Строительство в сейсмических районах

Строительство в сейсмических районах

Сейсмически опасными называют такие местности, где часты землетрясения различной силы. Сами по себе эти явления имеют динамическую природу, что необходимо учитывать при проектировании и возведении зданий. Сила толчков традиционно измеряется по 12-бальной шкале Рихтера. В зависимости от ее показателей принимается решение о целесообразности строительства в этом районе.

Проектирование сейсмостойких сооружений

При принятии решения о строительство в заведомо сейсмоопасной зоне принимается в расчет не частота, а сила подземных толчков. Современные материалы способны выдержать 6-7 бальную «качку». Однако, если в зоне наблюдаются толчки более 10 баллов – от возведения любых конструкций или строений отказываются, как от экономически не целесообразного.

Принимается во внимание и качество грунта строительной площадки. Более плотные, сухие и устойчивые грунты ослабляют силу сейсмического воздействия. А вот рыхлые и влажные – сами по себе опасны, т. к. при сильных колебаниях превращаются в зыбучий песок.

Любое проектирование и возведение зданий в подобной зоне основывается на специализированном СНиПе СНиП II-7-81. На его основании можно выделить основные принципы обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений.

Во-первых, выбор благоприятной площадки, а также использование специальных конструктивных и планировочных решений при строительстве.

Во-вторых, выбор собственно сейсмостойких конструкций и материалов для здания и применение технологий снятия напряжения с несущих элементов конструкции.

Наконец, предельно ответственный подход к точности расчетов несущих и прочих конструктивов и особенно внимательное отношение к качеству строительно-монтажных работ.

Сейсмостойкие здания проектируют по двум типам конструктивных схем: жесткой и гибкой. По первому типу все несущие вертикальные элементы или диафрагмы обладают малой деформацией и работают главным образом «на сдвиг», что гасит колебания. По второму, эти же элементы работают «на изгиб». Это снижает общую сейсмонагрузку на конструкцию.

Принципы проектирования и строительства сейсмостойких зданий

Равномерное распределение масс и жесткостей относительно главных осей конструкции, в целях предотвращения крутящего момента вокруг одной из них.

Максимально простой план конструкции здания, основанный на основных геометрических фигурах: квадрат, круг, прямоугольник. Делать поздние пристройки не рекомендуется. Лестничные клетки должны быть симметричны.

Сложное в плане здание нужно разбить на более простые формы, обустроив антисейсмические деформационные швы.

Главный несущий каркас должен быть монолитным и однородным по всем своим узлам и конструктивам. В противном случае слабые узлы приведут к обрушению конструкции до исчерпания запаса прочности основной конструкции.

Проектирование сборного элемента ведут с одновременным уменьшением его составных частей и стыков. Последние должны выходить из зоны максимального усилия.

Вес здания, как и величина его полезной нагрузки, к сожалению, должны быть минимальны. Это существенно снизит сейсмонаргузку на конструкцию.

В целом отличия сейсмоустойчивого строительства от простого прослеживаются на этапе возведения фундамента. Помимо усиленного армирования обустраивают толстую песчано-гравийную амортизационную подушку. Из типов предпочтительными являются плитные, свайные и свайно-ростверковые основания.

При возведении стен используются как вертикальные, так и горизонтальные антисейсмические швы. Также активно применяется армирование стен как прутьями, так и листовой стальной арматурой.