При проектировании зданий с динамическими гасителями колебаний, последние для достижения максимального эффекта рекомендуется располагать между последним этажом и покрытием здания (в пределах чердачного перекрытия или технического этажа).
Особенностью расчета зданий с динамическими гасителями колебаний является снижение горизонтальных сейсмических нагрузок для первого тона собственных колебаний здания S1 k, на которые необходимо рассчитывать надземные конструкции зданий. Эти нагрузки определяются по формуле
где k1, k2, и S01 k определяются в соответствии с п. 2.5 СНиП П-7-81; k4 - коэффициент, учитывающий снижение сейсмической нагрузки за счет применения гасителя колебаний и принимаемый равным 0,7 для зданий с металлическим каркасом и 0,8 для зданий с другими конструктивными схемами [91].
Влияние гасителя колебаний на сейсмические нагрузки Sik при i != 1 не учитывается.
Расчет особо ответственных и высоких (более 16 этажей) зданий следует выполнять с использованием инструментальных (или синтезированных) записей ускорений основания при землетрясениях, наиболее опасных для данного здания. Расчетная модель здания может приниматься в виде консольного стержня с сосредоточенными массами и присоединенным гасителем колебаний (рис. 5.24). Дифференциальные уравнения колебаний масс здания и гасителя имеют следующий вид:
Параметры гасителя подбираются или по формулам (5.14) или в результате оптимизационных расчетов по (5.21).
Массу гасителя рекомендуется принимать не более 5 % приведенной массы здания, которая может быть определена по формуле
где m(х) — погонная масса конструкций здания; X(х) — ордината нормированной формы собственных колебаний здания по основному тону (ордината в точке подвеса гасителя принимается равной единице); mk - масса конструкций к нагрузок, сосредоточенная в точке с координатой xk; h — общая высота здания; n - общее число сосредоточенных масс.
Для нормальной эксплуатации гасителя необходимо обеспечить возможность свободного колебания массы гасителя с расчетной амплитудой, которая может быть определена при расчете по (5.21) или принята по формуле
где A(xn) — амплитуда колебаний верхней массы здания, определяемая из расчета здания без гасителя по СНиП 11-7-81, при этом коэффициент к, принимается равным единице; КА — коэффициент, принимаемый равным 5 для зданий с металлическим каркасом и 3 для всех остальных зданий.
При проектировании зданий с динамическими гасителями колебаний необходимо учитывать следующее; гасители колебаний следует располагать симметрично относительно продольной и поперечной осей здания; в здании башенного типа следует устанавливать один гаситель, а в протяженном в плане здании два гасителя вблизи торцов здания; гаситель необходимо располагать в отапливаемом помещении в случае применения в его конструкции демпферов с вязким трением.