის სპექტრი S_e (T) განისაზღვრება შემდეგი გამოსახულებით:

0 ≤ T ≤ T_B: S_e (T) = a_g S [1 + T/ T_B (η 2,5 – 1)]

T_B≤ T≤ T_C: S_e (T) = a_g S η 2,5

T_C ≤ T ≤ T_D: S_e (T) = a_g S η 2,5 [T_C / T_D]

T_D ≤ T ≤ 4_S : S_e (T) = a_g S η 2,5 [T_C T_D /T² ]

სადაც S_e (T) არის დრეკადი რეაქციის სპექტრი;

T არის წრფივი, ერთი თავისუფლების ხარისხის მქონე სისტემის რხევის პერიოდი;

T_B არის სპექტრული აჩქარების მრუდის მუდმივი მონაკვეთის შესაბამისი პერიოდის ზედა ზღვარი;

T_C არის სპექტრული აჩქარების მრუდის მუდმივი მონაკვეთის შესაბამისი პერიოდის ქვედა ზღვარი;

T_D განსაზღვრავს სპექტრის მუდმივი გადაადგილების რეაქციის დასაწყისის სიდიდეს;

a_g არის AA ტიპის გრუნტის საანგარიშო აჩქარება (a_g =γ₁ a_gR );

S არის გრუნტის პარამეტრი;

η არის ჩაქრობის შემასწორებელი კოეფიციენტი, რომლის ბაზური მნიშვნელობა 5%-ანი ბლანტი ჩაქრობის შემთხვევისათვიის ტოლია 1,0-ს.

T_B, T_C, T_D პერიოდებისა და S გრუნტის კოეფიციენტის ზემოთ მოყვანილი მნიშვნელობები განსაზღვრავენ დრეკადი სპექტრის მოხაზულობას და დამოკიდებულია გრუნტის ტიპზე.

ისეთი მიწისძვრის შემთხვევისთვის, რომელსაც სამშენებლო მოედნის სეისმური საფრთხის ალბათურ შეფასებაში უმეტესი წვლილი შეაქვს და ხასიათდება იმით, რომ ზედაპირული ტალღის გავრცელების მაგნიტუდა, M_s, არ აღემატება 5,5-ს, მაშინ რეკომენდებულია II ტიპის დრეკადი რეაქციის სპექტრის გამოყენება (ნახ.1.10), წიმააღმდეგ შემთხვევაში გამოყენებული უნდა იქნეს I ტიპის რეაქციის სპექტრი (ნახ.1.9) M_sარის ზედაპირული ტალღის მაგნიტუდა, ტოლი მაქსიმალური ურთიერთ პერპენდიკულარული ჰორიზონტალური გადაადგილების ამპლიტუდის ტოლქმედის მარტივი ლოგარითმისა, გაზომილი მიკრონებში, 20 წმ-ანი პერიოდის ზედაპირული ტალღისათვის.

ცხრილი 1. რეკომენდებული 1 ტიპის დრეკადი რეაქციის სპექტრის პარამეტრების მნიშვნელობები

გრუნტის ტიპი	S	TB (წმ)	TC (წმ)	TD (წმ)
A	1,0	0,15	0,4	2,0
B	1,2	0,15	0,5	2,0
C	1,15	0,20	0,6	2,0
D	1,35	0,20	0,8	2,0
E	1,4	0,15	0,5	2,0

ცხრილი 2. რეკომენდებული II ტიპის დრეკადი რეაქციის სპექტრის პარამეტრების მნიშვნელობები

გრუნტის ტიპი	S	TB (წმ)	TC (წმ)	TD (წმ)
A	1,0	0,05	0,25	1,2
B	1,35	0,05	0,25	1,2
C	1,5	0,10	0,25	1,2
D	1,8	0,10	0,25	1,2
E	1,6	0,05	0,30	1,2

დრეკადი გადაადგილების რეაქციის სპექტრი S_De(T) შეიძლება უშუალოდ მიღებული იქნეს დრეკადი რეაქციის სპექტრის S_e(T) –ის ტრანსფორმაციით ევროკოდი-8-1-ში მოყვანილი ფორმულებით.

კონსტრუქციის უნარი, წინაღობა გაუწიოს სეისმურ ზემოქმედებას არაწრფივ არეში, ჩვეულებრივად დასაშვებს ხდის, რომ მათი გაანგარიშება მოხდეს წრფივი დრეკადი რეაქციის შესაბამის დატვირთვებთან შედარებით ნაკლები სიდიდის ძალებზე.

იმისათვის, რომ დაპროექტების დროს თავიდან იქნეს აცილებული კონსტრუქციის სრული არაწრფივი გაანგარიშება, შესაძლებელია ჩატარდეს კონსტრუქციის წრფივი გაანგარიშება, მხოლოდ არა დრეკადი რეაქციის სპექტრზე დაყრდნობით, არამედ მისი მოდიფიკაციით მიღებულ რეაქციის სპექტრზე. ამ გზით შესაძლებელია გათვალისწინებული იქნეს კონსტრუქციის ენერგიის დისიპაციის უნარი, რომელსაც იგი ახორციელებს ან ელემენტების დამყოლობით ან სხვა მექანიზმით. ასეთ რეაქციის სპექტრის მოდიფიკაცია ხორციელდება q ქცევის კოეფიციენტის შემოტანით.

q ქცევის კოეფიციენტის საშუალებით მიახლოებით შეფასება ხდება იმისა, თუ რამდენად შესაძლებელია პირობითი დრეკადი ანალიზის მოდელის გამოყენებით კონსტრუქციაზე მოქმედი სეისმური ძალების შემცირების ვარაუდი იმ მდგომარეობაში, როცა კონსტრუქცია ჯერ კიდევ ინარჩუნებს დამაკმაყოფილებლად რეაქციის უნარს.

ნახ.1.9. რეკომენდებული I ტიპის დრეკადი რეაქციის სპექტრი A-E ტიპის გრუნტებისათვის (5%-ანი ჩაქრობისათვის)

ნახ.1.10. რეკომენდებული II ტიპის დრეკადი რეაქციის სპექტრი A-E ტიპის გრუნტებისათვის (5%-ანი ჩაქრობისათვის)

ცხრილი 3. გრუნტის ტიპები

გრუნტის ტიპები	სტრატიგრაფიული პროფილის აღწერა
		Vs,30 მ/წმ	Nspt (დარტყმა/30სმ)	Cu (kPa)
A	კლდე ან კლდის მსგავსი გეოლოგიური ფორმაცია,რომელიც შეიძლება შეიცავდეს არა უმეტეს 5.0 მ-ს სუსტ ზედაპირულ ქანს	>800
B	ქვიშის და ხრეშის მკვრივი დანალექები ან ძალიან მკვრივი სულ მცირე რამდენიმე ათეული მეტრი, რომელიც ხასიათდება სიღრმეში თანდათანობით მზარდი მექანიკური მახასიათებლებით	360-800	>50	>250
C	მკვრივი ან საშუალო სიმკვრივის სილის, ხრეშის სიღრმისეული დანალექი ან მკვრივი თიხა, რომელთა სისქე რამდენიმე მეტრიდან ასეულ მეტრამდე აღწევს.	180-360	15-50	70-250
D	ფხვიერიდან საშუალომდე შეჭიდულობის მქონე დანალექი გრუნტები,(რომელიც შეიძლება შეიცავდეს სუსტი შეჭიდულობის შრეებს) ან შრეები, რომლებშიც რბილიდან-საშუალომდე შეჭიდულობის მქონე გრუნტები დომინირებს	<180	<15	<70
E	პროფილი, რომლის ზედა შრე სისქით 5-დან 20მ-მდე არის ალუვიუმი, რომელსაც აქვს C და D ტიპის გრუნტისათვის დამახასიათებელი განივი ტალღის გავრცელების Vs სიჩქარე, ხოლო მის ქვემოთ განლაგებულია უფრო მკვრივი გრუნტი, რომლის Vs >800მ/წმ.
S1	დანალექი, რომელიც შედგება ან შეიცავს ცულ მცირე 10მ-ის სისქის რბილ თიხა/შლამის (თიხნარის) შრეს მაღალი პლასტიურობის ინდექსით (PI >49) და მაღალი წყალშემცველობით	<100 (მაჩვენებელი)		0-20
S2	დანალექი გათხევადებული გრუნტი, როგორიცაა მგრძნობიარე თიხა ან ნებისმიერი გრუნტის პროფილი, რომელიც არ არის მოყვანილი A-E ან S1-ში.

P-Δ ეფექტების გათვალისწინება ევროკოდი-8-ის მიხედვით

მეორე რიგის ეფექტების (P-Δ ეფექტები) გათვალისწინება არ არის საჭირო თუ ყველა სართულზე სრულდება შემდეგი პირობა:

θ = P_tot d_r/ V_tot h ≤ 0.10

სადაც: θ - სართულებს შორის გადახრისადმი მგრძნობელობის კოეფიციენტია.

P_tot - ჯამური სიმძიმის ძალა განსახილველ სართულსა და მის ზევით, საანგარიშო სეისმური ზემოქმედების შემთხვევაში;

d_r - სართულებს შორის საანგარიშო გადახრა, როგორც განსახილველი სართულის თავსა და ბოლოში გასაშუალებულ ჰორიზონტალურ გადაადგილებებს შორის სხვაობა;

V_tot - სართულის ჯამური სეისმური ძვრის ძალა,

h - სართულის სიმაღლე.

თუ 0.1 < θ ≤ 0.2, P-Δ ეფექტები შეიძლება გათვალისწინებული იქნეს მიახლოებით, სეისმური ზემოქმედების ეფექტების გამრავლებით კოეფიციენტზე 1/(1- θ). ევროკოდი-8-1-ის მიხედვით θ კოეფიციენტის მნიშვნელობა არ უნდა აღემატებოდეს 0.3-ს.

სხვადასხვა კვლევებით მტკიცდება, რომ დიდი გრავიტაციული დატვირთვის მქონე გრძელპერიოდიანი მაღლივი შენობებისათვის θ კოეფიციენტის ზღვარი მეტი უნდა იყოს 0.3-ზე. ამ ზღვარის დასაკმაყოფილებლად ყველაზე ეფექტური გზაა შენობის კონსტრუქციული კომპონენტების სიმტკიცის გაზრდა, რაც შესაბამისად იწვევს დამყოლობაზე მოთხოვნის შემცირებას.

გრძელპერიოდიანი მაღლივი შენობებისათვის, რომელთა საკუთარი რხევის პერიოდი დევს სპექტრის მუდმივი გადაადგილების დიაპაზონში, P-Δ ეფექტები მნიშვნელოვანი არ არის.

მაღლივი შენობების საანგარიშო მოდელების ტიპების კონფიგურაციის ანალიზი

მოდელების არადრეკადი კონსტრუქციული კომპონენტების დიფერენცირება შესაძლებელია იმის მიხედვით, თუ როგორ ნაწილდება პლასტიურობა ელემენტის განიკვეთებში და მთლიანად მათ სიგრძეში. დინამიკური რეაქციის ანალიზისათვის გამოყენებულ კონსტრუქციულ მოდელში ჩართული უნდა იყოს საძირკვლის დონეც. შეტანილი უნდა იქნეს შესაბამისი ელემენტის სიხისტე და უნარი კონსტრუქციული ელემენტებისათვის, როგორებიცაა კედლები, სვეტები და ფილები. გრუნტის ზამბარის გათვალისწინება მოდელში არ არის საჭირო. საექსპლოატაციო დონის შესაბამისი სეისმური მოძრაობა უნდა მოედოს კონსტრუქციის ფუძეს /34/.

მაღლივი შენობის სტრუქტურა უნდა იყოს მარტივი, რეგულარული, ხოლო სტრუქტურულ ელემენტებს უნდა გააჩნდეთ გამოკვეთილად განსაზღვრული დატვირთვის კვალი. შეძლებისდაგვარად არ უნდა იყოს გამოყენებული სისტემის ისეთი კონფიგურაცია და გეომეტრია, რომელიც გაართულებს შენობის ქცევას და შედეგად მის გაანგარიშებას (ნახ.1.11):

ნახ.1.11 შენობა სიხისტისა და მასების დიდი ცვლილებით

ნახ.1.12. კონსტრუქციის მთელ სიმაღლეზე განლაგებული განმბრჯენიანი ელემენტების მქონე ჰორიზონტალური სისტემა ნახ.1.13. საერთო საძირკველზე განლაგებული ორი კოშკი

ნახ.1.14. სვეტების არასასურველი განლაგება და მათი გადაადგილებული მდგომარეობა

ნახ.1.15. ძვრის ძალით გამოწვეული საკუთარი წონის ცვლილება შენობის გეომეტრიაში

მაღლივი შენობების დაპროექტების პროცესი და გამოყენებული ტვირთმზიდი კონსტრუქციები

სისტემის კონსტრუქცია ისე უნდა იყოს შერჩეული, რომ გაუძლოს გრავიტაციულ და ჰორიზონტალურ ძალებს, როგორც მუდმივს, ასევე დროებითს. ეს ძალები დამოკიდებულია შენობის ზომასა და ფორმაზე, აგრეთვე შენობის გეოგრაფიულ მდებარეობაზე და მათი შესაძლო მაქსიმალური მნიშვნელობები განსაზღვრული უნდა იქნეს დაპროექტებამდე.

მაღლივი შენობის კონსტრუქციული სისტემები შედგება ქვედა და ზედა სისტემისაგან. ზედა სტრუქტურა წარმოადგენს სისტემის ნაწილს მიწის ზემოთ. ქვედა სტრუქტურა განთავსებულია მიწის ქვემოთ და ჩვეულებრივად შედგება საძირკვლის, ხიმინჯების, ხიმინჯის თავების და კოჭებისაგან გრუნტში და განლაგებულია შენობის ყველაზე დაბალი სართულის და სარდაფის ქვემოთ. მაღლივი შენობების კონსტრუქციული სისტემების დაპროექტება სრულიად განსხვავდება მცირესართულიანი შენობების დაპროექტებისაგან, რაც განპირობებულია იმით, რომ მცირესართულიანი შენობების კონსტრუქციული სისტემები მხოლოდ გრავიტაციული დატვირთვის მზიდი სისტემები არიან. მაღლივი შენობების კონსტრუქციული სისტემები კი როგორც გრავიტაციული დატვირთვის მზიდია, ასევე მთლიანი შენობის საყრდენია. ამ შენობებისათვის ყველაზე სახიფათო ქარის დატვირთვა და მიწისძვრაა, რომელთა მოქმედება ძლიერდება შენობის სიმაღლეზე დამოკიდებულებით. დამპროექტებელი უნდა დარწმუნებული იყოს, რომ შენობა არ გადაყირავდება ძლიერი ქარის ან მიწისძვრის შემთხვევაში, ამავე დროს მისი რხევა არ შეუქმნის ადამიანებს ფიზიკურ ან ემოციურ დისკომფორტს. ყველაფერი ეს მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მზიდი სისტემის კონსტრუქციაზე და აგრეთვე მშენებლობის მთლიან ღირებულებაზე. მნიშვნელოვან ფაქტორს, რომელიც მხედველობაშია მისაღები დაპროექტების დროს, წარმოადგენს კონსტრუქციული სისტემების მასალის შერჩევა – იქნება ეს ბეტონი, ფოლადი თუ კომპოზიტური მასალა, რაც მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს შენობის მთლიან ღირებულებაზე. დამპროექტებელი უნდა შეეცადოს შეამციროს კონსტრუქციული სისტემის წონა მსუბუქი ბეტონის ან ფოლადის გამოყენებით.

თითოეული მაღლივი შენობის საანგარიშო სქემა განსხვავებულია და ინდივიდუალურად პასუხობს გრუნტის მოძრაობას. ეს მოძრაობა მოულოდნელად ვითარდება და მას დინამიკური ბუნება აქვს. შენობის რეაქცია დამოკიდებულია შენობის საკუთარ დინამიკურ თვისებებზე და ძალის ეფექტი პირდაპირ პროპორციულია შენობის კონსტრუქციის საკუთარი წონისა. წონა კი ნაწილობრივად განსაზღვრავს კონსტრუქციის რეაქციას. კონსტრუქციის რეაქციაზე უფრო მეტ გავლენას ახდენს რხევის ძირითადი პერიოდი და ენერგიის შთანთქმის უნარის ეფექტურობა, რომელიც დამოკიდებულია მასაზე, სიხისტეზე და კონსტრუქციის ზომაზე.

სისტემა ხისტი ჩარჩოებით

მაღლივ მშენებლობაში პირველად გამოყენებული იყო სისტემა ხისტი ჩარჩოებით, რომელიც წარმოადგენდა ფოლადის ჩარჩოების კარკასს და რომელშიც კავშირების დაბოლოებები ხისტად იყო მიმაგრებული ყველა ელემენტთან ისე, რომ მათ მიერ შექმნილი კუთხე მოძრაობისას არ იცვლებოდა. ასეთი სისტემის სიმტკიცე დამოკიდებულია სისტემის შემქმნელ ელემენტების მთლიანობაზე. ამ სისტემის გამოყენება შეიძლება აგრეთვე რკინაბეტონის ან კონსტრუქციული ფოლადისთვის და მისი უპირატესობაა ის, რომ მისი ყოველი ელემენტი ხელს უწყობს ჰორიზონტალური და საკუთარი წონის დატვირთვის გადაცემას საძირკველზე ხისტი ჩამაგრებებით. ფოლადისგან შექმნილი სისტემის ნაკლად შეიძლება ჩაითვალოს მისი დაბალი მედეგობა ჰორიზონტალური ძალის მიმართ და ამიტომ მისი გამოყენება ძალიან მაღალი შენობებისათვის არ შეიძლება (ნახ.1.16) /37/.

