The article examines the peculiarities of construction of low-rise buildings in seismic zones
low-rise construction, frame, seismic
Особенности расположения нашего региона определяются высоким сейсмическим потенциалом зоны – Байкальская рифтовая зона. Высокая сейсмичность зоны подтверждается макросейсмическими сведениями о произошедших сильных землетрясениях, данными о палеосейсмодислокациях, полученными геологическими методами, и информацией о зарегистрированных землетрясениях широкого энергетического диапазона [1].
Текущая ситуация с сейсмостойкостью зданий требует внимательного анализа и пересмотра существующих нормативных актов. Приведенные данные подтверждают, что несмотря на формальные требования к сейсмоустойчивости, реальная практика показывает недостаточную защищенность строений от сильных землетрясений, особенно в регионах с высокой сейсмической активностью [2-6].
Одной из ключевых проблем является занижение реальных напряжений в конструкциях при проектировании и строительстве. Это может приводить к неправильным расчетам, основанным на упрощенных моделях, которые не учитывают факторы, влияющие на истинную устойчивость зданий. Например, недооценка динамических нагрузок и их влияние на элементы конструкции может означать, что здания не обладают заявленной сейсмостойкостью.
Поэтому важно рассмотреть следующие меры для повышения сейсмостойкости:
– пересмотр нормативов и расчетных методов. Необходимо актуализировать существующие правила и методики расчета, учитывая современные знания о сейсмологии и динамике зданий.
– проведение независимых экспертиз. Важно включать независимые сейсмологические экспертизы на стадии проектирования и строительства, чтобы обеспечить объективный анализ устойчивости зданий.
– усиление существующих конструкций. Для зданий, которые уже построены, необходимо рассмотреть возможность их укрепления с целью повышения сейсмической безопасности.
– обучение и подготовка специалистов. Повышение квалификации проектировщиков, архитекторов и строителей, чтобы они были в курсе новых методов и технологий, которые могут повысить сейсмостойкость зданий.
– создание систем мониторинга. Установка инструментов для постоянного мониторинга сейсмостойкости зданий и их состояния даст возможность более оперативно реагировать на изменения и угрозы.
Пока ситуация не изменится, сохраняется риск значительных разрушений и человеческих жертв в случае сильного землетрясения. Правильная оценка сейсмостойкости и адекватные меры по ее повышению – это необходимость для безопасности населения и сохранения инфраструктуры.
С целью повышения сейсмостойкости зданий, необходимо придерживаться следующих требований:
– высота сооружений не должна превышать три этажа;
– отсутствует жесткая связь с грунтом посредством свайного фундамента;
– несущий остов выполнен из дерева или стали;
– ограждающие конструкции заполнены ячеистым бетоном.
Существующие нормы требуют, чтобы проектируемые каменные и армокаменные конструкции соответствовали критериям безопасности и эксплуатационной пригодности, а также обладали исходными характеристиками, которые предотвращают деформации и иные повреждения при различных расчетных воздействиях, способные затруднить нормальную эксплуатацию зданий.
Рисунок 1 – Сквозные трещины в несущих стенах.
Достижение безопасности, эксплуатационной пригодности, долговечности и энергоэффективности каменных и армокаменных конструкций, а также выполнение других требований, указанных в проектном задании, обеспечивается соблюдением стандартов для кирпича, камня, блоков, тяжелых и легких растворов, клеевых составов, клеев, арматуры и конструктивных решений, а также требований, касающихся эксплуатации.
Нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий, предельные деформации, расчетные температуры наружного воздуха и относительной влажности помещений, а также меры по защите конструкций от воздействия агрессивных сред и другие параметры устанавливаются соответствующими нормативными документами [7-10].
Однако, не выполнение данных требований может привести к следующему:
– сквозные трещины в несущих стенах (рис. 1) из-за несоответствия ширины угловых простенок.
– отсутствие перемычек в дверных проемах (рис. 2). Перемычки следует устраивать, как правило, на всю толщину стены и заделывать в кладку на глубину не менее 350 мм. При ширине проема до 1,5 м заделка перемычек допускается на глубину 250 мм. В ненесущих (навесных) стенах заделка перемычек допускается на глубину 200 мм.
Рисунок 2 – Отсутствуют перемычки дверных проемов.
Важной задачей, которую необходимо решить, является оценка основания и выбор типа фундаментов для малоэтажных зданий.
Проектирование оснований и фундаментов должно осуществляться с учетом следующих факторов:
а) результатов инженерных изысканий, проведенных для строительства;
б) данных о сейсмической активности в районе строительства;
в) информации, отражающей назначение, конструктивные и технологические особенности объекта, а также условия его эксплуатации;
г) нагрузок, воздействующих на фундаменты;
д) существующей застройки и влияния вновь возводимых объектов на нее;
е) экологических требований;
ж) технико-экономического анализа различных проектных решений с целью выбора наиболее эффективного и надежного варианта, который обеспечит максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов, а также физико-механических характеристик материалов фундаментов и других подземных конструкций.
