Тема 8.1. Строительство зданий в сейсмических районах

При проектировании зданий и сооружений для строительства в сейсмических районах учитывают интенсивность сейсмического воздействия и его повторяемость.

Интенсивность сейсмического воздействия в России и ряде других европейских стран принято оценивать по 12-балльной шка­ле (1 балл — самое слабое проявление, 12 баллон — катастрофа). Землетрясением называют упругие колебания земной коры, вызван­ные в большинстве случаев тектоническими процессами в ее толще, часто связанные с извержением вулканов или обвалами потолков подземных карстовых пород.

Землетрясения силой в 6 баллов и меньше не вызывают замет­ных повреждений в строениях и, как правило, практически не учи­тываются. При землетрясениях в 7 баллов в зданиях могут появить­ся трещины и другие повреждения в стенах каменных зданий, в 8 баллов — значительные повреждения и отдельные разрушения, в 9 баллов — сильные разрушения и обвалы зданий, если они воз­ведены без антисейсмических мероприятий. Возведение зданий и сооружений в районах с сейсмичностью 9 баллов и выше в пашей стране, как правило, не допускается.

Разработаны карты сейсмического районирования, где указаны все районы, подверженные землетрясениям в 6 баллов и выше. Сей­смическими районами на территории России считаются регионы Прибайкалья, Чукотки, Сахалина, Дальнего Востока, Алтая, Кам­чатки и Северного Кавказа. Эти регионы составляют около 15% пло­щади России и расположены в различных климатических условиях.

Сейсмическими считают районы, в которых имеют место зем­летрясения силой 6 баллов и выше. При проектировании сейсмич­ность конкретной строительной площадки должна быть уточнена по табл. I СНиПа 11-7-81* поданным геологических и гидрогеологических изысканий. Уточнив сейсмичность площадки, определяют по табл. 4 указанных норм расчетную сейсмичность проектируемого объекта, которая в зависимости от его назначении, значимости, ко­личества людей и т.д. может равняться сейсмичности площадки, быть ниже ее на 1 балл или выше.

Способность здания или сооружения противостоять сейсмичес­ким воздействиям называют сейсмостойкостью. Для достижения необходимой сейсмостойкости зданий, строящихся в сейсмических районах, необходимо учитывать, что на конструкции действуют не только обычные, но и горизонтальные пульсирующие нагрузки, возникающие по время землетрясения. Эти нагрузки носят цикли­ческий характер и могут действовать в различных направлениях.

Обеспечение сейсмостойкости зданий и сооружений достигает­ся осуществлением градостроительных, объемно-планировочных и конструктивных мероприятий.

При решении вопросов планировки населенных мест в сейсми­ческих районах рекомендуется территорию зонировать с расчлене­нием незастраиваемыми пространствами (зеленые насаждения, пло­щади, каналы). Кроме того, нормы предусматривают возможное увеличение (на 15—20%) ширины улиц и разрывов между зданиями.

Объемно-планировочное и конструктивное решения должны удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения масс и жесткостей. Если по функциональным и архитектурно-пла­нировочным соображениям нельзя избежать сложной и асиммет­ричной формы здания в плане, то его следует разделить антисейс­мическими швами на отсеки простой формы без входящих углов. Эти швы применяют также при размерах здания в плане, превыша­ющих нормативные (рис. 8.1, 8.2).

Антисейсмические швы устраивают в зданиях с несущими сте­нами постановкой двойных стен, а в каркасных зданиях — двойных рам. Ширина швов должна обеспечивать свободное горизонталь­ное смещение элементов. В фундаментах, если только они не явля­ются одновременно осадочными, швы можно не делать.

Фундаменты здания или его отсеков, как правило, необходимо закладывать на одном уровне. Под несущие каменные стены надо применять ленточные фундаменты. При устройстве свайных фун­даментов следует отдавать предпочтение сваям-стойкам. В зданиях каркасного типа фундаменты под колонны делают железобетонны­ми, монолитными и сборными, связывая их между собой фундамент­ными балками.

Устойчивость и пространственная жесткость здания с несущими каменными стенами обеспечиваются их соответствующим распо­ложением и усилением антисейсмическими поясами, которые устраивают по всей протяженности наружных и внутренних стен на уровне перекрытий всех этажей, включая перекрытие над подвалом.

Такие пояса выполняют из монолитного или сборного железобе­тона или металла (для каменных стен). Монолитные пояса должны иметь непрерывное армирование, а сборные пояса должны быть соединены в жесткую горизонтальную раму сваркой закладных деталей или замоноличиванием выпусков арматуры.

Антисейсмические пояса должны иметь ширину, как правило, рапную толщине стены. При толщине стены более 500 мм пояса могут быть на 120 мм меньше ширины. Высота пояса чаще всего принимается более 150 мм.

В каменных зданиях в пределах отсека конструктивные решения элементов и материалы для них необходимо принимать одинаковы­ми, а простенки и проемы — одной ширины. В местах примыкания степ укладывают арматурные сетки.

Узлы железобетонных каркасов необходимо усиливать путем установки арматурных сеток или замкнутой поперечной арматуры.

В качестве ограждающих конструкций каркасных зданий реко­мендуется применять легкие навесные панели.

Для крупнопанельных зданий преимущество имеют схемы с про­дольными и поперечными несущими стенами. При этом должна быть обеспечена совместная их работа с конструкциями перекры­тий. Расстояние между поперечными стенами не должно превышать 6,5 м.

Перекрытия и покрытия должны представлять собой жесткий горизонтальный диск, который получают путем анкеровки плит и заливки швов между ними цементно-песчаным раствором, устрой­ства монолитных обвязок с соединением плит перекрытий, а также устройств связей в виде шпонок, выпусков петель и анкеров между плитами и элементами каркаса.

Необходимо предусматривать также мероприятия по упрочне­нию лестниц, перегородок и других конструктивных элементов.

Кладка печей и дымовых труб должна быть укреплена металли­ческим каркасом и заключаться в кожух из кровельной стали. Для деревянных зданий (бревенчатых и брусчатых) жесткость углов обыч­но обеспечивают постановкой связей или рубкой стен с остатком.

В каркасных деревянных зданиях предусматривают устройство дополнительных элементов жесткости в плоскости стен (раскосы, косая обшивка) и перекрытий (диагональный настил черного пола). Стены должны быть надежно заанкероны с фундаментом.

Осуществление перечисленных мероприятий по обеспечению сейсмостойкости зданий и сооружений приводит к увеличению их сметной стоимости на 4-12%.

Поиск по сайту: