Строительство в сейсмических районах России. Антисейсмические швы.
Строительство в сейсмических районах России. Антисейсмические швы.
Россия в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока.
В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири – Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке – Курило-Камчатский регион и остров Сахалин.
Треть всех землетрясений России приходится на Камчатку.
Строительство сейсмостойкого здания обходится дороже аналогичного по площади, высоте и планировке здания.
Проектированию сейсмостойких зданий имеет свою специфику.
При проектировании и строительстве жилых и общественных зданий и сооружений их следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
— здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
— смежные участки здания или сооружения имеют перепады высоты 5 м и более, а также существенные отличия друг от друга по жесткости и (или) массе.
Допускается устройство антисейсмических швов между высокой частью и 1-2-этажными пристраиваемыми частями зданий путем шарнирного опирания перекрытия пристройки на консоль высокой части. Глубина опирания должна быть не менее суммы взаимных перемещений и минимальной глубины опирания с обязательным устройством аварийных связей.
Для случаев, когда устройство осадочного шва не требуется, допускается не устраивать антисейсмические швы между зданием и стилобатом при расчетном обосновании совместности их работы и выполнении соответствующих конструктивных мероприятий.
Не допускается устройство антисейсмических швов внутри помещений, которые предназначены для постоянного проживания или длительного нахождения МГН.
В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
Антисейсмические швы должны разделять здания или сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
В случае превышения расстояний между антисейсмическими швами сверх установленных расчет сооружений следует выполнять с учетом волнового характера сейсмического воздействия, неоднородности и неравномерности сейсмического воздействия в плане сооружения по методикам, согласованным в установленном порядке.
Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен или рам, либо рам и стен.
Ширину антисейсмического шва следует назначать по результатам расчетов, при этом ширина шва на каждом рассматриваемом уровне должна быть не менее суммы амплитуд колебаний смежных отсеков здания.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина такого шва должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
Конструкции примыкания отсеков здания или сооружения в зоне антисейсмических швов, в том числе по фасадам и в местах переходов между отсеками, не должны препятствовать их взаимным горизонтальным перемещениям.
Конструкция перехода между отсеками здания может быть выполнена в виде двух консолей из сопрягающихся блоков с устройством расчетного шва между концами консолей или переходов, надежно соединенных с элементами одного из смежных отсеков. Конструкцией их опирания на элементы другого отсека должны быть обеспечено взаимное расчетное смещение элементов и исключена возможность их обрушения и соударения при сейсмическом воздействии.
Переход через антисейсмический шов не должен быть единственным путем эвакуации из зданий или сооружений.
Лестничные площадки, располагаемые в уровне междуэтажных перекрытий, должны надежно связываться с антисейсмическими поясами или непосредственно с перекрытиями.
По всей длине стены в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.
В зданиях с несущими стенами высотой два этажа и более кроме наружных продольных стен должно быть не менее одной внутренней несущей продольной стены.
В уровне перекрытий и покрытий, выполненных из сборных железобетонных элементов, по всем стенам без пропусков и разрывов должны устраиваться антисейсмические пояса из монолитного железобетона с непрерывным армированием. В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.
Плиты перекры тий (покрытий) должны соединяться с антисейсмическими поясами посредством анкеровки выпусков арматуры или сваркой закладных деталей.
Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100—150 мм.
Высота пояса должна быть не менее толщины плиты перекрытия, класс бетона — не ниже В15. Продольную арматуру антисейсмического пояса устанавливают по расчету, но не менее четырех стержней диаметром 10 мм при сейсмичности 7—8 баллов и не менее четырех стержней диаметром 12 мм — при 9 баллах.
Армирование кладки следует осуществлять сетками в горизонтальных швах и вертикальными отдельными стержнями или каркасами, размещаемыми в теле кладки или в штукатурных слоях. Вертикальная арматура должна быть непрерывной и соединяться с антисейсмическими поясами. Соединение вертикальной арматуры внахлест без сварки не допускается. При размещении вертикальной арматуры в штукатурных слоях она должна быть связана с кладкой хомутами, расположенными в горизонтальных швах кладки.
Вертикальные железобетонные включения (сердечники) должны устраиваться открытыми не менее чем с одной стороны и соединяться с антисейсмическими поясами.
Продольная арматура вертикальных обрамлений простенков должна быть надежно соединена с горизонтальным армированием хомутами, уложенными в горизонтальных швах кладки.
