Землетрясение. Сейсмостойкое строительство

Содержание

Слайд 2

Чили

Чили

Слайд 3

Япония 2011

Япония 2011

Слайд 4

Япония 2011

Япония 2011

Слайд 5

Япония 2011

Япония 2011

Слайд 6

Япония 2011

Япония 2011

Слайд 7

Япония 2011

Япония 2011

Слайд 8

Гаити

Гаити

Слайд 9

Арнольд К., Рейтерман Р. Архитектурное проектирование сейсмостойких зданий / -М.: Стройиздат,


Арнольд К., Рейтерман Р. Архитектурное проектирование сейсмостойких зданий / -М.:

Стройиздат, 1987. -195с.
Поляков С. В. Сейсмостойкие конструкции зданий. - М.: Высш.школа, 1968. -326с.
СНиП РК 2.03-30-2006
Строительство в сейсмических районах
СН РК 2.03-12-2001
Указания по проектированию монолитных зданий для сейсмических районов

Архитектурное проектирование
сейсмостойких зданий

Слайд 10

Слайд 11

Землетрясение - это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в

Землетрясение - это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в

результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.
Слайд 12

Слайд 13

Виды землетрясений Тектонические землетрясения - вызываются движениями земных пластов. Вулканические землетрясения

Виды землетрясений
Тектонические землетрясения - вызываются движениями земных пластов.
Вулканические землетрясения

- вызываются движениями магмы по каналу вулканов, происходят вблизи вулканов, во время оживления их деятельности.
Обвальные землетрясения - вызываются обвалами в горах, провалами земли, при обрушениях в крупных подземных пещерах.
Техногенные землетрясения - вызываются деятельностью человека - строительство водохранилищ, откачка нефти, газа и подземных вод, сильные взрывы.
Слайд 14

Основные понятия и характеристики землетрясения: Под очагом тектонического землетрясения понимается замкнутый

Основные понятия и характеристики землетрясения:
Под очагом тектонического землетрясения понимается замкнутый объем

земного вещества, в котором в течение достаточно короткого времени (до 1-3 минут) произошли разрушения.
Гипоцентр или фокус землетрясения – зона внутри земли, в пределах которой зарождаются колебания. Ее глубина от поверхности земли может изменяться в весьма широких пределах — от нескольких сотен метров до 300—700 км, а иногда и более.
Чем глубже гипоцентр землетрясения, тем при прочих равных условиях больше площадь распространения его влияния.
Эпицентр - проекция гипоцентра на поверхности Земли.
В области эпицентра преобладают вертикальные смещения.
Глубина очага - расстояние от поверхности Земли до гипоцентра.
У неглубоких землетрясениях глубина очага составляет 5-40км, при глубоких от 300 до 700км и более.
Площадь (длина) вспоровшейся части разлома - может быть от нескольких метров при неощутимых землетрясений и до нескольких сотен километров при крупнейших землетрясениях.
Вспарывающаяся трещина может остановиться в глубине, а может достичь поверхности Земли.
Слайд 15

Длительность сильных толчков - при средних землетрясениях от 2 до 5

Длительность сильных толчков - при средних землетрясениях от 2 до 5

секунд, при сильных 20-90 секунд.
Радиус района землетрясения - при средних землетрясениях 5-15км, при сильных 50-160км.
Cейсмические волны – распространение упругих колебаний от гипоцентра в виде глубинных продольных. Продольные, поперечные, поверхностные, волны Релея.
Слайд 16

Интенсивность землетрясения - степень ущерба от землетрясения в определенном месте. Определяется

Интенсивность землетрясения - степень ущерба от землетрясения в определенном месте. Определяется

в баллах с помощью специальных шкал:
12-балльная шкала ММ (разработана в 1902 году итальянским вулканологом Меркали, модернизированная и принятая в США).
12-балльная шкала МSК - 64 (разработана в 1964 году сейсмологами С.В. Медведевым (СССР), В. Шпонхойером (ФРГ) и В. Карником (ЧССР), принята в СНГ и некоторых странах Европы.
Баллы – условные ступени шкал интенсивности, определяющие силу землетрясений на поверхности Земли.

