Задание коэффициента сейсмичности (СТ/Псевдостатика)

<aside> <img src="/icons/report_purple.svg" alt="/icons/report_purple.svg" width="40px" /> Приведённая информация носит исключительно иллюстративный характер. Специалист сам решает, какой коэффициент сейсмичности использовать, исходя из отраслевых особенностей и актуальных нормативных документов.

</aside>

При расчёте на особое сочетание нагрузок сейсмическое воздействие учитывается путём приложения ко всей расчётной модели квазистатической силы, направленной в неблагоприятную сторону: например, в сторону склона или откоса (наружу откоса). Величина сейсмической нагрузки определяется по соответствующим нормативным документам. В зависимости от балльности землетрясения задаются коэффициенты сейсмичности: горизонтальный и в ряде случаев вертикальный.

Коэффициент сейсмичности определяется по формуле:

$$ μ=\frac{a_c}{g} $$

где:

$a_c$ — максимальное сейсмическое ускорение, мм/с²
$g$ — ускорение силы тяжести, $g$ = 9810 мм/c²

В общем виде данные можно представить в таблице:

Балльность	$a_c$, мм/c²	$μ$
6	51–100	0,005–0,01
7	101–250	0,01–0,025
8	251–500	0,025–0,05
9	501–1000	0,05–0,1
10	1001–2500	0,1–0,25

Правые значения в столбце $μ$ обычно используются при выполнении расчётов (см. ниже).

Коэффициент сейсмичности представляет собой долю от ускорения свободного падения $g$, но далеко не всегда стоит вводить его в таком виде. Например, для сейсмического события 8 баллов ускорение составляет 2 м/с² или 2/9,81 = 0,2$g$. Как правило, в расчёте используется величина 0,2$g$ с учётом понижающих поправочных коэффициентов.

</aside>

Приведём для примера несколько вариантов определения коэффициента сейсмичности.

Этот подход исторически подразумевает, что получаемое значение коэффициента сейсмичности является горизонтальным.

</aside>

Методика п. 5.17 СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах».

Значение коэффициента сейсмичности определяется по формуле:

$$ μ=K_0⋅K_1⋅A $$

где:
- $K_0$ — коэффициент, учитывающий назначение сооружения и его ответственность по таблице 3 СП 14.13330.2014. Для примера принят равным 1.
- $K_1$ — коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий и сооружений по таблице 4 СП 14.13330.2014. Для примера принят равным 0,25.
- $A$ — значение ускорения на уровне основания по п.5.5 СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах». Для расчётной сейсмичности 8 баллов равно 2 м/с², что составляет 0,2g.
Таким образом, принятое в расчётах на особое сочетание значение сейсмической нагрузки равно:

$$ μ=1⋅0,25⋅0,2=0,05 $$

<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />

Стоит отметить, что СП 14.13330 по содержанию позиционируется для применения в промышленно-гражданском, транспортном и гидротехническом видах строительства. При этом существуют отраслевые документы, например, СП 358.1325800 «Сооружения гидротехнические. Правила проектирования и строительства в сейсмических районах» или СП 268.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования» (последний в большей степени ориентирован на мосты и тоннели).

</aside>
Отраслевой дорожный документ ОДМ 218.2.006-2010 «Рекомендации по расчёту устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог» для сейсмического события 8 баллов дает коэффициент равный $μ$ = 0,05.

Таблица из ОДМ 218.2.006-2010:

С учётом коэффициента 1,5 будет 0,075.

<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />

Поправочный коэффициент рекомендуется назначать для искусственных грунтовых сооружений. Об этом можно прочитать в заметке: Поправка 1,5 при назначении коэффициента сейсмичности.

</aside>

Аналогичную таблицу можно найти в «Рекомендациях по расчёту оползневых склонов» (1984).
ВСН 04-71 «Указания по расчёту устойчивости земляных откосов» для землетрясения 8 баллов даёт аналогичное значение $K_с$ = 0,05. С учётом коэффициента 1,5 будет 0,075.