Развитие сейсмостойкого строительства в РК туралы қазақша

Южная и юго-восточная части территории республики относятся к районам, подверженным тектоническим землетрясениям. На этой территории расположены Алматинская, Южно-Казахстанская и Жамбылская область, а также отдельные районы Восточно-Казахстанской области. В Западном Казахстане проявляются слабые тектонические землетрясения. Однако предполагается, что в Атырауской и Мангистауской областях возможны землетрясения техногенного характера. Техногенные, или возбужденные, или наведенные землетрясения возникают при разработке нефтяных и газовых месторождений, при нагнетании воды в скважины и при заполнении крупных водохранилищ водой, а также при мощных подземных взрывах. Развитие сейсмостойкого строительства в Казахстане неразрывно связано с развитием проектирования, научных исследований и строительства сейсмостойких зданий и сооружений в г. Алматы и Алматинской области, самом большом и сейсмоопасном регионе республики. Опыт катастрофических землетрясений в предгорьях Заилий-ского Алатау (1887, 1889, 1911 гг.) показал, что наряду со значительными разрушениями основной массы зданий и сооружений сохранились здания, хорошо перенесшие землетрясения наивысших классов энергии. Одним из первых в нашей стране документов, регламентировавших строительство зданий в сейсмических районах, можно считать распоряжение верненско-го генерал-губернатора, согласно которому допускалось строительство деревянных зданий на каменных фундаментах и в основном запрещалось строительство саманных и кирпичных зданий. Развитие города Алматы практически началось в период строительства Тур-кестано-Сибирской железнодорожной магистрали, трасса которой пролегала вдоль значительной части территории Центральной Азии близко к полосе высокой сейсмичности. Особенности строительства в сейсмических районах учитывались ‘Техническими условиями возведения зданий и сооружений южной части Туркестано-Сибирской железной дороги» (1928), разработанные сейсмологическим ин-том АН СССР. В тридцатых годах г. Алматы застраивался в основном малоэтажными деревянными и кирпичными зданиями. Антисейсмическое строительство регламентировалось «Временными техническими условиями проектирования и возведения гражданских сооружений в Сейсмических районах Казахстана», разработанными КазНИ-ИС (1933). После снесения в эти временные технические условия дополнений (1936) допускалось строительство зданий высотой в три этажа (12 м) с кирпичными несущими стенами при соблюдении планировочных и конструктивных требований, обеспечивающих здани­ям пространственную жесткость и сейсмоустойчивость. В сороковых годах наиболее массовыми в застройке города продолжали оставаться деревянные и кирпич­ные здания. Вместе с тем в этот период получили рас­пространение и каркасные здания из монолитного же­лезобетона. В целях снижения веса зданий впервые в качестве стенового заполнения применялись камышит и фибролит. В пятидесятых годах осуществлялось проектирование и строительство большого количества крупных зданий, украсивших город.

