ОСНОВНОЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

CHT 2.01.08-99* «Строительство в сейсмических районах. Раздел 1: Жилые, общественные, производственные здания и сооружения» является одним из основных нормативных документов, регламентирующих вопросы проектирования новых, реконструируемых и восстанавливаемых зданий и сооружений в сейсмических районах Туркменистана.

Сейсмическими районами, проектирование в которых должно производиться с учетом требований данного СНТ, являются районы с нормативной интенсивностью землетрясений 6, 7, 8 и 9 баллов по шкале MSK-64, устанавливаемые Национальной картой сейсмического районирования Туркменистана и списком населенных пунктов Туркменистана, приведенных в Приложениях 1 и 2 данного СНТ.

Сейсмичность площадки строительства следует определять на основе карт сейсмического микрорайонирования (карты СМР), а при их отсутствии по таблице 1 данного СНТ в зависимости от категории грунтов по сейсмическим свойствам.

В зонах возможного возникновения очагов землетрясений с магнитудой более 7.0 (зоны ВОЗ), а также на площадках строительства, сейсмичность которых, определенная по таблице 1 СНТ, более 9 баллов, следует производить дополнительные исследования по уточнению сейсмичности до 0.1 балла.

Сейсмостойкие здания и сооружения (далее здания) должны обеспечивать при землетрясениях расчетной интенсивности безопасность людей, сохранность ценного оборудования, безопасность окружающей среды и возможность ликвидации последствий землетрясений, при землетрясениях интенсивностью ниже расчетной – возможность нормальной эксплуатации и сохранение ремонтопригодности конструкций.

Расчеты на сейсмические воздействия согласно требованиям главы 2 настоящего СНТ должны производиться по спектральному методу и с использованием акселерограмм реальных землетрясений или синтезированных акселерограмм наиболее опасных для данного типа здания или сооружения. При этом расчеты по спектральному методу должны выполняться для всех зданий, а по акселерограммам – для принципиально новых конструктивных решений, высоких (более 60м) зданий и зданий с использованием сейсмоизоляции.

В основе спектрального метода лежит расчет конструкции на горизонтальные, вертикальные или нак­лонные сейсмические силы, определяемые с учетов коэффициента динамичности «β». Коэффициент «β» определяется спектральной кривой, являющейся реакцией одномассовой диссипативной системы с непрерывно меняющимся периодом собственных колебаний (линейный осциллятор) на сейсмическое воздействие. Для грунтов различной категории по сейсмическим свойствам спектральные кривые коэффициента «β» различные, их максимумы расположены в диапазоне преобладающих собственных частот колебаний грунтовых массивов. Приб­лижение спектральных кривых коэффициента «β» к реальным характерис­тикам сейсмических воздействий и грунтовым условиям строительных площадок является одной из основных задач научных исследований в сейсмостойком строительстве.

Наряду с коэффициентом «β» непосредственная связь между землетрясением и сейсмическим воздействием на здание, определяемым по спектральному методу,

осуществляется коэффициентом сейсмичности «А», который принимается в зависимости от расчетной сейсмичности в баллах, а также коэффициентом повторяемости «Кп», который принимается в зависимости от индекса категории сотрясаемости, характеризующего среднюю повторяемость землетрясений нормативной интенсивности в конкретном сейсмическом районе.

Остальные коэффициенты, входящие в формулу определения величины сейсмической силы по спектральному методу (формула 1), зависят от конструктивного решения или функционального назначения здания. Это коэффициент ответственности здания «Ко», коэффициент конструктивного решения здания «Кz», а также коэффициент формы деформаций «ƞ», характеризующий собой подобие форм деформаций системы под действием сейсмических сил формам собственных колебаний системы.

Расчетное значение усилия в элементе конструкции здания от действия сейсмических сил определяется как корень квадратный из суммы квадратов усилий по каждой форме колебаний, умноженный на коэффициент редукции «r», принимаемый в зависимости от класса ответственности конструкции за наступление предельного состояния.

Расчеты на сейсмические воздействия с использованием акселерограмм допускается производить как разложением системы по формам собственных колебаний, так и прямым интегрированием. При расчетах систем без демпфирования (консервативные системы) ординаты акселерограммы следует умножать на коэффициент редукции r = 0.3. При расчетах систем с сейсмоизоляцией коэффициент редукции принимается равным r = 1, а характеристики жесткости и демпфирования сейсмоизоляторов определяются по их техническим данным.