ნახ.1.16. ჰორიზონტალური დატვირთვის მოქმედება ხისტ ჩარჩოზე

განმბრჯენიანი ჩარჩოვანი სისტემა

განმბრჯენიანი ჩარჩოვანი სისტემა წარმოადგენს ხისტი ჩარჩოს ჰიბრიდულ სისტემას. შენობის სიმაღლის ზრდასთან ერთად ჩარჩოს საყრდენში ძალიან იზრდება მღუნავი ძაბვები, ასე რომ ხისტი ჩარჩო ხდება არაეკონომიური. ამიტომ ფოლადის ელემენტის განივკვეთის და ჰორიზონტალური რხევის შესამცირებლად სტანდარტულ ჩარჩოს უნდა დაემატოს გამახისტებელი განმბრჯენები. გახისტებული ჩარჩოები ჰორიზონტალურ დატვირთვას თავის თავზე აიღებენ და არ მოხდება ჩარჩოს საყრდენის ხანგრძლივი ღუნვა (ნახ.1.17).

ნახ.1.17. გამბრჯენიანი ჩარჩოს ტიპები

მოჩარჩოებული კოლოფისმაგვარი სისტემები

მოჩარჩოებულ კოლოფისმაგვარ სისტემებს ხისტი მომენტმედეგი ჩარჩოების საშუალებით გააჩნიათ კარგი ჰორიზონტალური მედეგობა. ჩარჩოები ქმნიან კოლოფის ფორმას შენობის დაგრუნტვის გარშემო. კონსტრუქციის სვეტების გარე და შიგა სტრუქტურები ისე ახლოსაა ერთმანეთთან, რომ ქმნიან ერთ მთლიან ზედაპირს. ჰორიზონტალური დატვირთვა ნაწილდება კოლოფსა და შიდა სვეტებს ან კედლებს შორის. ამ სისტემის უპირატესობაა ის, რომ შესაძლებელია სართულის ფართობის ფორმის შეცვლა კვადრატულით ან ოთხკუთხედით, წრიულით და სხვა ნებისმიერი ფორმით და იგი მედეგია ჰორიზონტალური და გრავიტაციული დატვირთვების მიმართ. ნაკლი მდგომარეობს ძვრის დაყოვნების ეფექტში, რასაც შეუძლია შეცვალოს სვეტებში ღერძული განაწილება, რომლის დროსაც იზრდება ღერძული ძაბვები კუთხის სვეტებში (ნახ.1.18,ა,ბ)

ნახ.1.18. ა)მოჩარჩოებული კოლოფისმაგვარი სისტემა; ბ)ძვრის დაყოვნების ეფექტი

კოლოფების კომპლექტით შექმნილი სისტემა

ეს სისტემა ანალოგიურია მოჩარჩოებული კოლოფისმაგვარი სისტემისა, რომელიც დამატებით აღჭურვილია შენობის შიგნით ძვრის მედეგი სვეტებისა და კოჭების ჩარჩოვანი სისტემით. აქედან გამომდინარე, ერთი კოლოფის მაგივრად შენობა შედგება ერთმანეთთან დაკავშირებული ჰორიზონტალური დატვირთვის მიმართ მედეგი კოლოფების სისტემისგან. ამ სისტემის უპირატესობაა ის, რომ შენობის კოშკი აღარ გამოიყურება როგორც ერთი მთლიანი კოლოფი და კოლოფის ერთეულს შეუძლია მიიღოს სხვადასხვა ფორმა, სვეტებისა და კოჭების ჩარჩოვანი სისტემის დამატებით ძირითადი კოლოფი შეიძლება დანაწილდეს უფრო პატარა კოლოფებად. ამით შეიძლება შემცირდეს ძვრის დაყოვნების ეფექტი და შემცირდეს კონსტრუქციული მასალის რაოდენობა. ნაკლია ის, რომ სხვადასხვა კოლოფის სვეტები გადის შენობის სივრცის ინტერიერში. კომპლექტში ყოველი კოლოფის ზედა ნაწილში შეიძლება განვითარდეს, კონსტრუქციის წყვეტით გამოწვეული მნიშვნელოვანი ვერტიკალური დამახინჯება და ძაბვები (ნახ.1.19).

ნახ.1.19. კოლოფების კომპლექტით შექმნილი სისტემა

სისტემის საყრდენად გამოყენებული ბირთვი

განივი კედლები ან ფოლადის ჩარჩოები ქმნიან კოლოფისებრ გულს (ბირთვს) კიბეებისა და ლიფტის უჯრედის გარშემო. გული განლაგებულია შენობის შუა ადგილას. ეს დაკავშირებულია შენობის მოხაზულობასთან და კონსტრუქციული მთლიანობის გაზრდასთან. ასეთი შენობების გამოყენება მოხერხებულია საოფისე შენობებად, რადგანაც გულის გარეთ მდებარე თავისუფალი სივრცე შედგება მასიური ვერტიკალური ელემენტებისაგან, რომლებიც ქმნიან სართულს. განივი კედლები გულის გარშემო შეიძლება გამოყენებული იქნეს ისეთ სისტემებად, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ჰორიზონტალური დატვირთვის და აგრეთვე ნაწილობრივ გრავიტაციული დატვირთვის გადაცემა ორი მიმართულებით. გრავიტაციული დატვირთვის დარჩენილი ნაწილის გადაცემა ხორციელდება გარე ჩარჩოვანი სისტემით. სისტემის უპირატესობაა ის, რომ მას შეუძლია აიტანოს დატვირთვის ყველანაირი ტიპი: ვერტიკალური დატვირთვა, მღუნავი მომენტები ორივე მიმართულებით, ძვრის ძალები და გაჭიმვა. ეს შეეხება განსაკუთრებით იმ შემთხვევას, როცა არსებობს ადეკვატური სიხისტე და სიმტკიცე ღიობებს შორის. სართულის კონსტრუქცია გულის გარშემო შეიძლება იყოს როგორც ასაწყობი, ასევე მონოლითური რკინაბეტონი, კონსტრუქციული ფოლადი ან კომპოზიტური კონსტრუქცია. ნაკლია, როცა გული არ არის განლაგებული ცენტრში, რაც გამოიწვევს გრეხით ბრუნვით დატვირთვას, რამაც შეიძლება დამატებითი წინაღობის ელემენტების დამატება მოითხოვოს (ნახ.1.20).

ნახ.1.20. რკინაბეტონის ბირთვის გამოყენების მაგალითი

ორმაგი (ჩარჩო-კედელი) სისტემის მქონე რკინაბეტონის მაღლივი შენობა

ყველაზე პოპულარული ჰორიზონტალური დატვირთვის მიმართ მედეგი სისტემა მაღალ და მაღლივ შენობებში. სისტემა შედგება განივი კედლებისა და მომენტის ჩარჩოსაგან. როცა ჩარჩო იწყებს გადახრას, რასაც ჰქვია ძვრის ფორმა, მაშინ განივი კედელი იღუნება როგორც კონსოლი. განივი გადახრის თავსებადობა იწვევს განივ კედელსა და ჩარჩოს ურთიერთზემოქმედებას, რაც ზრდის შენობის სიხისტეს. ამ სისტემის უპირატესობაა ის, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია მაღალ შენობებში 10 სართულიდან 50 სართულის და მეტის შემთხვევაშიც (ნახ.1.21).

ჩარჩოებისა და მზიდი კედლებისაგან შემდგარ კონსტრუქციულ სისტემას შეუძლია ჰორიზონტალური სეისმური დატვირთვის გადანაწილება ჩარჩოსა და კედელს შორის. სეისმური ზემოქმედების შემთხვევაში ჩარჩოები ზღუდავს დეფორმაციებს შენობის ზედა სართულებზე, ამავე დროს ავლენს დეფორმაციის დიდი უნარს. ძლიერი მიწისძვრის შემთხვევაში, კედლები უზრუნველყოფს შენობის მაღალ სიხისტეს, აკონტროლებს რა გადაადგილებას და გადახრას შენობის დაბალ სართულებზე. რკინაბეტონის ჩარჩო-კედლის კონსტრუქციის დეფორმირებული მოხაზულობა და გადაადგილება დამოკიდებულია ჩარჩოსა და კედელს შორის სიმტკიცის პროპორციაზე. რაც მეტია კედელის სიხისტე, მით მეტია კედლის როლი გადამყირავებელი მომენტის წინაღობაში. მარტივი კედლის კონსტრუქციისათვის მომენტები და შესაბამისად კედლის გაღუნვა ნულია შენობის წვეროში და იზრდება ფუძისაკენ. ჩარჩო-კედლის კონსტრუქციაში კი - ჩარჩო უზრუნველყოფს კედლის წვეროს დაჭერას სიმაღლეში კედელში გადაღუნვის წერტილის გაჩენამდე. (ნახ.1.22)

ჩარჩოებისა და კედლების დაკავშირება დიაფრაგმებით თხოულობს დეფორმაციის თავსებადობას მთლიანი სისტემისათვის. ეს თავსებადობა ცვლის კონსტრუქციის მთლიან დეფორმაციას ძვრისა და ღუნვის ფორმების თანწყობით.