Качественно новый этап в развитии антисейсмичес­кого строительства в стране наступил в связи с пере­ходом на широкое применение в строительстве сбор­ного железобетона. Этот период совпал с выходом в свет новых норм на сейсмостойкое строительство (СН 8-57), в основу которых была положена динамическая теория сейсмостойкости. Внедрение в практику про­ектирования и строительства рекомендаций новых норм означало переломный момент в развитии сейсмостой­кого строительства. Проектные и научно-исследователь­ские ин-ты начали поиск новых конструктивных реше­ний, удовлетворяющих требованиям сейсмостойкости сооружений. По техническому уровню сейсмостойкого строительства г. Алматы по праву занимает ведущее место среди городов б. СССР, расположенных в зоне высокой сейсмической опасности. В начале 1960-х гг. в Алматы было построено здание Алматинского хлоп­чатобумажного комбината. Конструктивное решение этого здания отличалось от традиционных одноэтаж­ных промышленных зданий. Впервые в условиях 9-бал­льной сейсмичности предусматривалось применение железобетонных предварительно напряженных балок и прогонов сложного сечения. Оценка сейсмостойкос­ти этого уникального для того времени здания, выпол­ненного в сборном железобетонном каркасе, была осу­ществлена бывшим Казфилиалом Академии строитель­ства и архитектуры СССР (АСиА СССР) на основе экс­периментальных исследований натурных ячеек здания на действие горизонтальных статических и динамичес­ких нагрузок типа сейсмических. После ликвидации АСиА СССР и ее Казфилиала (1963) строительная на­ука Казахстана в области сейсмостойкого строитель­ства и строительных конструкций переходит в состав КазпромстройНИИпроекта. Научная часть Казпромст-ройНИИпроекта, начиная с 1964 г., проводит крупно­масштабные научно-исследовательские и опытные ра­боты в области сейсмостойкого строительства. В 1966 — 1967 гг. в урочище Меде о (вблизи г. Алматы) была построена селезащитная плошинa с помощью мощных подземных взрывов. На площадке, расположенной на расстоянии 800 м от эпицентра второго — левобереж­ного — взрыва (из зарядов двух серий с общей массой весом В В 3900 т), были испытаны специально постро­енные в натуральную величину шесть опытных зданий-фрагментов: фрагмент 4-этажного здания с кирпичны­ми несущими стенами (полная торцевая секция жилого дома серии 1-308, запроектированной на 9 баллов), секция 4-зтажного крупнопанельного жилого дома ти­повой серии 1-464 АС/62 (расчетная сейсмичность 9 баллов), два фрагмента 5-этажного каркасного здания, имеющих различные типы соединений колонн с риге­лями, фрагмент 2-этажного каркасно-панельного зда­ния школ и детских учреждений серии 2 Кз-200 и од­ноэтажное промышленное здание типовой серии, При взрыве на участке экспериментальных объектов были зарегистрированы максимальные значения ускорения и смещения грунта соответственно 500 см/сек² и 9 мм. Интенсивность сейсмического воздействия при этик зна­чениях ускорения и смещения почвы по шкале ИФЗ АН СССР составила: по величине ускорения — 10 бал­лов, величина смещения — 9 баллов. Результаты этого уникального эксперимента позволили впервые в усло­виях, наиболее приближенных к реальным условиям сейсмического воздействия, вызванного мощными под­земными взрывами, оценить сравнительную сейсмос­тойкость крупнопанельных, каркасных и кирпичных зда­ний, широко распространенных е районах с 9-балль­ной сейсмичностью. Результаты сейсмовзрывного воз­действия высокого уровня на здания различных конст­руктивных схем и этажности и оценка их сравнитель­ной сейсмостойкости были опубликованы в трудах IV и V Всемирных конференций по сейсмостойкому строи­тельству и инженерной сейсмологии (1969 г., Сантья­го Чили; 1973 г., Рим Италия). Основные результаты научной школы КазНИИССА (Казфилиал АСиА СССР, Каз-промстройНИИпроект) относятся к решению фундамен­тальных и прикладных проблем теории и практики сей­смостойкого строительства, вопросов сейсмического микрорайонирования, изучению и внедрению эффек­тивных предварительно напряженных железобетон­ных конструкций, организации и проведению инст­рументальных сейсмометрических наблюдений на зданиях, имеющих различные конструктивные реше­ния и этажности, а также решению проблемы безо­пасности сооружений, защиты зданий от землетря­сений и ликвидации их последствий. Результаты научных исследований КазНИИССА были использо­ваны при составлении основных нормативных доку­ментов как б. СССР, так и Республики Казахстан, а также при разработке эффективных строительных конструкций, проектов типовых и уникальных сейс­мостойких зданий и сооружений.

Впервые в б. СССР в КазНИИССА была составлена классификация зданий существующей застройки по их сейсмостойкости (приложение к РСН 10-83). С целью повышения уровня работ по обследованию зданий и сооружений, выполняемых различными организация­ми, а также унификации получаемых результатов Каз-НИИССА в 1987 г. было разработано «Пособие по об­следованию и оценке сейсмостойкости зданий суще­ствующей застройки (к РСН 10-83)».

Однако паспортизация зданий существующей заст­ройки не является самоцелью. По обследованным зда­ниям необходимо принимать решения о сносе отдель­ных зданий, об изменении их функционального назна­чения, а также об усилении значительного количества существующих зданий. При решении об усилении не­сущих конструкций здания необходимы дополнитель­ные детальные обследования, а также разработка про­екта усиления.