Рисунок 3 – Разрушение фундамента.
В процессе проектирования необходимо предусматривать решения, которые гарантируют надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех этапах строительства и эксплуатации.
При разработке проектов организации работ и строительства следует соблюдать требования, касающиеся обеспечения надежности конструкций на всех стадиях их возведения.
Однако, невыполнение данных требований может привести к следующему:
– разрушение тела фундамента (рис. 3);
– искривления по горизонтали и вертикали наружной кромки отмосток в пределах прямолинейных участков (рис. 4).
Рисунок 4 – Искривление отмостки.
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что техническое состояние строительных конструкций зданий, построенных без учета сейсмичности региона, оценивается как аварийное, механическая безопасность не обеспечена. Для приведения таких зданий к существующим нормам требуется выполнение реконструкции. В этой связи учет требований сейсмичности региона является основной задачей по обеспечению сейсмостойкости зданий и сооружений.
1. Rossiyskaya Federaciya. Svod Pravil. SP 13-102-2003 «Pravila obsledovaniya nesuschih stroitel'nyh konstrukciy zdaniy i sooruzheniy». Prinyat komitetom RF po voprosam arhitektury i stroitel'stva 21 avgusta 2003. Status – Deystvuyuschiy. Tekst: neposredstvennyy.
2. Berzhinskiy Yu.A. Regional'naya makroseysmicheskaya shkala dlya Pribaykal'ya: avtoref. diss. na soisk. uch.step. kand. geol.-min. nauk. – Irkutsk: IZK SO RAN,2001. – 19 c.
3. Berzhinskiy Yu.A., Berzhinskaya L.P., Pavlenov V.A., Frolova N.I. Po-sledstviya prognoziruemogo zemletryaseniya dlya Irkutska i regiona // Seysmologicheskiy monitoring v Sibiri i na Dal'nem Vostoke: Materialy nauchnoy sessii, po-svyaschennoy 100-letiyu seysmicheskoy stancii «Irkutsk». – Irkutsk, IZK SO RAN, 2002. – S. 200–206.
4. Berzhinskiy, Yu.A., Berzhinskaya, L.P., Ivan'kina, L.I., Ordynskaya, A.P., Salandaeva, O.I., Chigrinskaya, L.S., Akulova, V.V., Chernyh, E.N. Ocenka seysmicheskoy nadezhnosti zhilyh i obsche-stvennyh zdaniy pri zemletryasenii 27.08.2008 g. na Yuzhnom Baykale // Vopro-sy inzhenernoy seysmologii. – 2009. – T. 36, № 1. –S. 23–39. – EDN: KWCDFR.
5. Berzhinskiy, Yu.A., Berzhinskaya, L.P., Imaev, V.S. Ocenka uscherba v rezul'tate zemletryaseniya 27.08.2008 g. dlya urbanizirovannyh territoriy s uchetom regional'nyh osobennostey zatuhaniya seysmicheskoy intensivnosti v Pribaykal'e // Problemy zaschity naseleniya i territoriy ot chrezvychaynyh situaciy. Materialy XV Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. – M.: FGBU VNII GOChS, 2010. – S. 219–228.– EDN: NCHBDX.
6. Berzhinskiy, Yu.A., Berzhinskaya, L.P., Ordynskaya, A.P. Ocenka uyazvimosti zdaniy s uchetom seysmicheskogo iznosa konstrukciy dlya rascheta seysmicheskogo riska // Razlomoobrazovanie v litosfere i soputstvuyuschie processy: tektonofizicheskiy analiz: Tezisy dokladov Vserossiyskogo soveschaniya, posvyaschennogo pamyati professora S.I. Shermana. – Irkutsk: Izd-vo IGU, 2021. – S. 171–172. – EDN: DTTEHE.
7. Butyrin, A.Yu. Sudebnaya stroitel'no-tehnicheskaya ekspertiza (teoreticheskie, metodicheskie i pravovye osnovy): Uchebnoe posobie. – M., Gorodec, 1998 g.
8. Fomin, S.E. Metodicheskoe rukovodstvo po tehnicheskoy ekspertize zdaniy i sooruzheniy. SPb., 1994.
9. Rossiyskaya Federaciya. GOST. GOST 31937-2024 «Zdaniya i sooruzheniya. Pravila obsledovaniya i monitoringa tehnicheskogo sostoyaniya» (utv. Prikazom Fe-deral'nogo agentstva po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii ot 01 maya 2024 g.). Tekst: neposredstvennyy.
10. Rossiyskaya Federaciya. Zakony. Gradostroitel'nyy kodeks Rossiyskoy Federacii.190-FZ (s izmeneniyami na 14 iyulya 2022 goda) (redakciya, deystvuyuschaya s 14 iyulya 2022 goda) (utv. Gosudarstvennoy Dumoy federal'nogo sobraniya Rossiyskoy Federacii ot 29 dekabrya 2004 g.). Tekst: neposredstvennyy.