არსებობს ძალების ორი მთავარი ტიპი, რომელიც ჩნდება დიფრაგმებში. სახელდობრ: სართულშუა გადახურვის აჩქარებით წარმოქმნილი ინერციული ძალები და გადაცემული ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება სისტემის შიგნით სხვადასხვა ჰორიზონტალური ძალის მიმართ მედეგი სისტემის შეუთავსებელი დეფორმაციის ფორმის შედეგად. ჰორიზონტალური ძალის მიმართ მედეგი სისტემის ტიპის და კონსტრუქციის გეომეტრიის მიხედვით ისაზღვრება, თუ რომელი ძალებია დომინანტური - ინერციული თუ გადაცემული. რადგანაც კონსტრუქციის ქცევაში კედელი წამყვანია ქვედა დონეებზე, ხოლო ჩარჩო აკონტროლებს ქცევას კონსტრუქციის ზედა დონეებზე, ორივე ეს ძალა განხილული უნდა იყოს ერთდროულად, რადგანაც როცა კონსტრუქცია იღებს აჩქარებას ინერციული ძალებისაგან, ის ამავდროულად დეფორმირდება. ამიტომ ამ ძალების განხილვა ცალცალკე არ შეიძლება /30/.

ნახ.1.21. ორმაგი (ჩარჩო-კედელი) სისტემის მქონე რკინაბეტონის შენობა

ნახ.1.22. დეფორმაციის მოხაზულობა ჩარჩოსა და კედელის ელემენტისათვის

კომბინირებული ვერტიკალურად შერეული სისტემა

ვერტიკალურად შერეული სისტემა, როგორც წესი, გამოიყენება იმ შემთხვევაში, როცა ერთ ცალკეულ შენობაში სიმაღლეში ორი ან უფრო მეტი ტიპის ობიექტია გასანაწილებელი. მაგალითად, ქვედა სართულებზე შეიძლება იყოს მაღაზია, საშუალო სართულებზე – პარკინგი და ზედა სართულებზე – საცხოვრებელი ბინები. რადგანაც შენობის სხვადასხვა დონეზე დატვირთვის სხვადასხვა დონეა, შენობა შესაძლებელია შედგებოდეს ისეთი ტიპის კონსტრუქციული სისტემისაგან, რომელიც უფრო მოსახერხებელია გარკვეული დონის ინდივიდუალური ფუნქციისათვის. ამ სისტემის უპირატესობაა შენობის სხვადასხვა დონის ფუნქციის მოქნილობა. ნაკლია შენობის მაღალი ღირებულება, გამომდინარე სხვადასხვა ტიპის კონსტრუქციის გამოყენებისაგან. ქვემოთ მოყვანილ ნახ.1.23-ზე შენობის ქვედა ნაწილში რკინაბეტონის ჩარჩოებია, ზედა ნაწილში კი ფოლადის.

ნახ.1.23. შენობა ვერტიკალური შერეული სისტემით

მეგა განმბრჯენები სუპერ სვეტებთან ერთად

მეგა განმბრჯენები მაღალ და მაღლივ შენობებში ჰორიზონტალური დატვირთვის მედეგობისათვის მეტად ეფექტური საშუალებაა. მაღალი მედეგობა განპირობებულია „სუპერ სვეტებით“, რომლებიც დაკავშირებულია „მეგა განმბრჯენებთან“. ეს უკანასკნელნი რამდენიმე სართულზე გადის და ფაქტიურად შენობის მთლიანი წონა უკავიათ, ამავე დროს წინაღობას უწევს მთლიან ჰორიზონტალურ დატვირთვას და ამცირებს ძვრის დატვირთვას. როგორც ჰორიზონტალური, ასევე გრავიტაციული დატვირთვა მოდის კომბინირებულ მეგა სვეტებზე, რომლებიც განლაგებულია შენობის კუთხეებში. სისტემის უპირატესობაა ის, რომ მას გააჩნია უნიკალური განსაზღვრული მოქნილობა სართულის არქიტექტურულ სქემაში და არსებობს პოტენციალი მსუბუქი მასალის გამოყენებით კონსტრუქციის დარჩენილი ნაწილის სიმაღლის გაზრდისთვის. მეგა სისტემა უზრუნველყოფს აგრეთვე უკეთეს ჰორიზონტალურ მედეგობას მიწისძვრისა და ქარის შემთხვევაში (ნახ.1.24).

ფუძის იზოლატორები

ფუძის იზოლატორები წარმოადგენს ერთერთ უძველეს მეთოდს მიწისძვრის ზემოქმედებისაგან ყველა ტიპის შენობის დასაცავად. ბოლო ათწლეულებია ისინი გამოიყენება მაღალი სეისმური რისკის ზონებში მშენებარე ახალ შენობებში. ფუძის იზოლატორების იდეა მდგომარეობს მიწისძვრის დროს შენობის ზედა ნაწილის იზოლაციაში გრუნტისგან და მოქნილი პირველი სართულის ეფექტის შემცირებაში. არსებობს რამდენიმე ტიპი ფუძის იზოლატორებისა, როგორიცაა მრავალშრიანი საყრდენი ზედაპირები, დრეკად-პლასტიკური მექანიზმები, ბლანტი ან ფრიქციული დემფერები, ქანქარები და სხვა მოწყობილობები, მაგრამ მაღლივ შენობებში გამოსაყენებლად ყველაზე პოპულარულია ქანქარა, რადგანაც მას შეუძლია ძლიერი მიწისძვრის დროს დინამიკური დატვირთვის შთანთქმა.

კონსტრუქციის ის ნაწილი, რომელიც მოთავსებულია საიზოლაციო გამყოფი ზედაპირის ქვევით, საძირკვლის ჩათვლით არის ქვედა სტრუქტურა. კონსტრუქციის ნაწილი, რომელიც იზოლირებულია და მოთავსებულია საიზოლაციო გამყოფი ზედაპირის ზევით, არის ზედა სტრუქტურა.ზედა სტრუქტურა ითვლება სრულად იზოლირებულად, თუ საანგარიშო სეისმურ ზემოქმედებისას ის რჩება დრეკადობის ფარგლებში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, იგი არის ნაწილობრივ იზოლირებული (ნახ.1.25).

ნახ.1.24. მეგა განმბრჯენები სუპერ სვეტებთან ერთად

ნახ.1.25. შენობის რეაქცია მიწისძვრაზე

ბირთვი-აუტრიგერის სისტემა

სისტემა შედგება ცენტრალური ბირთვისაგან, რომელიც თავის მხრივ შედგება განმბრჯენიანი ჩარჩოსა ან ძვრის კედლისაგან და რომელიც აკავშირებს ბირთვს ჰორიზონტალური კონსოლური აუტრიგერის ფერმის ან კოჭის საშუალებით გარე სვეტებთან. როდესაც ჰორიზონტალური ძალები მოქმედებენ შენობაზე, აუტრიგერი აკონტროლებს ბირთვის ვერტიკალურ სიბრტყეში ბრუნვას. ამ სისტემის უპირატესობაა ის, რომ შენობის ეფექტური კონსტრუქციული სიგანე (depth) საგრძნობლად ზრდის შენობის ჰორიზონტალურ სიხისტეს, რაც ხელს უწყობს ბირთვში ჰორიზონტალური გადახრისა და მომენტების შემცირებას. ასეთი შენობების სიმაღლე 40-დან 80მ-მდეა (ნახ.1.26).

