9.5. ПОВЫШЕННАЯ СЕЙСМИЧНОСТЬ РЕГИОНА

Из газеты "Строительный эксперт", декабрь 1998 г., №23"...Особенно остро проблемы, связанные с надежностью домов, возникают при строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью.
Для России — это Дальний Восток и Северный Кавказ. Для многих стран СНГ сейсмические райо­ны — это вся их территория или существенная её часть.Взять под квалифицированный контроль всё индивидуальное строительство, ко­нечно, невозможно. Другой путь — создание весьма привлекательных строительных технологий, позволяющих в любых условиях обеспечить высокий запас надежности возводимых зданий с комфортным проживанием в них... К такой технологии можно отнести ТИСЭ...."Нас интересует природа землетрясений, их физические параметры и степень влияния на сооружения.Основными причинами землетрясений являются перемещения блоков и плит земной коры. По сути, кора Земли — это плиты, плавающие на поверхности жидкоймагматической сферы. Приливные явления, обусловленные притяжением Луны и Солнца, беспокоят эти плиты, отчего по линиям их стыка накапливаются высокие напряжения. Достигая критической величины, эти напряжения сбрасываются в ви­де землетрясений. Коли очаг землетрясения находится на материке, то в эпицентре и вокру| него возникают сильные разрушения, если же эпицентр находится в океа­не, то перемещения коры вызывают цунами. В зоне больших глубин это еле замет­ная волна. У берега её высота может достичь десятков метров!11ередко причиной колебаний грунта могут быть местные оползни, сели, прова­лы техногенного характера, вызванные созданием полостей (горные выработки, за­бор воды из артезианских скважин...).I? России принята 12-балльная шкала оценки силы землетрясения. Главным признаком здесь является степень повреждения зданий и сооружений. Районирова­ние территории России по балльному принципу приводится в строительных нормах(СНи11 11-7-81).Почти 20% территории нашей страны находится в сейсмически опасных зонах с интенсивностью землетрясений 6 — 9 баллов и 50% подвержены 7 — 9 -балльным землетрясениям.С учетом того, что технологией ТИСЭ интересуются не только в России, но и в правах СНГ, приводим карту районирования России и соседних стран, нахо­дящихся в сейсмически активных зонах (рис. 181).11а территории нашей страны выделяют следующие сейсмически опасные зоны: Кавказ, Саяны, Алтай, Прибайкалье, Верхоянск, Сахалин и Приморье, Чукотка и Корякское нагорье.Строительство в сейсмически опасных зонах требует применения конструкций увеличенной прочности, жесткости и устойчивости, что вызывает удорожание стро­ительства в 7-балльной зоне на 5%, в 8-балльной — на 8% и в 9-баллыюй - на 10%.Нек_оторые_особенности сейсмических нагружений элементов здания:- при землетрясении здание подвергается воздействию волн нескольких типов: продольных, поперечных и поверхностных;наибольшие разрушения вызывают горизонтальные колебания земли, при них разрушающие нагрузки носят инерционный характер;- наиболее характерные периоды колебаний почвы лежат в диапаюне 0,1 — 1,5 сек;-- максимальные ускорения составляют 0,05 — 0,4 g, причем наибольшие уско­рения приходятся на периоды 0,1 — 0,5 сек, чему соответствуют минимальные амп­литуды колебаний (около 1 см) и максимальные разрушения зданий;- большому периоду колебаний соответствуют минимальные ускорения и мак­симальные амплитуды колебаний почвы;снижение массы конструкции ведет к снижению инерционных нагрузок;- вертикальное армирование стен здания целесообразно при наличии горизон­тальных несущих слоев в виде, например, железобетонных перекрытий;- еейсмоизоляция зданий — наиболее перспективный способ повышения их сейсмоустойчивости.Это интересноИдея сейсмоизоляции зданий и сооружений возникла в далекой древности. При археологических раскопках в Средней Азии были обнаружены под стенами зданий Хека камышитовые маты. Аналогичные конструкции применялись в Индии. Извест­но, что землетрясение 1897 г. в районе Шиллонга разрушило почти все каменные зда­ния, кроме тех, которые были построены на сейсмоамортизаторах, хотя и прими-Рис. 181. Карта сейсмического районирования России и соседних странтивной конструкции.Строительство зданий и сооружений в сейсмоактивных регионах требует выпол­нения сложных инженерных расчетов. Сейсмостойкие строения, возводимые индус­триальными методами, проходят глубокие и всесторонние проработки и сложные расчеты с привлечением большого числа специалистов. Индивидуальному застрой­щику, решившему построить свой домик, такие дорогостоящие методы недоступны.Технология ТИСЭ предлагает повышение сейсмоустойчивости зданий, возво­димых в условиях индивидуального строительства, сразу по трем направлениям: снижение инерционных нагрузок, повышение жесткости и прочности стен, а также введение механизма сейсмоизоляции.Высокая степень пустотности стен позволяет значительно снизить инерционные нагрузки на здание, а наличие сквозных вертикальных пустот дает возможшкгь вводить вертикальное армирование, органично вписанное в конструкцию самих стен.