Блоки должны соединяться между собой сваркой закладных деталей или выпусков арматуры. Вертикальная арматура по торцам простеночных блоков, в том числе на глухих участках стен, должна быть соединена с выпусками арматуры из фундамента, вертикальной арматурой выше- и нижележащих простеночных блоков, в том числе блоков смежных этажей, и заанкерена в антисейсмическом поясе перекрытия верхнего этажа.
Запрещается уменьшать ширину антисейсмических швов, указанную в проекте.
Антисейсмические швы необходимо освобождать от опалубки и строительного мусора. Запрещается заделывать антисейсмические швы кирпичом, раствором, пиломатериалами и др. При необходимости антисейсмические швы можно закрывать фартуками или заклеивать гибкими материалами.
Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch
Вы здесь
Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. Уздин А.М. и др. 1993
| Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений |
| Уздин А.М., Сандович Т.А., Аль-Насер-Мохомад Самих Амин |
| ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. С.-Петербург. 1993 |
| 176 страниц |
| ISBN 5-85529-010-7 |
Изложены основы общей теории сейсмостойкости, обобщены результаты отечественных и зарубежных исследований. Особое внимание уделено современному обоснованию спектрального метода расчета для оценки сейсмостойкости сооружений и расчетам по акселерограммам землетрясений. Проводится систематизированное изложение методов сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений и их антисейсмического усиления. Рассмотрены методы сейсмогашения и сейсмоизоляции конструкций. Значительное внимание уделено теории сейсмостойкости специальных сооружений: плотин, АЭС и т.п. При этом рассмотрены вопросы учета взаимодействия сооружений с грунтом, протяженности конструкции, использования искусственных оснований и др. Книга предназначена в качестве учебного пособия для аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства, а также для инженеров-проектировщиков и научных работников, занимающихся указанными вопросами.
Глава 1. Краткая характеристика сейсмических воздействий и сейсмической опасности территории
1.1. Общие сведения о землетрясениях
1.2. Основные характеристики сейсмической опасности территории
Глава 2. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений
2.1. Общие принципы нормирования сейсмостойкого строительства
2.2. Статический метод расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.3. Спектральный метод расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.3.1. Понятие о спектральном методе расчета сооружений
2.3.2. Теоретические основы спектрального метода определения сейсмических нагрузок
2.3.3. Нормирование сейсмических нагрузок по спектральной методике
2.4. Динамические методы расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.4.1. Возможности динамических методов при оценке сейсмостойкости сооружений
2.4.2. Особенности задания входной информации для динамических расчетов
2.4.3. Методы численного интегрирования уравнений сейсмических колебаний
2.5. Статистические методы теории сейсмостойкости
Глава 3. Методы антисейсмического усиления сооружений
3.1. Классификация методов антисейсмического усиления
3.2. Традиционные методы и средства защиты зданий и сооружений от землетрясений
3.2.1 Основные положения
3.2.2. Здания с несущими стенами из кирпича или каменной кладки
3.2.3 Крупноблочные здания
3.2.4. Крупнопанельные здания
3.2.5. Каркасные здания
3.3. Сейсмоизоляция зданий и сооружений
3.4. Подбор параметров сейсмоизолируюших фундаментов
3.5. Гашение сейсмических колебаний зданий и сооружений
3.5.1. Конструкции демпферов для гашения сейсмических колебаний
3.5.2. Возможность применения динамических гасителей колебаний (ДГК) для сейсмозащиты зданий и сооружений
3.6. Проектирование сейсмостойких конструкций с заданными параметрами предельных состояний
Глава 4. Основы методов оценки сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений
4.1. Общие принципы оценки сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений. Понятие класса сейсмостойкости сооружения и его элементов
4.2. Расчет сооружения на действие тестового землетрясения
4.3. Определение классов сейсмостойкости некоторых характерных элементов конструкций
4.4. Критерии необходимости антисейсмического усиления эксплуатируемых сооружений
Глава 5. Некоторые специальные вопросы теории сейсмостойкости
5.1. Проблемы сейсмостойкости инженерных сооружений
5.2. Учет взаимодействия сооружений с основанием при оценке сейсмостойкости сооружений
5.2.1. Задание сейсмологической информации
5.2.2 Динамические модели грунтовых оснований
5.2.3. Теория расчета сейсмостойкости сооружений с учетом основания
5.2.4. Некоторые общие закономерности взаимодействия сооружения с основанием
5.2.5 Учет взаимодействия сооружения с основанием для некоторых инженерных сооружений
5.3. Использование искусственных оснований в сейсмостойком строительстве
5.3.1. Подбор параметров уплотненной подушки в качестве искусственного основания
5.3.2. Оценка влияния искусственного основания на сейсмичность площадки строительства
5.3.3. Подбор параметров искусственного основания для зданий с жесткой конструктивной схемой
5.3.4. Оценка сейсмостойких зданий с жесткой конструктивной схемой на искусственном основании в виде свайного ростверка с промежуточной грунтовой подушкой
5.4. Учет протяженности сооружений при оценке их сейсмостойкости
От авторов
Эта книга написана учениками доктора технических наук, профессора О.А. Савинова. Олег Александрович был одним на крупнейших ученых-инженеров, много лет проработавший в области динамики сооружений и сейсмостойкого строительства Ему принадлежат фундаментальные разработки по динамике фундаментов, виброукладке бетона, вибротехнике.