ნახ.1.26. აუტრიგერიანი კონსტრუქციის ქცევა

ფუძე-საძირკველი-ნაგებობის ურთიერთზემოქმედება

აუცილებელია მაღლივი შენობების სეისმურ ზემოქმედებაზე გაანგარიშებისას განხილული იყოს ფუძე-საძირკველი-ნაგებობის ურთიერთზემოქმედების ეფექტი. ამიტომ ანალიზური მოდელი უნდა შეიქმნას საძირკვლის დონის გათვალისწინებით /34/. ნახ.1.27-ზე სქემატურად მოცემულია: ა)შენობის მოდელი მიწისქვეშა დონით, ბ) შენობის გამარტივებული საანგარიშო მოდელი, რომელშიც ფუძე-საძირკვლის ურთიერთზემოქმედება უგულებელყოფილია და გ) შენობის მოდელი საძირკვლის დონით, რომელშიც მხოლოდ გრუნტის ზამბარებია, მაგრამ გამოყენებულია ამორტიზატორებიც. საექსპლოატაციო დონის გაანგარიშებისთვის გამოყენებული უნდა იყოს ბ) მოდელი. საძირკვლის დონის გათვალისწინება საჭიროა მხოლოდ დინამიკური რეაქციის ანალიზისათვის. ამ შემთხვევაში ჩართული უნდა იქნეს შესაბამისი ელემენტების სიხისტეები და კონსტრუქციული ელემენტების, როგორიცაა კედლები, სვეტები და ფილები, უნარები. გრუნტის ზამბარების ჩართვა ამ მოდელში არ არის აუცილებელი. საექსპლოატაციო დონის შესაბამისი მოძრაობა უნდა მოედოს ნაგებობის ფუძეს. გ)მოდელი ასახავს მაქსიმალური მიწისძვრების ზემოქმედების შემთხვევას. ამ დროს გათვალისწინებული უნდა იყოს გრუნტის ზამბარები და ამორტიზატორები, რომლებიც ასახავენ საძირკველი-ფუძის ურთიერთზემოქმედებას სარდაფის კედლის გასწვრივ და ფუძის ფილის ქვემოთ. თუ ეს პროცედურა არაპრაქტიკულია, მაშინ შესაძლებელია ბ) მოდელის ვარიანტის გამოყენება გრუნტის ზამბარის გარეშე, ოღონდ საძირკვლის დონის მასის მოდიფიცირებით, რომლის ერთერთი ვარიანტია შენობის ბირთვის მასის გადატანა ნიშნულის ქვემოთ და საძირკვლის დონის სხვა გაფართოებული ელემენტების მასის გამორიცხვა.

ნახ.1.27. მაღლივი შენობის სქემატური ნახაზი მიწისქვეშა დონით (ა), შერჩეული გამარტივებული საანგარიშო მოდელი, რომელშიც უგულებელყოფილია ფუძე-საძირკვლის ურთიერთზემოქმედების ეფექტი (ბ), ეს ეფექტი გათვალისწინებულია მხოლოდ მიახლოებით (გ). (გ)-ზე ნაჩვენებია მხოლოდ ზამბარები პარალელურად გამოყენებული ამორტიზატორებით.

აქსელეროგრამების შერჩევა და მოდიფიკაცია

კონსტრუქციის დინამიკური გაანგარიშებისათვის აქსელეროგრამების შერჩევისა და მოდიფიკაციისათვის საჭიროა შემდეგი:

  1.უნდა მოხდეს მიწისძვრის იმ ტიპის იდენტიფიკაცია, რომელიც წარმოადგენს ყველაზე მეტ საშიშროებას;

  2.უნდა შეირჩეს სულ მცირე შვიდი წყვილი ბოლოს მომხდარი მიწისძვრების აქსელეროგრამების ჩანაწერები, რომლებიც შეესაბამება სამშენებლო მოედნის მდგომარეობას და განსახილველ შემთხვევას; შერჩეული აქსელეროგრამა ძირითადად შედგება ორი ჰოროზონტალური მდგენელისაგან. იშვიათად ემატება ვერტიკალური მდგენელიც. თუ სეისმური საშიშროება, გამოწვეული ტექტონიკური რღვევით, სამშენებლო მოედანთან ახლო მანძილზე იწვევს ზომიერიდან ძლიერ მიწისძვრამდე ეფექტს, შერჩეული ჩანაწერები უნდა შეიცავდეს რღვევასთან სიახლოვისა და მიწისძვრის მიმართულების ეფექტებს, რაც გამოიხატება ჩანაწერში სიჩქარის იმპულსის გაჩენით და სპექტრული ორდინატების გაზრდით შედარებით გრძელი პერიოდის მანძილზე. ამავე დროს მოდელირების შერჩეული მეთოდი უნდა ასახავდეს ტექტონიკური რღვევის რეალისტურ მოდელს და უნდა ითვალისწინებდეს დანალექ ქანებში ტალღების გავლის ეფექტს, რაც გამოიხატება გრუნტის გრძელ-პერიოდიან მოძრაობის გაძლიერებაში.

  3. უნდა მოხდეს ჩანაწერების მოდიფიცირება ისე, რომ სპექტრის შერჩევით, ან ამპლიტუდის მასშტაბირებით, მიღებული იქნეს შესაბამისი სპექტრი. მაღლივი შენობებისათვის საშუალო სპექტრების გამოყენება მხოლოდ ძირითადი პერიოდისათვის მიზანშეწონილი არ არის. აქტიურ რღვევასთან ახლოს მდებარე სამშენებლო მოედნისთვის რეაქციის სპექტრის ასაგებად განხილული უნდა იქნეს რღვევის ნორმალური და პარალელური მიმართულებები.

მაღლივი შენობის წინასწარი გაანგარიშება

კონსტრუქციის კონცეფციის დამუშავების დროს კარგად უნდა განისაზღვროს ის უბნები და ელემენტები, სადაც არაწრფივი რეაქცია არ განვითარდება. უნარზე გაანგარიშების კონცეფცია წარმოადგენს კარგ დასაწყისს შერჩეულ სისტემაზე და ელემენტზე სეისმური ზემოქმედების განხილვისათვის. პირველადი მიზანი წინასწარი გაანგარიშებისა არის საძიებო (target) დენადობის მექანიზმის შერჩევა არსებული კონსტრუქციული ელემენტების პლასტიკურობის ზღვრებში. ჩარჩოვანი ან განმბრჯენიან-ჩარჩოვანი კონსტრუქციისთვის უმჯობესია დენადობა განაწილდეს მთელ სიმაღლეზე, ვიდრე კონცენტრირებული იყოს ერთ ან რამდენიმე სართულზე. ორმაგი სისტემის მქონე კონსტრუქციისათვის მისაღები ხდება საძიებო დენადობის მექანიზმი ღუნვისას, რომელიც ანაწილებს დენადობას ღუნვისას დაბალ სართულებზე პოდიუმის ზემოთ. კიდევ ერთი მიზანი წინასწარი გაანგარიშებისა არის დენადობის საძიებო დადგენა იმ კომპონენტებში, რომლებსაც შეუძლიათ რეალურად პლასტიკური რეაქციის განვითარება. არადრეკადი რეაქციის განხილული ფორმები შემდეგია: - დენადობა ღუნვისას რკინაბეტონის კოჭებში, ფილებში, დიაფრაგმებში და შედარებით მცირე განივკვეთის მქონე სტანდარტულად დაარმატურებულ შეწყვილებულ კოჭებში; - დიაგონალური არმატურის დენადობა დიაგონალურად დაარმატურებულ შეწყვილებულ კოჭებში; -დენადობა გაჭიმვისას ფოლადის განმბრჯენებში და ფოლადის ფილებისაგან შედგენილ დიაფრაგმებში და გაჭიმვა/კუმშვით გამოწვეული დენადობა გრძივი ღუნვის შემზღუდველ განმბრჯენებში; - ღუნვის შემდგომი კუმშვა ფოლადის კონსტრუქციულ განმბრჯენში, რომელიც არ წარმოადგენს არსებითად საკუთარი წონის მზიდი სისტემის ნაწილს და რომლის გაღუნვა არ ცვლის სისტემის ქცევას; - დენადობა ძვრაზე ფოლადის კონსტრუქციულ ელემენტებში, როგორიცაა მომენტიან ჩარჩოებში პანელური ზონები, კავშირები (ლინკები) ძვრაზე ექსცენტრულ განმბრჯენიან ჩარჩოებში და ფოლადის შეწყვილებულ კოჭებში; - დენადობა აუტრიგერის ელემენტებში, როცა ხდება საკუთარი წონის მზიდი აუტრიგერის სვეტების ღერძული დატვირთვისადმი ამტანობის უნარის დაცვა; - დენადობა მოქნილ დამცველებში ან ენერგიის დისიპაციის მოწყობილობაში; - საძირკვლის მობრუნების კონტროლი.

გაანგარიშება საექსპლოატაციო დონის მიხედვით

საექსპლოატაციო დონის შესაბამისი მიწისძვრის შერჩევა უნდა მოხდეს 43 წლიანი განმეორებადობისთვის (50%-ანი ალბათური გადაჭარბებით 30 წელიწადში). ეს მიწისძვრა წარმოდგენილი უნდა იყოს 2.5%-ანი ჩაქრობის მქონე, დრეკადი აჩქარების რეაქციის სპექტრის ფორმით. მაღლივი შენობის ასეთი გაანგარიშება უშვებს შენობის მზიდი ელემენტების შეზღუდულ რაოდენობაში ბეტონში მცირე ბზარების და ფოლადში დენადობის განვითარებას. დაზიანებამ არ უნდა შეზღუდოს შენობის მთელი სისტემის ფუნქციონირება. იმის გათვალისწინებით, რომ საექსპლოატაციო დონის შემთხვევაში შენობის რეაქცია დრეკადია, შენობის საიმედობის შემოწმებისათვის გამოყენებული უნდა იქნეს მოდალური რეაქციის სპექტრი კონსტრუქციული სისტემის წრფივი მოდელისათვის. დასაშვებია აგრეთვე არაწრფივი მოდელის დინამიკური გაანგარიშება. საჭიროა გრუნტის მოძრაობის ჩანაწერების შერჩევა და მასშტაბირება შესაბამისი საძიებო რეაქციის სპექტრის მისაღებად. სამშენებლო ნორმების დებულებების შესაბამისად შენობის მინიმალური სიმტკიცის მოთხოვნა დგინდება საანგარიშო მიწისძვრის გამოყენებით, რომლის ეფექტი შეადგენს 2/3 მაქსიმალური განხილული მიწისძვრის ეფექტიდან.

მაღლივ შენობებში, რომელთა გაანგარიშება ხდება საექსპლოატაციო დონის შესაბამის მიწისძვრებზე /34/, მოსალოდნელია შეზღუდული კონსტრუქციული დაზიანებები, რომლებიც აღდგენის გარეშეც არ გამოიწვვენ კონსტრუქციის უნარის დაქვეითების ეფექტს და ის შეძლებს გაუძლოს მომავალში მაქსიმალურ განსახილველ მიწისძვრის რყევას. შესაძლებელია მხოლოდ კოსმეტიკური რემონტის ჩატარება სითხის შეღწევისა და კოროზიის თავიდან ასაცილებლად.

ანალიზის მეთოდი

საექსპლოატაციო დონის შეფასება გულისხმობს რეაქციის სპექტრით გაანგარიშების მეთოდს. თუ ამ მეთოდით გამოანგარიშებული მოთხოვნა/უნარის შეფარდება აჭარბებს მოსალოდნელ უნარს, ან უნდა მოხდეს კონსტრუქციის ხელახლა გადაანგარიშება ან, ალტერნატიულად, გამოყენებული უნდა იქნეს არაწრფივი აქსელეროგრამებით გაანგარიშება.

წრფივი რეაქციის სპექტრით გაანგარიშება ტარდება სამგანზომილებიან მოდელზე და მიწისძვრის ორი ჰორიზონტალური კომპონენტის გათვალისწინებით. გაანგარიშება უნდა მოიცავდეს იმდენი ფორმის მონაწილეობას, რომ სულ მცირე ნაგებობის 90% მასა მონაწილეობდეს რეაქციის ყოველი ძირითადი ჰორიზონტალური მიმართულებით. არ უნდა მოხდეს საექსპლოატაციო დონის წრფივი რეაქციის სპექტრით გაანგარიშების შედეგების მოდიფიკაცია რეაქციის მოდიფიკაციის კოეფიციენტით, ან გადაძაბვის ფაქტორით, და არც შედეგების სკალირება უნდა მოხდეს მინიმალური ფუძე-ძვრის კრიტერიუმის მიხედვით. ამ მეთოდით გამოთვლილი გადაადგილების და სიმტკიცის მოთხოვნა პირდაპირ უნდა შედარდეს ნორმებში მოცემულ მოსალოდნელ კრიტერიუმს.

კონსტრუქციის წრფივი მოდელირება

წრფივი ანალიზის შემთხვევაში სამგანზომილებიანი მათემატიკური მოდელის გამოყენება, რომელიც იძლევა მასების და სიხისტეების სივრცულ განაწილებას მთელ სიმაღლეზე, საჭიროა შენობის წრფივი დინამიკური ჰორიზონტალური რეაქციის თავისებურებების გამოსათვლელად. მოდელში წარმოდგენილი უნდა იყოს ჰორიზონტალური ძალის მიმართ მედეგი სისტემის სავარაუდო სიხისტეები და ასევე ვერტიკალური ტვირთმზიდი ელემენტები და არაკონსტრუქციული ელემენტები, რომლებიც მნიშვნელოვან ჰორიზონტალურ სიხისტეს უმატებენ ან თავისთავზე იღებენ მნიშვნელოვან ძაბვებს საექსპლოატაციო დონის რხევის შემთხვევაში.

მათემატიკურ მოდელში გათვალისწინებული უნდა იყოს კონსტრუქციის გრეხა. ჩართული უნდა იყოს მასებისა და სიხისტეების განაწილებით წარმოქმნილი ექსცენტრისიტეტი. საექსპლოატაციო დონის შეფასებისას არ განიხილება შემთხვევითი ექსცენტრისიტეტი.

მომენტ-მედეგ ჩარჩოებში კვანძების მოდელირებისას კარგად გათვალისწინებვული უნდა იყოს კვანძის სიხისტე, პანელური ზონის ჩათვლით.

გადახურვის დიაფრაგმა ჩართული უნდა იყოს მათემატიკურ მოდელში რეალური სიხისტის გამოყენებით.

ფუძე-საძირკველი-კონსტრუქციის ურთიერთზემოქმედება საექსპლოატაციო დონის შეფასებისას არ განიხილება

ნაგებობის ანალიზური მოდელისათვის საჭიროა:

1. განხილული იქნეს მთლიანი შენობა მიწისქვეშა დონის ჩართვით (გადახურვები,სვეტები,კედლები სარდაფის კედლების ჩათვლით) (ნახ.1.28)

2. წარმოდგენილი უნდა იყოს შესაბამისად მასები და მასების ინერციის მომენტები მიწისქვეშა დონისათვის

3. არ გაითვალისწინება მიწისქვეშა დონის გარშემო არსებული ფუძის ჰორიზონტალური ეფექტი

4. საძირკვლის ქვეშ ფუძე განხილული უნდა იქნეს ხისტად (რაც ნიშნავს ვერტიკალური ზამბარების გარეშე)

ნახ.1.28. შენობის და მიწისქვეშა დონის გამარტივებული მოდელის ესკიზი

სვეტების ჩამაგრების წარმოდგენისათვის გამოყენებული უნდა იქნეს რეალისტური ვარაუდი. სვეტის ფუძე მიიჩნევა ჩამაგრებულად, თუ სვეტის საძირკველთან ჩამაგრების შემთხვევაში მას შეუძლია სვეტში განვითარებული ძალები და დეფორმაციები გადასცეს საძირკველს კვანძის უმნიშვნელო ბრუნვით, როცა საძირკველი განიხილება მოქნილად.

უნდა შეფასდეს სახურავის გადაადგილება, სართულშორისი გადახრა და ელემენტებში განვითარებული ძალები (ღერძული, ღუნვის, ძვრის და გრეხის) ყველა ელემენტისთვის, რომლებშიც მიწისძვრით გამოწვეული რეაქციის შედეგად ვითარდება მნიშვნელოვანი ძალები და მომენტები.

რეაქციის სპექტრით გაანგარიშებიდან მიღებული შედეგების ანალიზი

როდესაც საექსპლოატაციო დონისათვის გამოიყენება სპექტრული გაანგარიშება, მოთხოვნა/უნარის შეფარდება არ უნდა აჭარბებდეს 1.5. უნარი იანგარიშება შემდეგნაირად:

ა) რკინაბეტონის ელემენტებისა და მათი კავშირებისათვის უნარი განისაზღვრება როგორც საანგარიშო წინაღობა, აღებული როგორც ნომინალური წინაღობა გამრავლებული შესაბამის წინაღობის შემამცირებელ კოეფიციენტზე ნორმებიდან;

ბ) კონსტრუქციის ფოლადისა და ფოლადისა და ბეტონის კომბინირებული ელემენტებისა და მათ კავშირებისათვის უნარი განისაზღვრება როგორც არსებული წინაღობა აღებული ან დასაშვები წინაღობიდან (ნომინალური წინაღობა გაყოფილი უსაფრთხოების კოეფიციენტზე) ან საანგარიშო წინაღობა, აღებული როგორც ნომინალური წინაღობა გამრავლებული წინაღობის კოეფიციენტზე ნორმებიდან.

არაწრფივი დინამიკური (აქსელეროგრამებით) გაანგარიშებით მიღებული შედეგების ანალიზი

როდესაც საექსპლოატაციო დონის შეფასებისათვის გამოყენებულია არაწრფივი რეაქციის აქსელეროგრამებით გაანგარიშება, დაკმაყოფილებული უნდა იყოს შემდეგი პირობები:

ა) არაწრფივი დეფორმაციის შეზღუდვა უნდა მოხდეს დეფორმაციით კონტროლირებადი ზემოქმედებით. ძალით კონტროლირებადი ზემოქმედება არ უნდა აჭარბებდეს მოსალოდნელ წინაღობას, რომელიც დაფუძნებულია ლაბორატორიულ გამოცდებზე;

ბ) დეფორმაციები ისეთი უნდა იყოს, რომ არ დასჭირდეს შენობას რემონტი წინაღობის გაუარესებისა ან ნარჩენი დეფორმაციისაგან გამოწვეული დაზიანებისაგან. რემონტისთვის არ უნდა იყოს საჭირო მონტაჟი ან დემონტაჟი ბეტონის კონსტრუქციებისა. შესაძლებელია ცალკეული არმატურის ან კონსტრუქციული ფოლადის შეცვლა.

