3.1.3 Визначення ступеню руйнування при землетрусах

Землетруси е одним із найбільш грізних природних катастроф по числу жертв, обсягу пошкоджень, по величині території, яку вони охоплюють і по важкості захисту від них. Цьому сприяє і психологічний фактор: джерела землетрусів, які знаходяться в надрах землі, невидимі. Землетрус ударяє подібно блискавці і за кілька десятків секунд лишає за собою руйнування, спустошення і десятки тисяч загиблих. Незважаючи на зусилля сейсмологів, землетруси часто приходять неочікуване.

Половина людства живе в сейсмічно – активних областях, тобто в районах, де можливі руйнівні землетруси. В Україні найбільш небезпечними у сейсмічному відношенні е області Закарпатська, Івано – Франківська, Чернівецька, Одеська та Республіка Крим. На території Закарпаття відзначаються осередки землетрусів з інтенсивністю 6 – 7 балів(за шкалою Ріхтера) в зонах Тячів – Сигет, Мукачеве – Свалява. Найбільш значні землетруси малі місце в Закарпатті в ХV111 столітті – 2 рази, Х1Х – 6 разів, у ХХ ст.. – 8 разів.

Прикарпаття відчуває вплив від району Вранча (Румунія). В 1974 – 1976 роках тут мали місце землетруси інтенсивністю 3 –5 балів. Потенційно – небезпечною територією вважається також Буковина, де в період з 1950 до 1976 року виникло 4 землетруси інтенсивністю 5 – 6 балів. Сейсмонебезпечність Одеської області обумовлюється наявністю осередків землетрусів в масиві гір Вранча та Східних Карпат в Румунії. Починаючи з 1107 року до цього часу там мали місце 90 землетрусів з інтенсивністю 7 –8 балів. Карпатські землетруси поширюються на значну територію. У 1940 році коливання відчувалися на площі 2 млн.кв.км. Кримсько – Чорноморська сейсмоактивна зона огинає з півдня Кримський півострів. Землетруси тут виникають на відстані 25 – 40 км. від узбережжя з інтенсивністю 8 –9 балів. Південне узбережжя Криму належить до дуже сейсмонебезпечного регіону. За останні 2 століття зареєстровано біля 200 землетрусів від 4 до 7 балів.

Руйнування будинків, споруд та інших об’єктів при землетрусі залежить від інтенсивності енергії землетрусу на поверхні землі, яка вимірюється в балах по шкалі Ріхтера, від міцності об’єктів та тривалості дії землетрусу. В загальному випадку осередки ураження при землетрусі можна порівнювати з осередками ядерного ураження. У зв’язку з цим оцінка можливих масштабів і ступеня ураження при землетрусах може бути проведена аналогічно оцінки руйнування при ядерному вибуху. Різниця оцінці в тому, що як критерій дії землетрусу використовують не максимальний надмірний тиск у фронті ударної хвилі, а максимальну інтенсивність землетрусу в балах за шкалою Ріхтера.

Таблиця 3.10 Відповідність інтенсивності землетрусу величіні надмірного тиску

Інтенсивність, I в балах	V	V1	V11	V11	1X	X	X1
Значення надмірного тиску, кПа	10	20	30	40	50	60	70

Ступень руйнування визначають за таблицею 3.6.

При відсутності в таблиці окремих видів будинків і споруд ступень їх руйнування можливо визначити за таблицею ступенів руйнування елементів об’єкту при різних значеннях надмірного тиску ударної хвилі, кПа. При використанні таблиці орієнтовно можна приймати наступні значення надмірного тиску в залежності від інтенсивності землетрусу I (у балах):

Таблиця 3.11 – Ступені руйнування елементів об’єкта в залежності від інтенсивності землетрусу

№ пп	Характеристика будинків і споруд	Руйнування в залежності від інтенсивності, балів
		слабкі	середні			Великі		повні
1	Масивні промислові будинки з металевим каркасом і крановим обладнанням вантажністю 25 – 50 т.	V11 V111		V111- 1Х	1Х – Х		Х – Х11
2	Будинки з легким металевим каркасом і безкаркасної конструкції	V1 – V11		V11 – V111	V11 – 1Х		1Х – Х11
3	Промислові будинки з металевим каркасом і бетонним заповненням з площею скління 30%	V1 – V11		V11 – V111	V11 – 1Х		1Х – Х
4	Промислові будинки з металевим каркасом і суцільним крихким заповненням стін і покрівлі	V1 – V11		V11 – V111	V11 – 1Х		1Х – Х
5	Будинки із збірного залізобетону	V1 – V11		V11 – V111	–		V111 – Х1
6	Цегляні без каркасні виробничо – допоміжні будинки з перекриттям із залізобетонних збірних елементів одно і багатоповерхові	V1 – V11		V11 – V111	V11 – 1Х		1Х – Х1
7	Такі саме з перекриттям з дерев’яних елементів одно - і багатоповерхові	V1		V1 – V11	V11 – V111		більш V111
8	Адміністративні багатоповерхові будинки з металевим або залізобетонним каркасом	V11 V111		V111- 1Х	1Х – Х		Х – Х1
9	Цегляні малоповерхові будинки (1–2 поверхи)	V1		V1 – V11	V11 – V111		V111 –1Х
10	Цегляні багатоповерхові будинки (3 поверхи і більш)	V1		V1 – V11	V11 – V111		V111 –1Х
11	Складські цегляні будинки	V – V1		V1 – V111	V11 – 1Х		1Х – Х
12	Трубопроводи на металевих або залізобетонних естакадах	V11 V111		V111- 1Х	1Х – Х		--

Приклад 3.6 Об’єкт розташований у місцевості, де можливі землетруси інтенсивністю V111 балів. Визначить можливу ступінь руйнування об’єкту при виникненні землетрусу максимальної інтенсивності.

Характеристика об’єкту:

• Виробничі цехи – 5 шт. – промислові будинки з металевим каркасом і бетонним заповненням стін.

• Складські приміщення 4 шт. – цегляні малоповерхові будинки.

• Адміністративні будинки 1 шт.- 4х поверхова будівля з залізобетонним каркасом.

• Захисні споруди: сховища 111кл. – 2 шт.; сховища V кл. – 1 шт.

• Сховище ПММ напівзаглиблиного типу .

• Мережі комунального господарства – на металевих естакадах.

Рішення : 1. За таблицею 3. 10 визначаємо величину надлишкового тиску, яка відповідає інтенсивності землетрусу V111 балів.  Р = 40 кПа.

2. По величіні інтенсивності визначаємо ступень руйнування тих будівель, які є в таблиці 3.11:

• Виробничі цехи – 5 шт. отримують середні або великі руйнування.

• Складські приміщення 4 шт. також отримують середні або великі руйнування.

• Адміністративний будинок 1 шт. отримує слабкі або середні руйнування.

2. По величині надмірного тиску за таблицею 3.6 визначаємо руйнування останніх будівель і споруд:

• Захисні сховища 111кл. 2 шт. не отримують руйнувань.

• Захисне сховище V кл. також не отримує руйнувань.

• Сховище ПММ отримує слабкі руйнування.

• Мережі комунального господарства – середні і сильні.

3. З урахуванням того, що більшість споруд об’єкту отримує середні або сильні руйнування (90 %) робимо висновок, що об’єкт отримує сильний ступінь руйнування.