Nejnebezpečnější pro nadaci jsou hluboké pohyby a seismické otřesy spodních vrstev půdy, jejich tiktanické zlomy, které mohou být vzácné, ale jejich přítomnost nebyla zrušena. Například takové nebezpečí existuje dokonce i v Moskevské oblasti a v dalších oblastech nečernozemské zóny Ruska.
Samozřejmě, že v Nečernozemské zóně nejsou tak silná zemětřesení, jaká se vyskytují v jižních, východních a západních oblastech země. Ale v moskevské oblasti může být ozvěna zemětřesení o 2-4 bodech. Tyto vibrace jsou vzácné a v mnoha případech nejsou lokální, ale vzdálenou ozvěnou silnějšího zemětřesení. Například silné zemětřesení v sedmdesátých letech v Rumunsku se ozvalo Moskvě o síle 1-2 bodů. Takové slabé vibrace nebudou schopny zničit nebo poškodit budovy nebo stavby. Jsou však také nebezpečné, protože mohou ovlivnit místní stav půdy: detonace může způsobit posunutí nebo pokles, bobtnání, což zase povede ke zhroucení svahů a roklí, sesuvy půdy, proudění bahna a lavin.
Nejčastěji dochází k pohybu půdy na svazích postupně, tedy pod horní vrstvou půdy, kterou drží pohromadě kořeny vegetace. Je-li však k roztržení trávníku potřeba značná síla, pak k prolomení kořenů stromů bude zapotřebí síla měřená v tunách. To se děje snadno a rychle, i když jde o ozvěnu detonace zemětřesení daleko od těchto míst. V tomto případě se slabé vrstvy zeminy mohou buď usazovat na spodních, nebo stoupat, vytvářet poruchy, sesuvy, sedání základů budov a konstrukcí a deformace základů budov.
Takové podzemní nárazy jsou nebezpečné zejména pro jednopatrové budovy umístěné ve venkovských oblastech, kde mají otřesy vícesměrný směr: nahoru-dolů, doleva-doprava, tam a zpět, posun šroubu (obr. 18). Mezní stav staveb se zpravidla dělí do dvou skupin: první – ztrátou únosnosti nebo úplnou nevhodností užívání, kdy může dojít k poškození jednotlivých konstrukcí (například střešní a rámové konstrukce oplocení, svislé spoje podél sloupů, hrázděné sloupky apod.) a jejich zbytkové posuny, které neohrožují bezpečnost osob ani bezpečnost cenného zařízení; druhá skupina je založena na nevhodnosti pro běžný provoz, kde se v zásadě provádí návrh staveb zohledňující seismické vlivy pro podmíněné statické zatížení stanovené z grafů spektrálního dynamického součinitele.
Všechny stavby navržené do seismických oblastí jsou kalkulovány jak pro podmíněné statické vlivy, tak i pro výběr návrhových seismických vlivů, které jsou stanoveny s přihlédnutím k charakteru seismického režimu v oblasti výstavby, jakož i podrobnému a mikroseismickému rajonování. Tento výpočet je doplňkový a doporučuje se pro zvláště kritické budovy a konstrukce s konstrukčním rozpětím větším než 36 m.
Rýže. 18. Deformace nízkopodlažních obytných budov postavených na klesajících půdách v důsledku fyzikálně-mechanických jevů a seizmicity: a – v důsledku silných sil tíženého základu a zeminy (zakřivení budovy s konvexností nahoru (prohnutí) s vznik svislých trhlin v horní části stěn). Taková deformace je možná v důsledku seismického nárazu;
b – zakřivení budovy s konvexitou směrem dolů v důsledku síly ohybu nebo vychýlení jako šikmý řez (od sedání zeminy);
c – z lokálního stlačení ve středu budovy (sedání) křížové trhliny, šikmé posuny zleva doprava a zprava doleva. Zejména závisí na pevnosti spodních vrstev půdy.
Vlastnosti výpočtu budov s krytinami z konstrukčních konstrukcí jsou způsobeny poměrně velkými rozpony a řídkým uspořádáním podpěr. Například při výpočtu konstrukčních konstrukcí (včetně jejich vodorovných podlahových řezů), hlavních řezů sloupů, napojení konstrukčních konstrukcí se svislými nosnými konstrukcemi a jeřábových konzolových sloupů je třeba vzít v úvahu svislou složku seismického dopadu.
Dále jsou provedeny výpočty konstrukčních konstrukcí povlaku při ohybu z jejich roviny pro svislé seismické zatížení, svislé nosné konstrukce (sloupy) pro vodorovné zatížení v rovině povlaku, styky konstrukčních konstrukcí se sloupy pro sdružené vliv podmínek od horizontálního a vertikálního seismického zatížení atd. d.
Jak je známo, myšlenka takových struktur je spojena se spektrální křivkou přijatou v normách, což je zákon seismických pozemních vibrací, charakterizující změnu maximálních posunů (lineární oscilátor) v závislosti na periodě vibrací. Podle této spektrální křivky umožňuje zvýšení periody kmitání konstrukcí výrazně snížit tlak seismických setrvačných sil na budovu.
Proto takové přírodní jevy, jako jsou laviny, bahno, sesuvy půdy a zemětřesení, vyžadují od projektantů, architektů a stavebních inženýrů maximální péči a nejpečlivější dodržování stavebních předpisů a předpisů, zejména SNiP 11-7 „Stavebnictví v seismických oblastech“.
Zemětřesení, jak známo, je charakterizováno krátkými otřesy, počítanými ve zlomku sekundy, několika sekundách. Ale tentokrát stačí zničit všechny slabě opevněné budovy a stavby, které nemají zvláštní pevnost a pružnost. Vlastní příčina zemětřesení je způsobena pohybem bloků zemské kůry, které úzce souvisejí s tektonickými procesy. Tyto výbuchy-dopady se šíří z místa posunu, přílivu, rozbití po rozsáhlých prostorech ve formě detonačních ozvěn a pruhů.
Nelze proto vyloučit možnost ohlasů takového zemětřesení v oblastech s nízkou seismickou zátěží, které mohou negativně ovlivnit bezpečnost těch budov a konstrukcí, které byly postaveny s minimálními rezervami stability a pevnosti seismické izolace nebo seismické ochrany.
Rýže. 19. Příklady konstrukcí odolných proti zemětřesení v bytové výstavbě: a – seismická izolační konstrukce s přepínatelnými spoji, používaná při výstavbě obytných budov v Severobajkalsku, Irkutská oblast;
Na Obr. Obrázek 19 ukazuje nejjednodušší systém seismické ochrany pro nízkopodlažní budovu, který byl použit ve stavebnictví. Kromě toho se při zvýšení zatížení větrem často používají kovové konstrukce regálů, sloupů a potrubí (obr. 20).
V zásadě nikdo není v bezpečí před náhlými slabými a silnými vibracemi zemského povrchu při zemětřesení. Kolísání v horních vrstvách půdy může také nastat v důsledku propadů jejích hlubších vrstev, kde jsou často nádoby, dutiny, tedy přirozené dutiny: bývalé čočky podzemní vody, přesuny vrstev země a podobné přirozené pohyby. Častou příčinou zemních vibrací mohou být místní sesuvy půdy, bahnotok, eroze roklí, roklí, strmé a mírné svahy kopců a břehy nádrží – řek, jezer a dokonce i venkovských rybníků.
Rýže. 20. Příklady upevnění konstrukcí namáhaných větrem v zemních podpěrách: a – s ponořením do kovové trubky uložené v zemi a vyplněné betonem; b – se sevřením s krouceným drátem mezi čtyři kovové tyče (trubky, úhelníky, kanály) zaražené nebo zakopané v zemi; c – s betonováním konce podesty v jámě (povrch betonu vyčnívá nad úroveň terénu); d – s vypalováním vnějšího boxu sloupu polosvorkami kolem cementového nebo betonového sloupu na výztuži.
Kromě toho mohou být horní vrstvy země tak mobilní, že pohybují ploty, stromy a dokonce i budovy nahoru a dolů. Mnoho jílů se chová za špatného počasí: buď vysychají, nebo bobtnají, což způsobuje, že horní vrstvy země jakoby dýchají, klesají dolů ze svahu a pak nahoru. Od takových otřesů jsou nejvíce zničeny dřevěné a kamenné jednopatrové domy. Všechny budovy jsou samozřejmě zemětřesením značně zasaženy.
Při analýze těchto vlivů a jejich důsledků byl vyvinut hlavní směr – směr náhle se objevujících vibrací a jejich stávající destrukce v různých konstrukčních schématech domů. Například u dřevěných domů nejlépe odolávají takovým vibracím lehké hrázděné stavby, ve kterých jsou místo stropních trámů použity desky hrana po hranu.
Z oblastí nejčastěji vystavených silným zemětřesením je v současnosti Zakavkaz – okolní hory, Achalkalaki a Šamakhi, Zakaspická oblast – Belovodsk, Krasnovodsk, a Turkestán s oblastí Fergana, dále Semirechye a Transbaikalia. Ale takové nebezpečné oblasti lze kdykoli rozšířit a mohou se objevit i nové. Všichni architekti a stavitelé by tedy neměli doufat v neustálou stabilitu základů budov a konstrukcí. Každá architektonická stavba a její objem musí mít pevný základ, který musí za všech okolností obsahovat rezervní faktory v základových a stěnových konstrukcích pro náhlé pohyby zeminy, posuny, zářezy, posuny a posuny.
