Конструктивные особенности сейсмостойких зданий.

Фундаменты.

При землетрясениях фундаменты по сравнению с другими элементами здания подвергаются меньшим повреждениям. Фундаменты следует заглублять до одного уровня. Подвалы размещают под всем зданием или под всем отсеком.

Для многоэтажных каркасных зданий фундаменты рекомендуется устраивать в виде перекрестных лент или сплошных плит.

В зданиях с несущими стенами предусматривают, как правило, лен­точные фундаменты из крупных блоков. Сейсмостойкость таких фунда­ментов повышают устройством по нижней ленте (подушке) и по верху блоков армированных швов.

Хорошей сейсмостойкостью обладают применяемые в Японии фун­даменты из железобетонного башмака круглой формы, установленного на уплотненную песчано-гравийную подушку; последнюю заключают в-железобетонную цилиндрическую обойму-оболочку. Подушка является амортизатором, смягчающим сейсмические воздействия-на здание.

Для сейсмостойких сооружений можно применять свайные фунда­менты — забивные железобетонные сваи-стойки. При свайных фундаментах следует применять забивные сваи, а не набивные. Ростверк в пределах отсека устраивают непрерывным, в одном уровне и с заглублением в грунт.

Стены.

Связи навесных панелей с каркасом делают гибкими, чтобы обеспечить их выключение из работы при сейсмическом воздействии.

Различают три схемы установки панелей, исключающие совместную работу их с каркасом.

По первой схеме панели в двух верхних углах свободно подвешивают к консолям каркаса, а в двух нижних закрепляют к каркасу гибкими связями. Это препятствует свободному перемещению панелей из плоскости стены и делает независимым смещение каркаса и панелей во время сейсмических воздействий.

Вторая схема предусматривает подвеску панелей на гибких стержнях, закрепляемых в нижних углах панелей, и крепление гибкими горизонтальными связями в четырех углах панелей.

Согласно третье схеме панели в нижних углах опирают на каркас, а верхние углы закрепляют гибкими связями. Швы заполняют упругими прокладками.

В навесных стенах помимо вертикальных швов предусматривают горизонтальные антисейсмические швы по всей длине стены на уровне низа каждого навесного участка, заполняемые эластичным материалом.

В качестве ограждающих стеновых конструкций каркасных зданий следует применять, в основном, легкие навесные панели.

В самонесущих каменных стенах крепления размещают по высоте здания не реже чем через 1,2 м, а выше каждого крепления в горизонтальный шов кладки укладывают сварные сетки из холоднотянутой проволоки. Сетки заводит не менее чем на 50 см в каждую сторону от крепления. При расчетной сейсмичности 9 баллов сетки рекомендуется укладывать по всей длине стены.

В зданиях с каменными стенами по всей длине стены между верти­кальными антисейсмическими швами на уровне плит покрытия и верха оконных проемов устраивают антисейсмические пояса. Их выполняют из сборного или монолитного железобетона и соединяют с каркасом анкерами. Хорошо соединенные с колонами и между собой сборные перемычки и обвязочные балки служат надежными антисейсмическими поясами. Ширина поясов, как правило, равна толщине стены, а высота не менее 150 мм.

Сейсмостойкость зданий с несущими каменными стенами повышают горизонтальным и вертикальным армированием стен или включением в тело кладки железобетонных элементов (сердечников). Такие стены называют комплексными.

Перекрытия.

Узлы опирания фермы или балок покрытия на колонны создают путем соединения опорных выносных листов. Такой узел обеспечивает возможность поворота верхнего сечения колонны. Горизонтальная сейсмическая нагрузка, действующая на плиты покрытия в продольном направлении здания, передается на продольные ряды колонн через диск покрытия. Диск образуется замоноличиванием плит бетоном и соединением их стальными накладками.

Междуэтажные перекрытия устраивают из сборных железобетонных элементов с образованием жесткого диска. С этой целью жесткие узлы железобетонных каркасов зданий усиливают сварными сетками, спиралями или замкнутыми хомутами.

Покрытия сейсмостойких зданий должны быть возможно более жест­кими в горизонтальной плоскости. Для их монтажа применяют сборные типовые конструкции, разработанные для несейсмических районов, но при условии выполнении более прочных соединений.

Лестницы и лифтовые шахты устраивают по двум вариантам.

По первому варианту их делают как встроенные конструкции в пре­делах плана здания с поэтажной разрезкой. В этом случае они не влияют на жесткость каркаса. Такой вариант применим для каркасных зданий высотой до 5 этажей при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов. Устройство лестничных клеток в виде отдельно стоящих сооружений не допускается.

По второму варианту лестничные и лифтовые шахты представляют собой жесткое ядро, воспринимающее сейсмическую нагрузку. В зданиях высотой более трех этажей с несущими стенами из кирпичной или каменной кладки при расчетной сейсмичности 9 баллов выходы из лестничных клеток устраивают по обе стороны здания.

Проемы.

Ограничение размеров отдельных элементов (ширина простенков, балконов). Дверные и оконные проемы при сейсмичности 8 и 9 баллов должны иметь железобетонное обрамление.

Опыт строительства в Японии.

Конструктивные мероприятия, позволяющие строить в сейсмически опасных регионах здания высотой в 100 м:

- устройство специальных демпфирующих элементов в виде масляных гидроцилиндров и резиноармированных прокладок;

- возведение колонн каркаса из вибростойких сталей в виде замкнутых бесшовных тонкостенных квадратных профилей, заполненных внутри специальным бетоном, поглощающим сейсмоколебания;

- возведение на крыше специальных механизмов-устройств, нейтрализующих сейсмоколебания;

- контроль над поведением конструкций при землетрясениях с помощью специальных датчиков;

- устройство аварийных вертолетных площадок на крыше для экстренной эвакуации людей.