Таким образом, обеспечение сейсмостойкости зда­ний имеет два самостоятельных направления. Первое —это повышение сейсмостойкости зданий существую­щей застройки и второе —это строительство новых зданий, полностью исключающих угрозу жизни людей и обеспечивающих сохранность материальных ценно­стей. Уровень развития теории и практики сейсмостой­кого строительства отражается в нормативных докумен­тах, разработанных с учетом достоверных результатов научных исследований, инженерного анализа послед­ствий сильных и разрушительных землетрясений и на­копленного опыта проектирования зданий и сооруже­ний для строительства в сейсмических районах. Стро­ительные нормы РК «Строительство в сейсмических районах’¹ суверенного государства Казахстан являются главным итогом научной деятельности КазНИИССА в области теории и практики сейсмостойкого строитель­ства за последние 10 лет. Строительные нормы РК «Строительство в сейсмических районах» СНиП РК В.1.2-4-98 разработаны КазНИИССА (научный руководитель акад. — МИАТ.Ж. Жунусов при участии ин-тов; КазГИ-ИЗ. «Проектстальконструкция» и Сейсмологии НАН РК (общее руководство — акад. МиА и ИА РК А А Кулиба-ев взамен СНиП П-7-81* «Строительство в сейсмичес­ких районах. Нормы проектирования». В основу норм РК была положена современная концепция обеспече­ния сейсмобезопасности населения, проживающего в районах, подверженных землетрясениям, и сохранно­сти объектов жилищно-гражданского и производствен­ного назначения. В частности, современные нормы большинства развитых стран ставят своей целью про­ектирование таких зданий, состояние которых после землетрясения расчетной интенсивности не потребует немедленного отселения людей или остановки техно­логических процессов. Указанная цель существенно отличается от принятой в СНиП П-7-81 — обеспечение безопасности людей при допустимости значительных повреждений зданий. Из изложенного следует, что нормы РК ориентированы на более высокий уровень безопасности сооружений- По нормам РК расчетные сейсмические нагрузки на современные здания жест­ких конструктивных схем остались практически без из­менения (по сравнению со СНиП П-7-81 *). В то же вре­мя для гибких и относительно гибких зданий (как пра­вило, каркасных), а также для зданий, конструктивные схемы и решения которых отрицательно зарекомендо­вали себя при землетрясениях (н-р, с первым «гибким» этажом), расчетные сейсмические нагрузки значитель­но возрастут (до 1,5 — 2,5 раз).

Конструктивные требования норм к проектированию зданий и сооружений также обладают существенной новизной. Важнейшей особенностью новых норм (РК) является наличие раздела, содержащего требований по обеспечению сейсмобезопасности зданий существую­щей застройки. Впервые конкретизированы критерии, позволяющие оценить потенциальную сейсмоопасность существующих зданий и регламентировать процесс принятия решения о целесообразности и необходи­мости их усиления. Исключительным достоинством стро­ительных норм РК является то, что в них содержатся требования к проектированию зданий и сооружений

для строительства на участках сейсмичностью 10 бал­лов. Таких рекомендаций в нормах стран СНГ и за ру­бежом нет. В конце ХХ-го века и в начале Xl-го века произошли катастрофические землетрясения в Турции, Тайване, Сальвадоре и в Индии (2000). Трагические последствия этих землетрясений свидетельствуют о неотложности решения проблем безопасности соору­жений путем массового обследования зданий существу­ющей застройки для планомерного их усиления, по­скольку несейсмостойкие здания представляют наи­большую опасность при землетрясениях; разработки и ввода законодательных актов, регулирующих строитель­ство в сейсмических районах. Необходимо также счи­тать, что приоритетной задачей государства является оценка сейсмостойкости зданий существующей заст­ройки с целью усиления их, а также обучение населе­ния и специалистов правилам подготовки к возможным землетрясениям. Безопасность сооружений—это жизнь людей и сохранность ценностей, накопленных чело­вечеством. Потому решение этой приоритетной проб­лемы актуально и требует необходимых финансовых и материальных средств.