4. Строительство в районах с особыми природными условиями

В нашей Республике имеются большие по площади районы, отличающиеся особыми природными условиями, которые обязательно учитывают при проектированием и возведении зданий и сооружений.

К районам с особыми природными условиями относятся сейсмические (около 20% территории, оползневые (10%), селевые (10%), снежнолавинные (15%), подрабатываемые(5%) и территории с жарким (30%) климатом).

4.1 Строительство в сейсмических районах

Сейсмическими называются районы, подверженные землетрясением.

Землетрясения - это колебания поверхности Земли. Они могут быть такими слабыми, что лишь детская колыбель слегка бы кач­нулась. Но бывают и настолько катастрофическими, что разруша­ют горы и стирают целые города с лица Земли. На самом деле колебания земли могут вызываться самыми различными причина­ми — от проезда тяжелой транспортной техники до извержения вулкана. Крупные землетрясения происходят при разрыве и пе­ремещении горных пород в местах столкновения гигантских тек­тонических плит, из которых состоит земная кора.

К строительству зданий и сооружений в сейсмических районах предъявляются особые требования, изложенные в Нормах и правилах строительства в сейсмических районах.

Сейсмичность пункта строи­тельства уточняется по картам сейсмического микрорайонирования. Сейсмическое микрорайонирование

территорий строительства и населенных мест производится по материалам, характеризующим физико-меха­нические свойства грунтов, геологические и гидрогеологические условия и рельеф местности.

Наиболее благоприятными в сейсмическом отношении грунтами являются невыветренные скальные и полускальные породы, а также плотные и мало­влажные крупнообломочные грунты. Неблагоприятными грунтами являются насыщенные водой гравийные, песчаные и глинистые (макропористые), а так­же пластичные, текучие глинистые (не макропористые) грунты.

К неблагоприятным в сейсмическом отношении условиям строительной площадки относятся: сильно расчлененный рельеф местности (обрывистые бе­рега, овраги, ущелья и др.); выветренность и сильная нарушенность пород физико-геологическими процессами; близкое расположение линий тектониче­ских разрывов.

При необходимости строительства зданий и сооружений в районах оползней, осыпей, обвалов, плывунов, горных выработок и т. п. должны быть осу­ществлены мероприятия по обеспечению сейсмостойкости зданий и сооруже­ний согласно, особым, проектам по инженерной подготовке площадки. Во всех случаях не следует допускать расположения строительных площадок в местах, затопляемых, заболоченных, с высоким уровнем грунтовых вод, в зонах насып­ных грунтов, оползней, карстов, осыпей, обвалов и селевых потоков.

В СНиПе основные типы грунтов с точки зрения их сейсмоустойчивости делят на три категории. К первой категории относят скальные и полу­скальные, а также особо плотные крупноблоч­ные породы при глубине уровня грунтовых вод не менее 15 м; ко второй категории — глины и суглинки, пески и супеси при толщине слоя менее 8 м, а также крупнообломочные грунты при толщине слоя 6-10 м; к третьей категории – глины и суглинки, пески и супеси при толщине слоя менее 4 м, а также крупнообло­мочные грунты при толщине слоя менее 3м.

При строительстве на грунтах первой категории расчетную-сейсмичность района строитель­ства, определенную по картам, можно снизить на 1 балл. Грунты второй категории соответ­ствуют нормативной балльности сейсмики, определяемой по картам. При грунтах третьей категории 6 и 7-балльную сейсмичность нуж­но повысить на 1 балл, а при 9-балльной нор­мативной сейсмичности рекомендуется подобрать другую строительную площадку с мень­шей сейсмичностью.

При проектировании зданий и сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, следует применять конструктивные решения, позволяю­щие до минимума снижать сейсмические нагрузки. Поэтому рекомендуют применять симметричные конструктивные схемы, легкие ограждающие конструкции и такие несущие относительно обеих осей здания в плане конструкции, которые обеспечивают развитие пластических деформаций в элементах и стыках.

При проектировании здании и сооружений, возводимых в сейсмических районах, кроме расчета конструкций на обычные нагрузки (собственный вес, временные и другие нагрузки) проводятся рас­четы на воздействие сейсмических сил, кото­рые условно принимают действующими гори­зонтально. Сила землетрясения устанавли­вается по, 12-балльной шкале.

При проектировании особо ответственных зда­нии и сооружений значения определенную обычным способом 6 и 7-балльную сейсмостойкость переводят в 8 и 9-балльную, а при 9-балльной норматив­ной сейсмичности расчетные сейсмические на­грузки умножают на дополнительный коэффи­циент 1,5.

Здания должны иметь простую форму пла­на (квадрат, прямоугольник, круг и т. п.). Зда­ние сложной формы должно быть разделено на отсеки простой формы (рис.4.1). В каждом отсеке необходимо соблюдать жесткость и симметрич­ность расположения несущих вертикальных конструкций. Предельные разме­ры зданий (отсеков) с разными типами несу­щего остова приведены в табл.4.1

Таблица 4.1

Предельные размеры зданий

Несущие конструкции зданий	Размеры по длине (ширине), м			Высота, м (число этажей)
	7	8	9	7	8	9
1.Металлический или железобетонный каркас или стены железобетонные монолитные	По требованиям для несейсмических районов, но не более 150м.			По требованиям для несейсмических районов
2.Стены крупнопанельные	80	80	60	45(14)	39(12)	39(9)
3.Стены комплексной конструкции (железобетонные включения и железобетонные пояса образуют легкую каркасную систему	80	80	60	23-30 (7-9)	20-23 (6-7)	14-17 (4-5)
4.Тоже, но не образуют четкий каркас	80	80	60	17-20 (5-6)	14-17 (4-5)	11-14 (3-4)
5.Стены из вибрированных кирпичных панелей или блоков	80	80	60	23 (7)	20(6)	14(4)
6.Стены из кирпичной или каменной кладки	80	80	60	14-17 (4-5)	11-14 (3-4)	8-11 (2-3)

Антисейсмические швы (из парных стен или колонн) должны разделять здание на отсеки по всей его высоте. Ширину шва при высоте здания до 5 м принимают 30 мм. На каж­дые следующие 5 м высоты здания ширину ан­тисейсмических швов увеличивают на 20 мм.

Рисунок 4.1 Схемы расположения несущих стен в зданиях, возводимых в сейсмических районах: а- неправильное расположение (входящие углы 1-4 подвергаются разрушению); б – правильное расположение стен (образующие замкнутые сейсмостойкие отсеки 5,6,7; 8 – антисейсмический шов); в- рекомендуемое симметричное расположение поперечных стен; г- нерекомендуемое несимметричное расположение поперечных стен; д- нерекомендуемое расположение стен зданий (сейсмические силы будут стремиться разрушить примыкающие стены).