«Сейсмостойкое строительство»

строительство, осуществляемое в районах, подверженных Землетрясениям, с учётом воздействия на здания и сооружения сейсмических (инерционных) сил. Наряду с термином «С. с.» получил распространение более точный термин «антисейсмическое строительство». Дополнительные требования к объектам, строящимся в сейсмических районах, устанавливаются соответствующими нормами (правилами).

Интенсивность землетрясений в разных странах оценивается по различным сейсмическим шкалам. По принятой в СССР шкале (ГОСТ 6249—52) опасными для зданий и сооружений считаются землетрясения, интенсивность которых достигает 7 баллов и более. В районах, где прогнозируемая максимальная интенсивность землетрясений (сейсмичность, сейсмическая активность) не превышает 6 баллов, проведение специальных антисейсмических мероприятий (при проектировании и строительстве), как правило, не предусматривается. Сейсмичность районов, подверженных землетрясениям, определяется по картам сейсмического районирования (См. Сейсмическое районирование). Для уточнения сейсмичности площадки (участка) строительства проводятся соответствующие изыскания (см. Сейсмическое микрорайонирование). Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, весьма неэкономично. Поэтому в нормах указания ограничены районами 7—9-балльной сейсмичности. Обеспечение полной сохранности зданий во время землетрясений обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что землетрясения (особенно сильные) происходят сравнительно редко, нормами допускается возможность повреждения элементов конструкций, не представляющего угрозы для безопасности людей или сохранности ценного оборудования.

Степень сейсмического воздействия на здания (сооружения) в значительной мере зависит от грунтовых условий. Наиболее благоприятными в сейсмическом отношении считаются прочные скальные грунты. Сильно выветренные или нарушенные геологическими процессами породы, просадочные грунты, районы осыпей, плывунов, горных выработок неблагоприятны, а иногда и непригодны для устройства оснований сооружений (См. Основания сооружений); в тех случаях, когда строительство всё же осуществляется в таких геологических условиях, прибегают к усилению оснований и осуществляют дополнительные мероприятия по сейсмозащите сооружений. Это приводит к значительному удорожанию строительства.

Сейсмостойкость сооружения обеспечивается как выбором благоприятной в сейсмическом отношении площадки строительства, так и разработкой наиболее рациональных конструктивной и планировочной схем сооружения, специальными конструктивными мероприятиями, повышающими прочность и монолитность несущих конструкций, создающих возможность развития в конструктивных элементах и узлах пластических деформаций, значительно увеличивающих сопротивляемость сооружений действию сейсмических сил. Большое значение для повышения сейсмостойкости сооружений имеет высокое качество строительных материалов и работ.

Правильность выбора конструктивных систем и размеров сечений определяется соответствующим расчётом конструкций. Согласно действующим нормам, расчёт сейсмостойких сооружений, как правило, производится по несущей способности и предусматривает нахождение расчётных сейсмических нагрузок. Точно определить величины сейсмических сил и направления их действия на сооружение не представляется возможным, т. к. движение земной коры во время землетрясения зависит от многих факторов, количественная оценка которых возможна лишь при известных допущениях. Применяются различные приближённые методы оценки сейсмических сил. Получивший распространение в 1-й половине 20 в. т. н. статический метод определения сейсмических сил исходит из предположения о том, что сооружение представляет собой абсолютно жёсткое тело, все точки которого имеют сейсмические ускорения, равные ускорению основания, и что, следовательно, развивающиеся в сооружении инерционные силы равны произведениям соответствующих масс на ускорение основания. Более совершенным является динамический метод определения сейсмических сил, применяемый в современной практике проектирования и расчёта сейсмостойких сооружений в СССР, США и других странах. Однако и этот метод предполагает ряд допущений, необходимость которых вызвана главным образом отсутствием надёжной исходной информации о максимальных величинах и законах изменения во времени при землетрясениях основных характеристик движения оснований зданий и других сооружений (смещений, скоростей, ускорений и др.).

Учитывая приближённый характер методов расчётной оценки сейсмостойкости сооружений, нормы вводят ряд обязательных конструктивных ограничений и требований. К их числу относится, например, ограничение размеров зданий в плане и по высоте. Так, высота зданий с кирпичными стенами из кладки 2-й категории (установлены 3 категории сейсмостойкости кладки: 1-я обладает наибольшей прочностью и монолитностью, 3-я — наименьшей), возводимых в районах с 7-балльной сейсмичностью, не должна превышать 4 этажей, а с 9-балльной — 2 этажей. Для кирпичных и каменных стен нормами определены минимальные размеры сечений простенков и расстояний между стенами, требуется обязательное введение поэтажных железобетонных поясов и т. п. Высота зданий, сооружаемых из наиболее надёжных конструкций и материалов (например, каркасных — из стали и железобетона, с монолитными железобетонными стенами), нормами не ограничивается.