Последние двадцать лет Олег Александрович активно работал и в области теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства. Под его руководством были подготовлены нормативные рекомендации по расчету сейсмостойкости плотни, по сейсмоизоляции атомных станций, предложены оригинальные конструкции пневмозащиты плотин и резервуаров Ему принадлежит более 500 научных трудов по динамике оснований и фундаментов, вибротехнике, сейсмостойкости сооружений.
Много работая с аспирантами, Олег Александрович хотел написать для них книгу по основам теории сейсмостойкости зданий и сооружений Тяжелая болезнь не позволила ему реализовать задуманное, и мы попытались изложить то, чему научились за время более чем 20-летней совместной работы с профессором О.А. Савиновым.
При написании и подготовке рукописи к изданию авторам помогли аспиранты А.О. Минченко (разделы 51, 52, 53), А.А. Долгая (раздел 2.4), И.О. Ирзахметова (разделы 53, 4), Раздел 4.3 написан И.О. Ирзахметовой.
Введение
Землетрясения занимают третье место после тайфунов и наводнений по величине ущерба, причиняемого населению. При разрушительных землетрясениях гибнут сотни и тысячи людей, а десятки тысяч остаются без крова.
Так, землетрясение 1920 г. в Китайской провинции Ганьсу на границе с Тибетом вызвало разрушение на площади свыше 40 тыс. км 2 и унесло более 400 тыс. человеческих жизней. При Ашхабадском землетрясении в 1948 г. погибло около 100 тыс. человек, а при Армянском 1988 г. — около 30 тыс. человек. Если говорить о материальном ущербе при землетрясении, то можно отметить, что, например, в Сан-Фернандо он превысил 500 тыс. долларов, но это было далеко не самое сильное землетрясение. Землетрясений такой силы ежегодно происходит от 60 до 70.
При всей тяжести последствий землетрясений оказывается, что уменьшение ущерба и, прежде всего, безопасность людей можно обеспечить при соблюдении определенных требований к проектированию и строительству зданий и сооружений в сейсмических районах. Например, ущерб от землетрясения в Сан-Франциско превысил полмиллиарда долларов и привел к гибели 64 человек. Однако почти все случаи гибели людей и дорогостоящего оборудования произошли в старых домах, построенных до введения нормативов на сейсмостойкость конструкций.
Таким образом, задача обеспечения сейсмостойкости застройки не только возможна, но и необходима в сейсмических районах. Весьма актуальны эти вопросы и для ближневосточного региона, где сейсмическим воздействиям подвержены территории стран Марокко, Алжира, Израиля, Египта, Ливана и др.
Следует отметить, что проблема сейсмостойкости относится к числу наиболее сложных в строительстве. Ее решение требует специальных знаний в области инженерной сейсмологии, механики грунтов, динамики сооружений и других дисциплин, которые должны рассматриваться комплексно, с учетом специфики воздействия, работы конструкции и конечной задачи — сохранности жизни людей и ценного оборудования. Все это позволяет рассматривать теорию сейсмостойкости как самостоятельную дисциплину, необходимую при проектировании и расчете сооружений.
Целью настоящей книги является изложение основ теории сейсмостойкости зданий и сооружений для иностранных студентов и аспирантов, обучающихся в России.