По иным технологиям индивидуального строительства это выполнить довольно сложно.Механизмом сейсмоизоляции является столбчато-ленточный фундамент, возведенный по технологии ТИСЭ.В качестве вертикальной арматуры фундаментного столба используется пруток диаметром 20 мм из углеродистой стали, который проходит через ростверк. Пруток имеет гладкую поверхность, покрытую гудроном. Снизу он снабжен законцовкой, заделанной в тело столба, а сверху — законцовкой, выступающей из ростверка и снабженной резьбой М20 под гайку (патент РФ № 2221112 от 2002 г.). Сама опо­ра входит в массив ростверка на 4 ...6 см (рис. 182, а).11осле бетонирования вокруг каждой из опор тем же фундаментным буром делаютРис. 182. Сейсмоизолирующий фундамент с центральным прутком:А — нейтральное положение опоры фундамента; Б — отклоненное положение опоры фундамента; 1 — опора; 2 — пруток; 3 — законцовка нижняя; 4 — гайки; 5 — ростверк; 6 — полость с песком; 7 — отмостка; 8 — направления колебаний грунтатри-четыре полости глубиной 0,6...0,8 м и заполняют их или песком, или смесью песка с керамзитом, или шлаком. В песчаном грунте такие полости можно не выполнять.Но окончании строительства гайки прутков затягиваются тарированным клю­чом. 'Гак в зоне стыка столба с ростверком создается "упругий" шарнир.При горизонтальных колебаниях почвы столбы отклоняются относительно упру­гого шарнира, пруток растягивается, при этом ростверк со зданием по инерции оста­ются неподвижными (рис. 182, б). Упругость почвы и прутков возвращает столбы в исходное вертикальное положение. В течение всего срока эксплуатации здания к уз­лам натяжения арматуры столбов должен быть обеспечен свободный подход как по внешнему периметру дома, так и под внутренними силовыми стенами. После заверше­ния строительства и после значительных сейсмических колебаний затяжку всех гаек восстанавливают тарированным ключом (М = 40 — 70 кг/м). Такой вариант сейсмо­изолирующего фундамента можно считать в какой-то степени индустриальным, гак как он включает прутки и гайки, которые проще изготовить на производстве.Технологией ТИС!:) предусмотрено выполнение сейсмоизолирующих опор и бо­лее демократичным способом, доступным застройщикам с ограниченными производ­ственными возможностями. В качестве армирующего упругого элемента используют две скобы из прутка арматуры диаметром 12 мм с загнутыми законцовками (рис. 183). Средняя часть ветвей арматуры на длине около 1 м смазывается гудроном или битумом (в равном удалении от краев), чтобы исключить сцепление арматурыРис. 183. Сейсмоизолирующий фундамент 1 — опора; 2 — скоба; 3 — ростверк; 4с арматурными скобами: — полость с пескомс бетоном. При сейсмических колебаниях почвы прутки арматуры в средней своей части растягиваются. При горизонтальных смещениях почвы в 5 см арматура растя­гивается на 3...4 мм. При длине зоны растяжения 1 м в арматуре возникают напряже­ния 60...80 кг/мм2, что лежит в зоне упругих деформаций материала арматуры.При строительстве дома в сейсмоактивных зонах гидроизоляцию по соедине­нию ростверка со стенами не делают (для исключения их относительного смеще­ния). Но технологии ТИСЭ гидроизоляцию выполняют по стыку ростверка с фун­даментными столбами (два слоя рубероида на битумной мастике).При строительстве смежных сооружений, крыльца, элементов отмостки и т. п. следует постоянно обращать внимание на то, чтобы лента фундамента не касалась их своей боковой поверхностью. Зазор между ними должен быть не менее 4 — 6 см. При необходимости допускается подобный контакт (с крыльцом, каркасом легких щитовых пристроек, веранды) из соображения, что после разрушения землетрясе­нием они будут восстановлены.Это не фундамент, но...При строительстве в сейсмоакивных районах применение кровли из глиняной или пескобетонной черепицы должно быть обоснованным.Многие японские дома индивидуальной постройки, имеющие легкий каркас, по­крыты добротной глиняной черепицей. В условиях плотной японской застройки та­кие дома хорошо переносят тайфуны. Однако при землетрясении под тяжестью че­репичной крыши дом рушится, погребая жителей под своей непомерной тяжестью.В настоящее время на строительном рынке появилось много "легких" кровельных материалов, хорошо имитирующих черепицу. Легкая кровля — это минимальные инерционные нагрузки для соединения крыши со стенами и исключение обрушения кровли от излишнего ее веса.
<< | >>
Источник: Яковлев Р Н. Универсальный фундамент. 2010

Еще по теме 9.5. ПОВЫШЕННАЯ СЕЙСМИЧНОСТЬ РЕГИОНА:

  1. 11 ПОВЫШЕННЫЕ И ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
  2. Минераловатные плиты повышенной жесткости
  3. Угловой камин с повышенной теплоотдачей
  4. Повышение эффективности работы водопроводныхсетей
  5. ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ
  6. Повышение эффективности работы насосных станций
  7. Плитные фундаменты зданий повышенной этажности
  8. Строительство отопительной прямоугольной печи с повышенной теплоотдачей
  9. Разработка программы организационно­технических мероприятий по повышению эксплуатационной надежности водопроводных сетей и сооружений водоснабжения
  10. Минераловатные мягкие, полужесткие, жесткие и повышенной жесткости плиты на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)