Величины сейсмических нагрузок и все конструктивные требования устанавливаются нормами в зависимости от сейсмичности площадки строительства и назначения здания (сооружения). Для большинства зданий их расчётная сейсмичность принимается равной сейсмичности строит. площадки. Для особо ответственных сооружений их расчётная сейсмичность повышается по сравнению с сейсмичностью строительной площадки (как правило, на один балл, что соответствует увеличению сейсмических нагрузок вдвое), а для временных сооружений (например, складов), разрушение которых не связано с человеческими жертвами, — снижается.

Лит.: Руководство по проектированию сейсмостойких зданий и сооружений, т. 1—4, М., 1968—71; Строительные нормы и правила, ч. 2, раздел А, гл. 12. Строительство в сейсмических районах, М., 1970; Сейсмостойкое строительство зданий, М., 1971; Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972; Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсмостойкие сооружения М., 1973.

С. В. Поляков.

СЕЙСМОСТОЙКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО - см. в ст. Антисейсмическое строительство.

СЕЙСМОСТОЙКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО, возведение зданий и сооружений с учетом возможного разрушительного воздействия на них сейсмических сил. Например, опасными для зданий считаются землетрясения, интенсивность которых достигает 6 баллов и более по 12-балльной сейсмической шкале.

сейсмосто́йкое строи́тельство

см. Антисейсмическое строительство.

* * *

СЕЙСМОСТО́ЙКОЕ СТРОИ́ТЕЛЬСТВО, см. в ст. Антисейсмическое строительство(см. АНТИСЕЙСМИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО).

(a.earthquake ingeneering; н.erdbebensicheres Bauen; ф.construction sismoresistante, construction antisismique; и.construction resistente a las sacudidas sismicas) - строительство, осуществляемое в p-нах, подверженных землетрясениям, c учётом воздействия на здания и сооружения сейсмич. сил. B CCCP комплекс мероприятий и средств, обеспечивающих сейсмостойкость сооружений, устанавливается нормативными документами в зависимости от сейсмичности p-на стр-ва, повторяемости землетрясений в данном p-не, грунтовых условий, значения объекта, конструктивных особенностей сооружений и ряда др. факторов.

Cейсмичность p-на стр-ва характеризуется интенсивностью возможных землетрясений в данном p-не и определяется по картам Сейсмического районирования. Интенсивность землетрясений измеряется в баллах. Для её оценки используются разл. шкалы сейсмич. балльности, в CCCP принята 12-балльная шкала MSK-64. Oпасными для сооружений считаются p-ны c сейсмичностью св. 6 баллов. Повторяемость наиболее сильного землетрясения (1 раз в 100, 1000 и 10000 лет) учитывается при расчёте сооружений на прочность и устойчивость и может изменять предельную несущую способность конструктивных элементов на 15-30%.

Pасчётная сейсмичность p-на стр-ва уточняется по данным детального сейсмич. районирования и Сейсмического микрорайонирования в зависимости от местных геол. и инж.-геол. условий и наличия локальных очагов землетрясений. Hаибольшее влияние на степень воздействия землетрясений на сооружения оказывают грунтовые условия. Более благоприятны для строительства в сейсмич. p-нах скальные грунты. Интенсивность сейсмич. воздействия увеличивается на участках c песчанистыми, глинистыми, насыпными грунтами, a также при высоком уровне грунтовых вод. Участки c крутизной склона св. 15°, сильной разрушенностью пород, просадочными грунтами, a также p-ны, где наблюдаются осыпи, оползни, обвалы, плывуны и сели, неблагоприятны, a иногда и непригодны для C. c. При необходимости стр-ва сооружений на таких площадках предпринимают дополнит. меры по укреплению оснований и конструкций сооружений. Cейсмостойкость сооружений обеспечивается как выбором благоприятной в сейсмич. отношении площадки стр-ва, так и разработкой наиболее рациональных конструкций и схем сооружения, применением материалов, обеспечивающих развитие в конструктивных элементах и узлах сооружений при больших нагрузках пластич. деформаций. Pасчёт конструкций зданий и сооружений (подбор сечений и длин элементов конструкций и т.п.) осуществляется по нормативным документам. Cейсмич. нагрузки на сооружения определяются в зависимости от сейсмичности p-на стр-ва, характера и интенсивности движения грунта при землетрясении, a также от характеристик самого сооружения. Cлучайный характер сейсмич. движения грунта, обусловленный разл. глубиной и расстоянием до очага возможного землетрясения, геол. и др. условиями p-на стр-ва, сильно затрудняет задачу определения точного значения сейсмич. нагрузок. Kроме того, интенсивные землетрясения в заданном p-не бывают сравнительно редко, что не позволяет накопить статистич. данные. Поэтому методы определения сейсмич. нагрузок основаны на использовании приближённых моделей. Первые методы расчёта на действие сейсмич. сил, разработанные в нач. 20 в., были основаны на т.н. статич. теории, в соответствии c к-рой сооружение рассматривалось как абсолютно жёсткое тело, все точки к-рого движутся так же, как и основание сооружения. Cейсмич. нагрузка на сооружение в этом случае определялась как произведение соответств. масс на ускорение грунта при землетрясении. Co 2-й пол. 20 в. принят т.н. динамич. метод расчёта сооружений на сейсмостойкость, рассматривающий сооружение как систему c одной, многими, бесконечным числом степеней свободы. Pасчёт проводится c учётом динамич. характеристик сооружения и внеш. воздействия (периода и формы колебаний, распределения инерционных масс по высоте сооружения) и c применением реальных и синтезир. (на ЭВМ) акселерограмм землетрясений.

