Сейсмозащитные устройства: актуальные проблемы сейсмобезопасности

Сейсмическое микрорайонирование проводится, как правило, до строительства объекта, т. е. не учитывается его влияние (в том числе уплотнение грунта, добавленная жесткость основания и т. д.). Корректировки после строительства не вносятся и не могут быть учтены, так как проект реализован.

Вероятно, сейсмическое микрорайонирование не должно быть одноразовым только до строительства. Целесообразно сопровождать мониторингами эксплуатацию здания и не ограничиваться только показателями наземных датчиков, отражать состояние всего сооружения, для чего использовать стационарные следящие устройства хотя бы для ответственных сооружений. Необходимо дополнить нормативные материалы указанием необходимости такого мониторинга для ответственных объектов.

Воспринимает ли традиционная сейсмоизоляция энергию сейсмотолчка или учитываются только его последующие колебания?

Нельзя игнорировать тот факт, что развитие многих городов, в том числе и Красноярска, не базируется на картах сейсмического микрорайонирования, хотя это и предусмотрено Градостроительным кодексом РФ [3]. А ведь без определения сейсмичности строительной площадки нельзя принять надежные конструктивные решения для строительства и реконструкции зданий. Имеющиеся в СНИПе разрешительные допущения по этому поводу весьма негативны.

В заключение считаем необходимым отметить большое значение журнала «Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений», который в определенной мере позволяет сосредоточить внимание на этих вопросах и координировать работы отдельных групп исследователей в стране, но, видимо, этого совершенно недостаточно для решения такой сложной проблемы, учитывая слабость теории, методов расчета и необходимость их развития.

Глава 2. О роли фундаментов в сейсмостойком строительстве

2.1. К вопросу о системном рассмотрении системы «здание – фундамент – основание»

Отметим, что недооценка роли фундамента в сейсмостойком строительстве была указана нами при обсуждении актуализированного проекта норм и в ряде статей, но наши предложения, к сожалению, не были учтены в новой редакции норм, хотя фамилия одного из авторов включена в список их разработчиков. Возможное объяснение кроется в том, что нормативный спектральный метод эти изменения учесть не может. Требуются коренные изменения.

Дальнейший анализ показал, что традиционное проектирование фундаментов в условиях сейсмичности противоречит физической картине сейсмического воздействия снизу вверх. Эта проблема привела авторов к выводу о том, что слабость нормативной теории расчета на сейсмостойкость в настоящее время можно преодолевать, активно развивая конструктивные методы, которые опираются на действительную картину сопротивления сейсмике. И действительно, предлагаемые конструктивные методы исходят, как правило, не из теории спектрального метода, а из здравого инженерного смысла и практики.

Отметим, что выбор типа фундамента (как и других конструктивных решений) продолжает оставаться в области инженерного искусства и поиска (удачного и менее удачного). Примером этому может служить разработка грузинских авторов и ее обсуждение.

О роли фундамента. Приведем высказывание Б.А. Кирикова: «Действие сейсмической волны на здание начинается с фундамента, и в зависимости от того, как повел себя фундамент, определяется поведение всего здания». В нормах не обнаружены какие-либо рекомендации по применению фундаментов того или иного типа и оценка их влияния на сейсмостойкость здания. Получается, что тип используемого фундамента не имеет значения? С этим нельзя согласиться. Тем более, если стремится учесть деформативность основания.

Действительно, в СНиПе [47, п. 2.4] прописано, что при расчете на горизонтальные воздействия допускается использовать упрощенную модель сооружения в виде жесткозащемленной консоли, т. е. пренебрегать типом фундамента и деформативностью основания, а вертикальную составляющую перемещений фундамента необходимо учитывать при расчетах оснований и фундаментов [47, п. 2.6]. Получается, что сейсмостойкость здания определяется без учета типа его фундамента и свойств основания. Такой подход в ряде случаев ошибочен. Например, большепролетное здание на локальных опорах или сплошной фундаментной плите, объединяющей эти опоры, обладает различной сейсмостойкостью. Возможное взаимное горизонтальное смещение локальных опор может привести к аварийности здания, чего нет при сплошной фундаментной плите.

Таким образом, несистемность подхода к цельной системе «здание – фундамент – основание» существенно сужает спектр конструктивных решений по обеспечению сейсмобезопасности, снижает возможность повышения сейсмобезопасности с помощью конструктивных решений (конструктивная сейсмобезопасность).