სართულშორისი გადახრა არ უნდა აჭარბებდეს ცალკეული სართულის სიმაღლის 0.5%.

კოლაფსის დონის შეფასება (არაწრფივი დინამიკური გაანგარიშება)

კოლაფსის დონის შეფასება ითვალისწინებს ისეთ ღონისძიებებს, რომლებიც ადეკვატური იქნება კოლაფსის დონისათვის. ამის მიღწევა კი შესაძლებელია შენობის არაწრფივი რეაქციის განსაზღვრით მაქსიმალურ განხილულ მიწისძვრაზე. ასეთმა ანგარიშმა უნდა აჩვენოს, რომ შერჩეული გრუნტის მოძრაობის შემთხვევაში არ განვითარდება კოლაფსი და ძალები და დეფორმაციები მოსალოდნელ ზღვრებში დარჩება.

მაღლივი შენობების არაწრფივად სეისმომედეგობაზე გაანგარიშებისას კოლაფსის დონისათვის გრუნტის სეისმური რღევით გამოწვეული საფრთხე უნდა განისაზღვროს თვით სამშენებლო მოედნის სპეციფიკის სეისმური ანალიზის მიხედვით, რომელშიც გათვალისწინებული იქნება შენობის განლაგება მოქმედი რღვევის მიმართ, ასევე სამშენებლო მოედნის სპეციფიკური გეოლოგიური მახასიათებლები და შესაბამისად მიწისძვრით გამოწვეული საფრთხე.

არაწრფივი გაანგარიშების შემთხვევაში აუცილებელია გრუნტის მოძრაობის რეალური ჩანაწერების პაკეტის შექმნა, რომლებშიც გათვალისწინებული იქნება საძიებო მაგნიტუდა, ჩაწერის ადგილიდან მანძილი სამშენებლო მოედნამდე და ამ ადგილის გეოლოგიური პარამეტრები, რათა მოხდეს სამშენებლო მოედნის მახასიათებლების შედარება. ასეთი ჩანაწერების ბაზა გააჩნია აშშ-ში წყნარი ოკეანის საინჟინრო სეისმოლოგიის კვლევის ცენტრს (PEER) და შესაძლებელია მისი გამოყენება.

მაგნიტუდა დიდ გავლენას ახდენს სიხშირის შემადგენლობაზე და გრუნტის მოძრაობის ხანგრძლივობაზე. ამიტომ სასურველია გამოყენებული იქნეს მაგნიტუდების 0.25 ერთეულით განსხვავებული ცვალებადობა საძიებო მაგნიტუდიდან. მაღლივი შენობის გაანგარიშებისათვის მნიშვნელოვანია აგრეთვე მიწისძვრის ხანგრძლივობაც, რადგანაც მაღლივი შენობა გრძელპერიოდიანი ნაგებობაა და მიწისძვრის ენერგიის მატება ხდება დროში. თუ სამშენებლო მოედანი ახლოსაა აქტიურ რღვევასთან, შერჩეული ჩანაწერები უნდა შეიცავდეს შესაბამისად forward, backward და neutral მიმართულების ჩანაწერებსაც.

ჩანაწერების პაკეტის შერჩევის შემდეგ უნდა განხორციელდეს საძიებო წრფივი რეაქციის სპექტრის აგება, რისთვისაც გამოიყენება მასშტაბირება ან სპექტრის მისადაგება. მიღებული მოძრაობა უნდა შედარდეს საწყის მოძრაობასთან, რათა არ მოხდეს საწყისი მოძრაობის ზედმეტად მოდიფიცირება. ჯერ-ჯერობით მეცნიერებში არ არსებობს კონსენსუსი იმ საკითხში, რომ არაწრფივი დინამიკური გაანგარიშებისათვის აუცილებელია ასეთი მანიპულაციის განხორციელება. გრუნტის მოძრაობის ჩანაწერი შეიცავს ისეთ მახასიათებლებს, როგორიცაა პიკები და ჩავარდნები რეაქციის სპექტრში. მაღლივი შენობის ძირითადი პერიოდის შესაბამისი ჩანაწერების მოძიება რთულია გრძელი პერიოდის დოაპაზონში შესაბამისი ენერგიის მაჩვენებლით, ამისათვის კი საჭიროა მასშტაბირების დიდი კოეფიციენტი, რაც მოკლეპერიოდიანი რეაქციის შემთხვევაში არარეალისტურ შედეგს იძლევა და რაც გავლენას იქონიებს რხევის მაღალ ფორმებზე. მისადაგების შემთხვევაშიც ყოველი პერიოდისთვის შესაძლებელია გრუნტის არარეალისტური მოძრაობის მიღება. ამიტომ გრძელდება ამ საკითხის შესწავლა.

მაღლივი შენობისათვის მიწისქვეშა დონის გათვალისწინებით მნიშვნელოვანია გრუნტის მოძრაობის მოდების საკითხიც. ჩაღრმავების დონე გავლენას ახდენს ნაგებობის მოძრაობის მონაცემებზე. ასევე ფუძე-საძირკველი-ნაგებობის ურთიერთზემოქმედება ცვლის შენობის დინამიკურ მახასიათებლებს, აგრეთვე ეფექტურ ჩაქრობას, რომელიც დაკავშირებულია ფუძის არაწრფივობასთან და ენერგიის რადიაციასთან შენობის გარშემო არსებული ფუძის მეშვეობით. საბოლოოდ ფუძის დინამიკური დაწოლა შენობის მიწისქვეშა კედლებზე იძლევა მნიშვნელოვან ეფექტს, რაც გაანგარიშებისას გათვალისწინებული უნდა იქნეს.

მაღლივი შენობის გაანგარიშება არაწრფივად დონეების მიხედვით უნდა მოხდეს შენობის სამგანზომილებიანი მოდელის გამოყენებით, ხოლო შენობის ჰორიზონტალური ძალის მედეგი კომპონენტების მოდელირება უნდა მოხდეს დისკრეტული ელემენტებით შეყურსული პლასტიურობით ან მათი ფიბრული მოდელებით. ჩარჩოს წონიანი ელემენტების მოდელირება ხდება პირდაპირ. თუ მათი წილი შენობის სეისმომედეგობაში ან მათი ურთიერთმოქმედება შენობის ჰორიზონტალური ძალის მედეგ კომპონენტთან არ გაითვალისწინებას, მაშინ მათი მოდელირება არ არის საჭირო, მაგრამ ეფექტური მასა და P-Δ ეფექტი დაკავშირებულია შენობის ”არმონაწილე” ნაწილებთანაც, ამიტომ მათი ჩართვა მთლიან ანალიტიკურ მოდელში აუცილებელია.

მაღლივი შენობის კონსტრუქციული კონცეფცია ნათლად უნდა მიუთითებდეს იმ ზონებსა და ელემენტებს, სადაც არაწრფივი რეაქცია მოსალოდნელი არ არის. უნარზე გაანგარიშების კონცეფცია იდენტიფიცირებას უნდა უკეთებდეს საძიებო დენადობის მქონე ზონებსა და მექანიზმებს, რომლებიც გაანგარიშების შემდეგ დეტალურად განისაზღვრება დრეკადი რეაქციისათვის. მაღლივი შენობები კომპლექსური სისტემებია და უმეტეს შემთხვევაში შეუძლებელია მათი გაანგარიშება მხოლოდ უნარზე იმ ზონების განსასაზღვრავად, სადაც შეიძლება განვითარდეს არაწრფივი დეფორმაცია.

სეისმური ზემოქმედება

სეისმური ზემოქმედება წარმოდგენილი უნდა იყოს მინიმუმ 7 წყვილი ორთოგონალური კომპონენტის მქონე აქსელეროგრამებით, რომლებიც უნდა შეირჩეს და მოდიფიცირდეს ისე, რომ მიღებული იქნეს საძიებო მაქსიმალური განხილული მიწისძვრის რეაქციის სპექტრი. გათვალისწინებული უნდა იყოს ტექტონიკური რღვევის მიმართულების ეფექტი. ეფექტური სეისმური მასა დადგენილი უნდა იყოს მთლიანი საკუთარი წონისაგან, რომელშიც გაითვალისწინება ტიხრებისა და სხვა დროებითი დატვირთვების შესაბამისი გადანაწილება.

სართულშორისი გადახრის ზღვარი

თითოეული სართულისათვის მაქსიმალური სართულშორისი გადახრის კოეფიციენტი არ უნდა აღემატებოდეს 0.03. ყოველი სართულისათვის მაქსიმალური სართულშორისი გადახრის კოეფიციენტის აბსოლუტური მნიშვნელობა არ უნდა იყოს 0.045-ზე მეტი. ყოველ სართულზე ნარჩენი გადახრის კოეფიციენტის საშუალო აბსოლუტური მნიშვნელობა არ უნდა აჭარბებდეს 0.01. მაქსიმალური ნარჩენი სართულშორისი გადახრის კოეფიციენტი არ უნდა აჭარბებდეს 0.015.