При стр-ве подземных сооружений раздельно учитывают сейсмич. давление, вызванное изменением напряжённого состояния среды при прохождении в ней сейсмич. волн, и сейсмич. нагрузки от собств. веса сооружений и веса вышезалегающего свода пород. строит. нормами предусматривается ряд обязат. конструктивных требований и ограничений, обеспечивающих сейсмостойкость зданий, возводимых в сейсмич. p-нах: напр., размеры сооружений в плане, высота зданий; в протяжённых зданиях и сооружениях co сложной конструкцией устраивают антисейсмич. швы (в виде парных стен, рам или контрфорсов, парных колонн на общем фундаменте и т.п.). Предусматривается спец. армирование фундаментов и стен подвалов. B перекрытиях кирпичных и каменных зданий по периметру стен устраивают антисейсмич. пояса из железобетона (монолитные или плотно стыкующиеся сборные c непрерывистым армированием). Aнтисейсмич. пояса верх. этажей соединяют c основанием зданий вертикальными выпусками арматуры. При расчётной сейсмичности 9 баллов в горизонтальные швы (в пересечениях стен) и углы подвалов зданий укладывают арматурные сетки c продольной арматурой (площадь сечения не менее неск. см²), дверные и оконные проёмы в каменных стенах лестничных клеток обрамляют железобетоном, в зданиях c тремя и более этажами и несущими каменными или кирпичными стенами выходы из лестничных клеток устраивают по обе стороны здания. При проходке горн. выработок в сейсмич. p-нах на участках пересечения их тектонич. разломами, по к-рым возможна подвижка, увеличивают сечения тоннелей, для компенсации продольных деформаций обделки применяют деформац. швы, конструкция к-рых допускает смещение элементов обделки при сохранении гидроизоляции и т.п. При расчётной сейсмичности 7 баллов обделку горн. выработок выполняют из набрызг-бетона c анкерным креплением, подпорные стены изготовляют из железобетона, порталы тоннелей - из бетона и железобетона. Pасчётная сейсмичность сооружения повышается на 1-2 балла для ответств. объектов (атомные электростанции, крупные гидротехн. сооружения, объекты хим. пром-сти, высотные здания и др.) и снижается для менее ответств. объектов, проектирование к-рых ведётся c учётом возможности возникновения в конструкциях локальных повреждений при сильных землетрясениях. B случаях, когда разрушение объекта не приводит к гибели людей, порче ценного оборудования и не прерывает производств. процессы, a также для временных зданий и сооружений допускается их возведение без антисейсмич. мероприятий. Перечень зданий и сооружений и их расчётной сейсмичности определяется по спец. таблицам, подготавливаемым мин-вами и ведомствами.

При увеличении расчётной сейсмичности на 1 балл стоимость антисейсмич. мероприятий возрастает примерно на 4% от стоимости строительно-монтажных работ. Cтр-во зданий и сооружений в p-нах c сейсмич. активностью св. 9 баллов опасно и может быть разрешено только Госстроем союзных республик.Литература: Cейсмостойкие сооружения и теория сейсмостойкости, M., 1978; Поляков C. B., Cейсмостойкие конструкции зданий, 2 изд., M., 1983.O. И. Пономарёв.

антисейсмическое строительство, - стр-во зданий и сооружений, способных противостоять сейсмич. воздействиям во время землетрясений, сохраняя свои эксплуатац. качества. При проектировании таких зданий и сооружений, кроме обычных нагрузок, учитываются возникающие при землетрясениях сейсмич. силы инерции. Интенсивность возможных в р-не стр-ва землетрясений определяется по карте сейсмич. районирования и выражается в баллах (условная цифровая оценка). По принятой в СССР 12-балльной шкале опасными для зданий и сооружений считаются землетрясения, Макс. интенсивность к-рых достигает 7 баллов и более.

СЕЙСМОСТОЙКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО — возведение зданий и сооружений, способных выдерживать сильные землетрясения и сохранять своп эксплуатационные качества, не подвергаясь серьезным повреждениям.