Особенности строительства в зонах с сейсмической опасностью

Во многих районах земного шара происходят землетрясения, большинство из которых имеют небольшую интенсивность или случаются в малонаселенных районах. Однако имеется немало землетрясений в результате которых разрушались города и населенные пункты. Сильные землетрясения за последние годы произошли в %ли,1960; Скопле, 1963; Биигате,1964; Каракасе, 1967; Перу,1970; Сан-Фернандо,I97I; Никарагуа, 1972; Гватемале, 1976; Румынии, 1977. К сожалению, пршлеры таких землетрясений могут быть приведены и для нашей страны. Значительный ущерб нанесли Крыкюкое,1927; Кишиневское,1940; Ашхабадское, 1948; Ташкентское, 1966; Джаглбульское, I97I; Газлийское,.1976; Назарбекское, 1980 землетрясения.

Наиболее полные данные по последствиях сильных землетрясений содержатся в работе профессора В. Полякова /115/, где приводятся сведения об огромном ущербе, который наносят человечеству эти стихийные бедствия, занимающие второе место среди других природных катастроф. За период 1947-70 гг. во время землетрясений погибло более 190 тыс.человек. В /64/ приведены данные о последствиях землетрясений в США., где за период I905-I965 г.г. погибло около 1,4 млн, человек, а материальные убытки исчислялись 1200 млн. долларов. Только от землетрясения I97I г. в Сан-Фернандо убытки составили около 500 млн.долларов. Землетрясение 1906 г. в Сан-Франциско нанесло ущерб в 480 млн.долларов, а при таком же землетрясении в настоящее время убытки составили бы несколько миллиардов долларов, не считая цепной реакции возможных последствий для экономишь США. Рост населения, быстрое развитие промышленности требуют освоения все новых территорий, в том числе и в сейсмически активных районах, поэтому вопрос надежности и экономичности антисейсмического строительства имеет большое народнохозяйственное значение.

Анализ распределения территории и населения СССР по районам с различной сейсмичностью показал, что общая площадь сейсмических районов СССР составляет около 22% всей территории страны. В этих районах расположены девять столиц союзных республик, сотни городов и тысячи сельских населенных пунктов, ведется около ЭД жилищного строительства.

Все возрастающие объекты капитального строительства, увеличение численности и улучшение условий проживания населения, массовое жилищное строительство в крупных городах с неблагоприятным инженерно-геологическими условиями с крайне ограниченными возможностями расширения территории предъявляют высокие требования к надежности и экономичности зданий и сооружений, строящихся в районах высокой сейсмичности. Поэтому перед теорией сейсмостойкости сооружений на современном этапе ставятся новые более сложные задачи, обязанные с необходимостью учета запасов прочности конструкций в предельной стадии работы при интенсивных сейсмических нагрузках, переходу к пространственным расчетным схемам, более полно отражающим реальные свойства зданий и сооружений, использования новых сейсмологических данных, характеризующих долговременную сейсмическую опасность территории, подверженной сейсмическим воздействиям.

Как свидетельствует опыт прошедших землетрясений, здания и сооружения, рассчитанные, запроектированные и построенные с учетом требований норм по сейсмостойкому строительству, вполне удовлетворительно выполняют свое назначение. В этом большая заслуга советских ученых, с трудами которых связано становление и развитие, теории сейсмостойкости.

В соответствии с действующим СНиПом здания и сооружения, строящиеся в сейсмически активных районах, должны быть рассчитаны и запроектированы на восприятие расчетных сейсмических нагрузок. При этом расчет ведется по упругой стадии на некоторое осредненное воздействие, интенсивность которого зависит от балльности района строительства и характеризуется коэффициентом сейсмичности, по физическому смыслу представляющего собой среднее значение ускорений в долях Q. Поэтому можно предположить, что сооружение, запроектированное по действующим нормам, при расчетном землетрясении должно работать в упругой стадии без каких-либо повреждений несущих элементов и конструкций. Как показывает опыт прошедших землетрясений, здания рассчитанные и построенные - 9*) в соответствии с действующими нормами, вполне удовлетворительно переносят сейсмические воздействия. Однако землетрясения расчетной интенсивности не проходят бесследно: даже в сейсмостойких сооружениях наблюдаются повреждения, в том числе и несущих конструкций. Этому довольно много причин (конструктивные особенности конкретного объекта, прочность материалов, конструкций, качество строительства и многие другие). Однако основной причиной почти всегда является особенность самого сейсмического процесса и прежде всего его интенсивность. Как показывают инструментальные данные, фактическая интенсивность расчетных землетрясений, как правило, оказывается значительно больше расчетных значений Кс.

Этот факт в последнее время становится общепринятым и поэтому в новых нормах по сейсмостойкому строительству в несколько раз повышена величина коэффициента, К^. Так, к 9 балльным землетрясениям (при расчетах по акселерограммам) относятся та, максимальная амплитуда ускорений которых превышает 400 см/сек.

Учитывая изложенное, следует признать, что при расчетных землетрясениях в зданиях неизбежны повреждения отдельных узлов и элементов конструкций. В работе /74/ отмечается, что даже землетрясения средней интенсивности вызывают существенные перенапряжения в конструкциях зданий, запроектированных в соответствии с требованиями с