Cопоставление наиболее часто используемых сейсмических шкал (по H. B. Шебалину):
шкала Pосси – Фореля (в испаноязычных странах), шкала типа Mеркалли (Eвропейская шкала Mеркалли - Канкани - Зиберга, 1917;
модифицированная шкала Mеркалли, 1931, США; шкала MSK-64, СССР),
шкала Японского метеорологического агентства.

Слайд 17

Классификация землетрясения по интенсивности

Классификация землетрясения по интенсивности

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Классификация повреждений каменных и кирпичных зданий : Степень 1. Легкие повреждения

Классификация повреждений каменных и кирпичных зданий :
Степень 1. Легкие повреждения (нет

повреждений конструкций): волосяные трещины в немногих стенах. Отпадение маленьких кусков штукатурки.
Степень 2. Умеренные повреждения (легкое повреждение конструкций, умеренные повреждения неконструктивных элементов): трещины во многих стенах; падение относительно больших кусков штукатурки; падение части дымовых труб.
Степень 3. Существенные или тяжелые повреждения (умеренные повреждения конструкции, тяжелые повреждения неконструктивных элементов): большие протяженные трещины в большинстве стен; черепицы соскальзывают с крыши. Дымовые трубы ломаются на уровне крыши; разрушение отдельных неконструктивных элементов.
Степень 4. Очень тяжелые повреждения (тяжелые повреждении конструкции, очень тяжелые повреждения неконструктивных элементов): серьезные разрушения стен, частичные разрушения конструкции здания.
Степень 5. Уничтожение (очень тяжелые разрушения конструкции): полное или почти полное обрушение зданий.
Слайд 21

В соответствии с правилами сейсмостойкого строительства, сейсмостойким является здание, если повреждения

В соответствии с правилами сейсмостойкого строительства, сейсмостойким является здание,
если

повреждения в нем не превышали
3-й степени.
Слайд 22

Если здание в результате землетрясения расчетной интенсивности получило повреждения 4-й и


Если здание в результате землетрясения расчетной интенсивности получило повреждения 4-й и

5-й степени, то такое здание является несейсмостойким.

В Нефтегорске строительство домов велось по проекту, на котором было написано: «не строить в сейсмически опасных районах».

Слайд 23

Сейсмостойкое строительство подразумевает такое состояние здания, при котором появившиеся в нем

Сейсмостойкое строительство подразумевает такое состояние здания, при котором появившиеся в нем

повреждения (трещины, сдвиги), в конечном итоге не приведут ни к гибели людей, ни к потере материальных ценностей.
Слайд 24

Силы инерции Реакция здания на движение грунта Fи=ma

Силы инерции

Реакция здания на движение грунта

Fи=ma

Слайд 25

Период колебаний здания и резонанс Первые три формы собственных колебаний зданий

Период колебаний здания и резонанс

Первые три формы собственных колебаний зданий
а -

основная; б, в - вторая и третья; 1 - узел колебаний

Реакция здания на движение грунта

Слайд 26

Кручение в здании простой конфигурации Кручение Реакция здания на движение грунта

Кручение в здании простой конфигурации

Кручение

Реакция здания на движение грунта

Жесткие и

гибкие балки

Прочность и жесткость

Слайд 27

Влияние конфигурации здания на сейсмостойкость Размеры зданий Высота зданий Горизонтальные размеры

Влияние конфигурации здания на сейсмостойкость

Размеры зданий
Высота зданий
Горизонтальные размеры
Геометрические пропорции
Симметрия
Распределение и концентрация

усилий
Слайд 28

Показатель плотности, т.е. количество внутренних стен и перегородок (отношение линейного размера

Показатель плотности, т.е. количество внутренних стен и перегородок (отношение линейного размера

для перегородок к площади плана):
а — высокое; б — среднее, в — низкое;

Конструктивные решения (плотность плана)

Влияние конфигурации здания на сейсмостойкость

Слайд 29

Углы зданий Влияние конфигурации здания на сейсмостойкость

Углы зданий

Влияние конфигурации здания на сейсмостойкость

Слайд 30

Плотность плана – отношение полной площади вертикальных несущих элементов (колонн, стен,

