Информация: Бизнес и экономика

Надежен ли дом, в котором вы живете?


Тем, кто живет в сейсмически опасных районах и кому хотя бы однажды приходилось испытывать на себе воздействия землетрясения, по-видимому, знакомы ощущение страха и чувство беспомощности перед силами природы. В то же время пугаться как будто не нужно, ведь сейсмостойкие дома строятся с соблюдением строительных норм и правил (СНиП), или сейсмических строительных кодов, как это принято называть в других странах. Однако в случае максимальной, иными словами, расчетной сейсмической нагрузки в здании обязательно произойдут повреждения, которые снизят его жесткость и прочность. Предсказать точно характер и длительность сейсмических колебаний, как и происходящие процессы в конструкциях, без определенных допущений невозможно. Эти допущения в строительных сейсмических кодах различных стран имеют свои отличия. Из-за этого расчет сейсмостойкости нельзя рассматривать как достоверный результат, это всегда будет лишь определенная оценка. Так какой же дом следует считать сейсмостойким? В мировой практике под сейсмостойкими принято подразумевать дома, в которых ожидаемые разрушения после расчетного землетрясения не сопряжены с гибелью людей. После таких землетрясений поврежденные здания из-за технической сложности и больших материальных затрат не восстанавливаются. Но можно ли в принципе установить этот предел? Впрочем, тут возникает еще один, не менее важный вопрос. А что происходит при землетрясениях, по интенсивности несколько меньших расчетных, которые, как известно, случаются чаще? Казалось бы, такие воздействия не являются опасными. Однако так можно было бы считать только при совсем слабых сейсмических толчках. При более сильных толчках, а тем более приближенных по интенсивности к расчетным повреждения конструкций всегда имеют место, хотя и не сразу заметны. Более того, в зависимости от количества или длительности таких землетрясений повреждения, накапливаясь, снижают прочность здания, т. е. делают его уже не готовым воспринимать расчетную нагрузку. Такой вывод подтверждается значительными повреждениями зданий, располагаемых в зонах частых, хотя и не сильных сотрясений техногенного происхождения. Характерным примером влияния слабых, но частых воздействий могут быть крупнопанельные дома в Петропавловске-Камчатском, которые потребовали дорогостоящего усиления еще до ожидаемого расчетного землетрясения. Из вышесказанного можно сделать лишь один вывод. Нормативное удорожание здания за счет антисейсмических мероприятий предназначено для восприятия лишь одного расчетного землетрясения или двух несколько меньших расчетного. После них здание необходимо либо сносить, либо усиливать за счет конструктивных мероприятий. То и другое сопряжено с большими затратами средств, труда и времени, что всегда будет создавать большие проблемы, особенно в жилищном строительстве. Не дешевле ли сразу предусматривать расходы на резерв прочности? Однако уже много лет существует способ, который позволяет избегать значительных расходов. Речь идет об использовании опор-фундаментов, снижающих связь здания с грунтовым основанием. Естественно, без достаточно веского научно-технического обоснования такие опоры, предлагавшиеся отдельными авторами еще в начале прошлого столетия, не могли быть использованы. Но в 70-х годах в Казахстане, в КазНИИССА, над этой проблемой уже работало целое научное подразделение, в котором исследовались наиболее рациональные решения, соответствующие современному техническому уровню строительства. Поскольку опоры предназначались для снижения связи здания с колеблющимся грунтом при землетрясении, они в то время были названы сейсмоизолирующими, а научное направление по их применению со временем стало называться сейсмоизоляцией зданий и сооружений. Исследования проводились на протяжении более чем трех десятков лет. Они позволили создать расчетно-теоретическую базу сейсмоизоляции и экспериментального подтверждения ее полезности не только на моделях, но и в составе зданий различной этажности. При этом в качестве приоритетных были определены следующие свойства сейсмоизолирующих опор: – прочность и устойчивость при смещениях во время землетрясения; – достаточный эффект снижения сейсмических нагрузок на здания; – стоимость самих опор и их технологичность, доступная для повсеместного строительства. Экспериментально было установлено, что больше всего этим свойствам соответствуют так называемые опоры КФ. В дальнейшем они нашли применение в сотнях домов различной этажности во многих сейсмоопасных районах России, Казахстана, Узбекистана. Дома на КФ в ходе испытаний проверялись мощным вибратором, а некоторые уже прошли проверку и реальными землетрясениями интенсивностью от 4 до 8 баллов по шкале MSK. Несмотря