Сейсмостойкость зданий обеспечивается как назначением элементов конструкций по результатам расчета на сейсмические воздействия, так и выполнением конструктивных требований, изложенных в главе 3 данного СНТ.

Общие положения конструктивных требований включают рекомендации по планировке, габаритам, выбору конструктивного решения, устройству антисейсмических швов и отдельных элементов зданий, обес­печению жесткости перекрытий и прочности их связей с вертикальными конструкциями здания.

Накладываются ограничения на строительство высоких (более 60м) зданий на площадках, сложенных грунтами III категории по сейсмичес­ким свойствам. Строительству таких зданий должна предшествовать переработка грунтов площадки строительства из III категории во II категорию. Фундаменты высоких зданий следует, как правило, проектировать в виде сплошной фундаментной плиты или свайными.

Приведены требования по устройству антисейсмических меро­приятий в зданиях различных конструктивных типов. В зданиях с несущими стенами из кирпича или каменной кладки основными являются требования по обеспечению прочности каменной кладки, устройству антисейсмических поясов, ограничению расстояний между стенами и ширины проемов. В монолитных бескаркасных зданиях ограничивается отношение высоты этажа к толщине несущей стены, а также отношение высоты простенка к его ширине, регламентируются минимальные диаметры и максимальные шаги вертикальных и горизонтальных стержней арматурных сеток стен. В каркасных железобетонных зданиях помимо конструктивных требований по устройству элементов каркаса и диафрагм содержатся требования по устройству каменного стенового заполнения, отделенного зазорами и не участвующего в работе

каркаса на сейсмические нагрузки. В зданиях со стальным каркасом основное внимание уделяется установке связей как в плоскости колонн каркаса, так и в уровне покрытия, что призвано обеспечить жесткость конструкции здания при действии сейсмических нагрузок.

Проектирование на площадках сейсмичностью более 9 баллов должно производиться с применением комплекса мероприятий по снижению величины сейсмической реакции, усилению основания и конструкции здания. Без проведения указанных мероприятий на площадках более 9 баллов не допускается строительство особо ответственных зданий и зданий, повреждение которых связано с особо тяжелыми последствиями. На здания другой категории ответственности накладываются дополнительные ограничения в плане габаритов и конструктивных решений.

Реконструкция и восстановление зданий в сейсмических районах должны производиться после обследования объекта с оценкой технического состояния его строительных конструкций специалистами научно-исследовательских и проектных организаций, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства. Решение о сносе принимается владельцем объекта по согласованию с вышестоящей организацией на основе технико-экономического сравнения с вариантом восстановления объекта. Объект подлежит, как правило, сносу, если затраты на восстановление превышают 50% стоимости объекта (без учета затрат не его разборку).

В приложениях к данному СНТ приведены: Национальная карта сейсмического районирования Турк­менистана 2000 г. (Приложение 1); Список населенных пунктов Туркменистана, расположенных в сейсмоопасных районах, с указанием принятой для них сейсмичности в баллах и индекса повторяемости сотрясений (Приложение 2); График и ординаты акселерограммы «NS» в долях «g» (Приложение 3); Классификация типов зданий и оценка степени повреждения зданий (Приложение 4).

Акселерограмма «NS» имеет следующие амплитудно-частотные характеристики: максимальная амплитуда ускорения 0.446g, спектр преобладающих собственных час­тот, располагающихся в диапазоне 2.2÷4.2 гц, длительность действия 40с, шаг дискретизации 0.05с. Акселерограмма рекомендована для прямого динамического расчета зданий, возводимых на грунтах II категории по сейсмическим свойствам (Примечание к п. 2.2 данного СНТ).

Классификация зданий по их сейсмостойкости содержит 9 типов зданий от домов со стенами из глинобитных материалов до зданий, выполненных в металлоконструкциях с легким стеновым заполнением. Приводится таблица с оценкой степени повреждения несущих конструкций (6 степеней повреждений по классификации шкалы MSK-64) в зависи­мости от интенсивности земле­трясения в баллах (от 6 до более 9 баллов). Классификация позволяет при обследованиях оценить сейсмостойкость здания по его конструктивному решению.

 

Гуванч АННАЕВ,

зам. директора по науке

НИИ сейсмостойкого строительства

Министерства Строительства и архитектуры Туркменистана