Плотность плана – отношение полной площади вертикальных несущих элементов (колонн,

стен, связей жесткости) к полной площади пола
Слайд 31

Слайд 32

Нарушение симметрии простых планов

Нарушение симметрии простых планов

Слайд 33

Влияние крутящих моментов на конструктивное решение

Влияние крутящих моментов на конструктивное решение

Слайд 34

Уменьшение вероятности появления крутящих моментов 1. Каркасная конструкция с равной жесткостью

Уменьшение вероятности появления крутящих моментов

1. Каркасная конструкция с равной жесткостью и

прочностью по периметру всего здания.
2. Увеличение жесткости открытых фасадов за счет дополнительных диафрагм у открытых фасадов или вблизи них.
3. Усиленные рамные или связевые каркасы (сплошные стеновые элементы)
Слайд 35

Конфигурации входящих углов

Конфигурации входящих углов

Слайд 36

Слайд 37

Здание следует разделять антисейсмическими швами на отсеки, если: 1. Здание имеет


Здание следует разделять антисейсмическими швами на отсеки, если: 1. Здание имеет

сложную неправильную конфигурацию в плане и по высоте 2. Размеры зданий (отсеков) больше нормативных и имеет неправильную форму.
Слайд 38

Антисейсмические швы должны разделять здания и сооружения по всей высоте. Антисейсмические

Антисейсмические швы должны разделять здания и сооружения по всей высоте.
Антисейсмические следует

выполнять путем возведения парных стен, парных рам или рамы и стен
Ширина антисейсмического шва, вне зависимости от результатов расчетов, при высоте здания или сооружения до 5 м - не менее 50 мм, а при большей высоте здания – увеличиваются на 30 мм на каждые 5 м высоты здания.
Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Влияние характеристик грунта на сейсмичность территории

Влияние характеристик грунта на сейсмичность территории

Слайд 42

Размеры зданий (или отдельных отсеков) в зависимости от сейсмичности площадки Знаменатель

Размеры зданий (или отдельных отсеков)
в зависимости от сейсмичности площадки

Знаменатель –

для зданий с ж/б или металлическим каркасом,
Числитель – для остальных зданий
Слайд 43

4.1.3. Здания или отдельные отсеки, как правило, должны иметь правильную форму

4.1.3. Здания или отдельные отсеки, как правило, должны иметь правильную форму

в плане.
Выступы стен зданий или отсеков в плане не должны превышать:
- на строительных площадках сейсмичностью 7 баллов: для каменных зданий -2 м; для крупнопа­нельных, объемно-блочных, каркасных и со стенами из монолитного железобетона -6 м;
- на строительных площадках сейсмичностью 8 и 9 баллов: для каменных зданий - 1м; для крупнопанельных, объемно-блочных, каркасных и со стенами из монолитного железобетона - 3 м;
Суммарная площадь всех выступающих и западающих частей не должна превышать 20% площади этажа в плане.
Слайд 44

Высота здания в зависимости от конструктивной схемы и сейсмичности строительной площадки

Высота здания в зависимости от конструктивной схемы и сейсмичности строительной площадки

Слайд 45

Проектирование монолитных зданий в сейсмических районах Расстояния между антисейсмическими швами и высота монолитных зданий

Проектирование монолитных зданий в сейсмических районах

Расстояния между антисейсмическими швами и высота

монолитных зданий
Слайд 46

Основные типы монолитных зданий Здания с несущими монолитными стенами; Здания со

Основные типы монолитных зданий

Здания с несущими монолитными стенами;
Здания со стволами (ядрами

жесткости), обстроенные каркасом;
Здания с наружными монолитными стенами и внутренним каркасом.
Слайд 47

Здания с несущими стенами разделяются на: - перекрестно-стеновые здания, имеющие несущие

Здания с несущими стенами разделяются на:
- перекрестно-стеновые здания, имеющие несущие продольные

и поперечные стены, на которые по контуру опираются перекрытия,
- поперечно-стеновые здания, в которых перекрытия опираются на поперечные стены, а продольные стены воспринимают лишь сейсмические нагрузки,
- продольно-стеновые здания, в которых перекрытия опираются на продольные стены.
Слайд 48

