Сейсмические явления

В результате действия внутренних сил Земли возникают движения земной коры, которые сопровождаются упругими колебаниями, вызывающими сейсмические явления – землетрясения.

Они постоянно наблюдаются в горных районах Восточного и Западного полушария. В равнинных местах колебания земной коры или совсем не наблюдаются, или очень редки и сила их составляет 1-3 балла. Области, подверженные частым землетрясениям, называют сейсмическими.

Сила землетрясений в нашей стране измеряется по 12-ти балльной шкале МК-64. При силе до 5 баллов нет заметного ущерба зданиям и сооружениям. Сейсмически активные территории подразделяют на зоны, степень возможной разрушительной силы землетрясений в которых определяют в баллах. В практике строительства выделяют зоны сейсмичностью 6, 7, 8 и 9 баллов.

Меры, исключающие или смягчающие разрушительные воздействия сейсмических сил, сводятся к выбору: участков с меньшей степенью сейсмической опасности; соответствующих конструктивных схем и материалов для зданий; соответствующих объёмно-планировочных решений; конструктивных решений, обеспечивающих сейсмостойкость здания.

Под сейсмостойкостью понимают сохранность несущих конструкций, выход из строя которых угрожает обрушением здания или его частей. При этом возможны повреждения второстепенных несущих элементов, не угрожающих безопасности людей или сохранности ценного оборудования.

2 .Особенности объёмно-планировочных и конструктивных

Решений зданий

Конструкции зданий для сейсмических районов следует рассчитывать и конструировать в соответствии с требованиями СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах». Конструктивные схемы зданий и их объёмно-планировочные решения должны исходить из требований противодействия сейсмическим силам. Можно применять жесткие и гибкие конструктивные схемы со специальными амортизаторами и гибкими первыми этажами. Форма зданий должна быть компактной, без выступов, впадин и переломов стен. Внутренние стены следует располагать в плане равномерно и симметрично центру тяжести здания. Протяженные здания разделяют на отсеки антисейсмическими швами. В пределах каждого отсека материал конструкций, конструктивная схема, этажность одинаковая.

Желательно, чтобы здание не имело перепадов высот.

Фундаменты следует заглублять до одного уровня. Подвалы размещают под всем зданием или под всем отсеком.

Остов зданий в сейсмических районах желательно проектировать из монолитного железобетона. Сборные железобетонные конструкции следует усиливать введением дополнительной арматуры в элементы и стыки.

В стенах крупноблочных зданий усиливают вертикальные швы арматурой, а в поясных блоках устраивают бетонные или металлические шпонки.

В кирпичных зданиях необходимо при кладке стен строго соблюдать категории кладки, марки кирпича и раствора, размеры простенков и проемов, установленные нормами. В уровнях междуэтажных перекрытий устраивают железобетонные антисейсмические пояса. При высокой сейсмичности стены кирпичных зданий усиливают армированием и устройством бетонных сердечников.

Стены деревянных зданий усиливают стальными нагелями или деревянными шипами. По углам срубов и в местах опирания ферм устанавливают сжимы. Каркасы усиливают раскосами и косой обшивкой стен, связывают друг с другом каркас и заполнение. Сборные щиты стен связывают поверху полосовой сталью на гвоздях, а внизу надёжно скрепляют с фундаментом.

Перекрытия и покрытия проектируют жёсткими, хорошо связанными с вертикальными несущими конструкциями. Сборные железобетонные элементы покрытий замоноличивают с помощью армированных шпонок, выпусков петель и анкеров. Грани панелей делают рифлеными. Опирание панелей увеличивают.

Все элементы лестниц скрепляют сваркой. Перегородки из штучных материалов армируют. Облицовку устраивают из листовых материалов.

Контрольные вопросы

1. Что называется землетрясениями?

2. Дайте определение сейсмостойкости здания.

3. Назовите конструктивные требования, предъявляемые к зданиям?

4. Какие особенности при устройстве кирпичных стен?

5. Опишите, как усиливают стены деревянных зданий?

«Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений

зданий в сейсмически опасных районах»

Общая компоновка сейсмостойкого здания предусматривает такое расположение несущих вертикальных конструкций (рам, связевых диафрагм и других конструктивных элементов), при котором удовлетворяются требования симметричности и равномерности распределения масс и жесткостей. При этом следует иметь в виду, что конструктивные меры, повышающие пространственную жесткость здания в целом, вместе с тем повышают и его сейсмостойкость. В этих целях следует применять поперечные и продольные связевые диафрагмы, связанные перекрытиями.

Сборные железобетонные конструкции успешно применяют в сейсмических районах. Об этом свидетельствует опыт строительства зданий, впоследствии подвергавшихся сейсмическим воздействиям. Стыки и соединения сборных конструкций необходимо замоноличивать, чтобы они были способны воспринимать сейсмические силы.

План здания должен быть простым, в виде прямоугольника, без выступающих пристроек и углов. При сложных очертаниях здания в плане устраивают антисейсмические швы, разделяющие здание на отдельные блоки простой прямоугольной формы. Обычно их совмещают с температурными и осадочными швами. Чтобы повысить сейсмостойкость здания, фундаменты в пределах одного блока должны залегать на одной глубине. При слабых грунтах устраивают перекрестные фундаментные ленты или же сплошную фундаментную плиту. При плотных грунтах допустимы отдельные фундаменты под колонны, связанные поверху балками-связями в обоих направлениях. В многоэтажном здании целесообразно устройство подвала и свайного основания.

Предпочтительно в конструкции стыков сборных ригелей с колоннами использовать сварку выпусков арматуры и последующее замоноличивание. В этих стыках должны быть рифленые соединяемые поверхности (с целью образования бетонных шпонок) и часто расположенные поперечные стержни ригелей и колонн. В пределах узла колонну армируют дополнительными хомутами и стержнями, как описано выше.

Сборные перекрытия выполняют из панелей, соединенных между собой и с элементами рамного каркаса на сварке закладных деталей с замоноличиванием швов и шпоночных связей. С этой целью в панелях перекрытий устраивают пазы и рифленые боковые поверхности что обеспечивает восприятие сдвигающих усилий.

Стеновые панели здания жестко связывают с перекрытиями и каркасом, в последнем случае – арматурой из стержней d=6 мм, располагаемых в горизонтальных швах кладки через 500 мм. Эту арматуру прикрепляют к выпускам арматуры из колонн и заводят в кладку не менее чем на 700 мм-в каждую сторону.

Если в стенах большие оконные и дверные проемы, устраивают железобетонные горизонтальные антисейсмические пояса, идущие по верху этих проемов. Такие пояса представляют собой горизонтальные рамы, передающие сейсмическую нагрузку на колонны каркаса.

Консольные выступающие части зданий – козырьки, карнизы, балконы – должны быть жестко связаны с каркасом, причем число их и размеры необходимо ограничивать.