მაღლივი შენობის გაანგარიშება არაწრფივი სტატიკური (Pushover-ის) მეთოდით

გაანგარიშებაში არაწრფივი სტატიკური (Pushover)-ის მეთოდის გამოყენება შესაძლებელია როგორც დამხმარე მეთოდის და არა როგორც მაღლივი შენობების სეისმური რეაქციის მახასიათებლების რიცხობრივი განსაზღვრის საშუალება. ამ მეთოდით შეუძლებელია დინამიკური რეაქციის განვითარების და არადრეკადი ძალების გადანაწილების მიმდევრობის დადგენა (ძვრის ძალების გაზრდა დიაფრაგმებში კედლის საყრდენზე ღუნვის პლასტიკური სახსრის გაჩენის შედეგად). ამ მეთოდს შეუძლია ხელი შეუწყოს არაწრფივი ქცევის საწყისი ფორმების იდენტიფიკაციას რხევის პირველ ფორმებში, მაგრამ ძირითადად პრაქტიკულად ეს მეთოდი ვერ შეძლებს გრუნტის მოძრაობის სიხშირის შემადგენლობის ვარიაციების ეფექტის იდენტიფიკაციას და რხევის მაღალი ფორმების ეფექტის გათვალისწინებას.

გამოყენებული ლიტერატურა

1. საქართველოს სამშენებლო ნორმები და წესები.“სეისმომედეგი მშენებლობა“ (პნ 01.01.09), 2010.

2. Eurocode 8. Design of Structures for Earthquake Resistance. Part 1. General rules, seismic action and rules for buildings. EN 1998 – 1:2004. November 2004. 229p.

3. Recommendations for the Seismic Design of High-rise Buildings. A Consensus Dokument- CTBUH Seismic Working Group. CTBUH Seismic Design Guide,2008.

4. NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings (FEMA Publication 273). Building Seismic Council.October 1997. Washington, D.C.

5. Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings.FEMA 356, November,2000. Federal Emergency Management Agency.

6. Research & Development NeedsAs identified by the Applied Technology Council during development of the FEMA 440 Report, Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures (www. at council.org/pdfs/atc 55 randdneeds.pdf)

7. Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. ATC 40. Volume 1. Report N.SSE 96-01. November, 1996.

8. An Alternative Procedure for Seismic Anlysis and Design of Tall Building Located in the Los Angeles Region. A Consensus Dokument. 2008 Edition.

9. Michael Willford, Andrew Whittaker, Ron Klemencic. Recommendation for the Seismic Design of High-Rise Buildings. Draft for Comment-1. 21 Februari 2008.

10. Rob Smith, Michael Willford. Damped Outriggers for Tall Buildings.

11. Sam Lee. Nonlinear Dynamic Earthquake Analysis of Skyscrapers. CTBUH 8th World Congress, 2008.

12. Swaminathan Krishnan, Chen Ji, Dimitri Komatitsch, and Jeroen Tromp. Impact of a Large San Andreas as Fault Earthquake on Tall Buildings in Southern California. Proceedings of the 8th U.S. National Conference on Earthquake Engineering April 18-22, 2006, San Francisco, California, USA

13. J.P. Moehle. Performance-based Seismic Design of Tall Buildings in the U.S. The 14th World Conference on Earthquake Engineering October 12-17,2008,Beijing,China.

14. J.P. Moehle, Yousef Bozorgnia, T.Y.Yang. The Tall Buildings Initiative. SEAOC 2007.Convention Proceedings.

15. Eliot Bonvalot. Dynamic Response of Bridges o Near-Fault, Forward Directivity Ground Motions.

16. Miranda E. and Akkar S.D. Generalized Interstory Drift Spectrum. journel of Structural Engineering. ASCE / June, 2006.

17. Luo-Jia Wang, Qun Gu, Iwan W.D. A Collection of Processed Near-Field Earthquake Accelerograms with Response and Drift Spectra. Report No. EERL 96-05. Pasadena, California, November,1996.

18. Ching-Tung Huang, Shi-Shuenn Chen. Near-Field Characterisstics and Engineering Implications of the 1999 Chi-Chi Earthquake. J. Earthquake Engineering and Engineering Seismology. Volume 2. Number 1, March,2000.pp.23-41.

19. Mollaioli F., Mura A., Decanini L.D. Assessment of the Deformation in Multi-Storey Frames. Departament of Structural and Geotechnical Engineering. Rome, Italy.

20. Iwan W. Near-field considerations in specification of seismic design motions. 10th European Conference on Earthquake Engineering. 1995 Balkema,Rotterdam.

21. Iwan W., Xiaoding Chen. Important near-field ground motion data from the Landers Earthquake. 10th European Conference on Earthquake Engineering. 1995 Balkema,Rotterdam.

22. John Hall, Thomas H.Heaton, Marvin W.Halling, David J.Wald. Near-Source Ground Motion and its Effects on Flexible Buildings. J.”Earthquake Spectra”,volume 11.No.4.November,1995.

23. Miranda E. Simplified Analysis Tools for Rapid Seismic Evalution of Existing Buildings in Urban Areas.

24. Hiep Pham Tuan. Seismic Design Considerations for Tall Buildings. The dissertation. April,2008.

25. Fardis N.Michael, Pinto Paolo Emilio. Guidelines for Displacement-based Design of Buildings and Bridges. July, 2007.

26. Chioccarelli Eugenio and Iervolino Iunio. Near-source Seismic Demand and Pulse-like Records: A Discussion for L’Aquala Earthquake. Earthquake Engng Struct. Dyn. (2010) Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI: 10.1002/eqe.987

27. Kenneth E. Cox and Scott A. Ashford. Characterization of Large Velocity Pulses for Laboratory Testing. PEER 2002/22. April 2002.

28. Somerville G. Paul. Engineering characterization of near fault ground Motions. 2005 NZSEE, Conference.

29. D. R. Gardiner, D.K. Bull and A. J. Carr. Internal forces of concrete floor diaphragms in multistorey buildings. 2008 NZSEE Conference.

30. Timothy J. Sullivan. Displacement Considerations for the SeismicDesign of Tall RC Frame-Wall Buildings. 8th Pasific Conference on Earthquake Engineering, Singopure.2007.paper N125.

31. Priestley Nigel. Seismological Information for Displacement-Based Design – a Structural Engineer’s Wish List. Europian Conference on Earthquake Engineering and Seismology. Geneva, Switzerland,3-6 September 2006. Keynote.

32. Julian J. Bommer, Peter J. Stafford · Sinan Akkar. Current empirical ground-motion prediction equations for Europe and their application to Eurocode 8. Bull Earthquake Eng. DOI 10.1007/s10518-009-9122-9. ORIGINAL RESEARCH PAPER. Received: 23 July 2008 / Accepted: 10 May 2009.

33. Reyes Garcia Lopez. Development of a Displacement Based Design Method for Steel Frame-RC Wall Buildings. May, 2007.

34. Guidelines for Performance-Based Seismic Design of Tall Buildings, developed by the pacific Earthquake Engineering Research Center(PEER) as part of the Tall Buildings initiative.Report N2010/05. University of California, Berkeley. November 2010.

35. Габричидзе Г.,Чхиквадзе К.,Цискрели Ц.,Члаидзе Н.,Каджая Л. О региональных спектрах реакций ускорения г.Тбилиси по эмпирическим моделям движения грунта.Сейсмостойкое стр-во. Безопасность сооружений.№ 2, 2009. Москва.

36. An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Design of Tall Buildings Located in the Los Angeles Region. A cosensus Document. Los Angeles Tall Building Design Council. 2005 edition.

37. Kwasniewski Marek., Design process and load-bearing systems used in tall and high-rise buildings. October,2010.

38. Nonlinear Struictural Analysis for Seismic Design. A Guide for Practicing Engineers. October,2010.

39. Fardis N.Michael. A European Perspective to performance-Based Seismic Design, Assessment and Retrofitting.in “Performance-Based Seismic Design Consepts and Implementation. Proceedings of the International Workshop”. Bled,Slovenia,28 June-1July,2004.

40.Deierlein G.Gregory. Overwiew of a Comprehenssive Framework for Earthquake Performance aSsessment. in “Performance-Based Seismic Design Consepts and Implementation. Proceedings of the International Workshop”. Bled,Slovenia,28 June-1July,2004

41. თბილისის 2002 წლის 25 აპრილის მიწისძვრის მასალები.საქართველოს მეცნიერებათა აკადემია.კ.ზავრიევის სახ.სამშენებლო მექანიკისა და სეისმომედეგობის ინსტიტუტი. თბილისი, 2005.

42. Инженерный анализ последствий Рачинского землетрясения – 1991г. в Грузии. Академия Наук Грузии. Мецниереба. 1996.