на некоторые частные ошибки в проектировании, опоры подтвердили свое назначение защищать здания от повреждений при частых или длительных землетрясениях различной интенсивности. Снижение нагрузок позволяло не только экономить расход материалов, но и улучшать планировочные решения зданий, а также повышать их этажность, ограниченную нормативными требованиями. Позже в сейсмостойком строительстве нашли применение и другие опоры сейсмоизолирующего типа. Правда, они использовались не в таком большом объеме, как КФ. Возможно, это объясняется несколько более сложным исполнением или недостаточным объемом предварительных исследований, позволяющим во всех случаях выявлять допускаемые ошибки. К сейсмоизолирующим были отнесены и так называемые резинометаллические опоры (РМО) в виде резиновых столбов с металлическими прокладками и свинцовым сердечником в центре. Бесспорно, РМО хорошее средство сейсмозащиты зданий, применяемое в некоторых городах Японии, Китая и других стран. К сожалению, дефицитный материал и заводское изготовление делают их слишком дорогими для массового использования, особенно в местах, удаленных от заводов-изготовителей. Все это ограничивает объемы использования РМО. В этом смысле КФ, изготавливаемые из традиционного железобетона на любом полигоне, имеют большие преимущества. Кроме того, различная конфигурация КФ позволяет их использовать как в многоэтажном строительстве, так и малоэтажном. Но что еще важней, выбором геометрических параметров их можно настраивать на определенную интенсивность сейсмического воздействия, выше которого это самое воздействие на здание передаваться не будет. Иначе говоря, при сейсмичности площадки строительства, например, 9 или 10 баллов здание будет испытывать нагрузку, не превышающую 4 – 5 баллов и даже меньшую. В этом и заключался смысл реальной сейсмоизоляции, который пока не увязывается с методикой действующих СНиПов. Поэтому в технической инструкции по проектированию увязка со СНиПом осуществлялась с помощью поправочных коэффициентов к динамическому коэффициенту. Такая работа требовала длительных расчетов зданий различной жесткости на КФ в сопоставлении с теми же зданиями на фундаментах традиционного исполнения. Реальный же эффект КФ связан главным образом с силами сухого трения, которые и являются основным ограничителем ускорений, передаваемых на здание при землетрясении. Сейчас, когда нередко сообщается о землетрясениях и их последствиях в разных странах, КФ могут стать повсеместно доступным способом сейсмозащиты. Особенно в такой защите нуждается малоэтажное строительство для людей невысокого достатка, строящих свои дома из недостаточно прочного материала. Но и многоэтажные жилые дома массового использования тоже претерпевают изменения в связи с повышением их этажности, улучшением планировочных решений прежде всего за счет свободного пространства. Приобретенный в отдельных городах России и Казахстана опыт не используется пока в достаточной мере. Причиной тому низкий материальный и технический уровень производственной базы строительства во многих сейсмоопасных регионах, особенно в сельской местности. Это не только огорчает, потому что перечеркиваются результаты длительной работы, но и вызывает тревогу в случае возможных землетрясений на этих территориях. После распада СССР произошли большие изменения в области использования научно-технических достижений, включая область сейсмостойкого строительства. Прежде все достижения проходили согласование центрального научно-исследовательского института строительных конструкций, который с некоторых пор утратил эти функции, и специалистам на местах практически некуда обращаться. Нет согласия и между специалистами высокого уровня. Дело тормозится из-за существующего порядка формального обоснования новых научно-технических достижений. Новые конструктивные решения иногда остаются долго невостребованными. Единственным критерием оценок служит СНиП, но он нуждается в существенной корректировке. По прошлой советской привычке специалисты на местах тоже не берут ответственность за то или иное новое техническое решение. Вот почему сейсмоизоляция как раздел СНиП не существует вообще. Такое положение требует скорейшего разрешения. Корректировку в скорость реализации научных достижений могут внести государственные субсидии. И хорошо бы, чтобы они сочетались с заинтересованностью местных властей в продвижении передового опыта. Для начала же нужно провести совещание специалистов и руководителей, заинтересованных в разрешении проблем, связанных с продвижением идей сейсмоизоляции в реальную практику. Это не тот вопрос, который можно постоянно игнорировать. Ю. ЧЕРЕПИНСКИЙ. (Специально для «Советского Сахалина»).

Газета "Советский Сахалин"

9 ноября 2010г.


Вернуться назад