При проектировании монолитных зданий рекомендуется использовать вертикальное зонирование несущих стен путем

При проектировании монолитных зданий рекомендуется использовать вертикальное зонирование несущих стен путем

назначения различной толщины стен, применения различных классов бетона по прочности на сжатие или принятия различных процентов армирования.
Толщина монолитных несущих стен назначается из условий обеспечения прочности, теплопроводности и звукоизоляции, но принимается не менее 120 им для зданий высотой до 5 этажей и не менее 160 мм - для зданий высотой более 5 этажей, при минимальной толщине стен верхних пяти этажей 120 мм
Слайд 49

Проектирование кирпичных зданий в сейсмических районах Расстояния между осями поперечных стен или заменяющих их рам

Проектирование кирпичных зданий в сейсмических районах

Расстояния между осями поперечных стен или

заменяющих их рам
Слайд 50

Ширина простенков кирпичных стен в сейсмических районах

Ширина простенков кирпичных стен в сейсмических районах

Слайд 51

Вынос карнизов в сейсмических районах

Вынос карнизов в сейсмических районах

Слайд 52

Антисейсмический пояс должен устраиваться на всю ширину стены. В наружных стенах

Антисейсмический пояс должен устраиваться на всю ширину стены. В наружных стенах

толщиной 510 мм и более ширина пояса может быть меньше на величину до 150 мм. Высота пояса должна быть не менее 150 мм.
Слайд 53

Назначение антисейсмических поясов - увеличение жесткости перекрытий; - обеспечение совместной работы

Назначение антисейсмических поясов

- увеличение жесткости перекрытий;
- обеспечение совместной работы

перекрытия с несущими стенами:
- выполнение функции распределительной плиты и уменьшение вероятности среза кирпичной кладки плитами пере­крытий;
- препятствует выпадению плит перекрытий (выдергиванию), т.к. пояса подобию обручей охватывают стены здания;
- повышение сопротивляемости стен растяжению и срезу в углах и в местах пересечений стен;
-препятствует отрыву стен в местах пересечений;
- препятствует деформациям кирпичной кладки из плоскости стен при сейсмических воздействиях, направленных перпендикулярно их плоскостям, и распределяют эти усилия на другие стены, совпадающие по направлению с воздействием;
- уменьшают возможность выпадения стен из плоскости по высоте при сейсмических колебаниях;
- предохраняют кирпичную кладку от разрушения при «таранном» действии элементов перекрытия, особенно торцов настилов в местах их заделки в стену;
- обеспечение совместной работы лестничных площадок и лестниц с несущими стенами;
- позволяют заанкерить парапетную часть кирпичной кладки и кирпичных столбов к несущим стенам.
Слайд 54

Комплексные конструкции – специальные мероприятия по повышению сейсмостойкости кирпичных зданий -

Комплексные конструкции – специальные мероприятия по повышению сейсмостойкости кирпичных зданий

- Вертикальное

армирование кирпичной кладки и штукатурки раствором марки не ниже 100 или торкретбетоном;
Включение вертикальных монолитных железобетонных сердечников связанных с антисейсмичными поясами;
Устройство в кладке внутреннего железобетонного слоя (трехслойная каменно-монолитная кладка)
Слайд 55

1. Первый и каждые 2 последующие ряда кладки газобетонных блоков необходимо

1. Первый и каждые 2 последующие ряда кладки газобетонных блоков необходимо

армировать. Для стен толщиной 400 мм не менее 2-х стержней по 8 мм.

2. При армировании подоконной зоны арматуру завести на 900 мм от края проема в обе стороны.

Антисейсмические мероприятия

3. Устроить железобетонные монолитные сердечники по углам и в пролетах здания на всю высоту. Предусмотрев заранее арматурные выпуски из фундамента не менее Сердечники выполнять сечением 200x200 мм и ориентировать к внутренней поверхности наружной стены.

4. Устроить антисейсмический пояс во всех уровнях перекрытий по всем продольным и поперечным стенам. Сечением не менее 200х150(h) мм, Антисейсмический пояс и железобетонные сердечники должны быть связаны между собой.

Слайд 56