Postupem času byly z četných seismických destrukcí budov a staveb vybrány stavební konstrukce a stavební materiály, které v té či oné míře takové destrukci vydrží nebo odolají. To znamená, že postupem času byly vyvinuty praktické metody boje proti zemětřesení tam, kde k nim dochází nejčastěji. Na konci XNUMX. století byla tato pozorování a studie využita při výstavbě v Uzbekistánu, zejména v oblasti Taškentu, při výstavbě nádražních objektů.
Jako preventivní opatření byly instalovány například příčné stěny, opěry a železné výztuhy. Bylo také zjištěno, že železno-kamenné skeletové budovy, navzdory své poloze v oblasti největší destrukce, s výškou až 20 pater, velmi málo trpěly zemětřesením a zůstaly stát, dokonce ani neopustily olovnici. To se vysvětluje racionální strukturou jejich základen a základů, stejně jako tuhostí jejich kostry samotné. Základy jsou tedy tou částí budovy, která přímo vnímá vibrace půdy a přenáší je do celé hmoty budovy.
Vzhledem k tomu, že se povrchová vrstva jakékoli zeminy třese mnohem silněji než vrstvy ležící o něco hlouběji, je žádoucí základ co nejvíce prohloubit a izolovat od povrchové vrstvy zeminy pomocí opěrných zdí, které s ní nejsou spojeny. . Například v případě velmi slabé zeminy může být výhodné instalovat souvislý železobetonový základ na pilotový základ. Je třeba poznamenat, že pilotové základy jsou jedním z nejspolehlivějších typů pro oblasti náchylné k zemětřesení, protože spojují budovu s hustšími, hlubšími vrstvami půdy.
Při výstavbě těžkých skeletových (rámových) budov je tedy třeba dosáhnout pevného podloží některou z obvyklých metod, to znamená pilotami, pilíři, prohlubněmi nebo kesony, přičemž jednotlivé podpěry musí být navzájem bezpečně spojeny.
Totéž platí pro skeletové konstrukce nízkopodlažních budov, a to jak ve městě, tak na venkově. Takové základy poskytují záruku nejen v případě seismických událostí, sesuvů půdy, bahna, ale také v případě jarních a dešťových povodní a povodní. Budou schopni odolat tlaku živlů. Samozřejmě, že po tlaku živlů jsou základy podrobeny patřičným opravám, ale je na to vynaloženo méně peněz a času než na obnovu domu, který se zřítil k zemi.
V případě velmi hluboké pevné zeminy lze stavbu založit na pevném železobetonovém základu, jehož základnu je nutné snížit tak, aby zatížení od budovy odpovídalo tlaku přilehlých částí základu. půdy, aby se zabránilo jejímu pohybu a vymáčknutí zpod budovy při zemětřesení.
Když se základ v prvním okamžiku zemětřesení rychle pohybuje, spodní část budovy se účastní tohoto pohybu, zatímco horní část díky své setrvačnosti zůstává na místě. V tomto případě vznikají smykové síly v rámu budovy, které mají maximum v základu, a ohybové síly, dosahující maxima v bodě klidu.
V prvním okamžiku zemětřesení lze tedy budovu považovat za pružný nosník upevněný blízko jejího vrcholu. Ale hned v příštím okamžiku, to znamená, že budova absorbuje dopad zemětřesení celou svou hmotou, začne kmitat jako blok upevněný na samém dně, a v důsledku toho budou síly vznikající v jeho rámu podobné. na běžné síly větru, které se zvyšují od horní části budovy ke spodní části.
Dřevěné domy poměrně dobře odolávají zemětřesení, zejména jednopatrovým a dokonce i půdním. Jejich zničení je bezvýznamné, protože takové domy jsou pružnější a lehčí než kamenné a při příliš velkých otřesech a pohybu půdy dochází k prasklinám v hlavním potrubí a kamnech, krbech a vytápěných domech. Kamenné stavby trpí zemětřesením poměrně výrazně: kostry zdí jsou zničeny ve směru vln. A pokud v takových stěnách dané konstrukce nejsou žádné spojovací spoje – kotvy, tedy kovové spoje – destrukce bude velká. Vlnovitému tlaku živlů tedy dobře odolávají jen ty kamenné stavby, jejichž stěny jsou vyztuženy kovovými táhly.
V oblastech, kde neustále hrozí seizmicita, se staví pouze domy, jejichž stěny jsou vyztuženy kovovými kotvami, tedy železobetonem. V seismických oblastech, stejně jako v zaplavených a zaplavených oblastech, nemůžete stavět domy z nepálených, nepálených, s sypanou výplní zdí atd. Tyto posledně jmenované domy jsou samozřejmě levné a staví se z místních stavebních materiálů: písku, hlíny, sama, tyče a klestí. V těchto oblastech je však vhodné postavit stejně levné stavby ze dřeva – srubové, panelové, rámové-panelové nebo hrázděné (s dřevěným rámem vyčnívajícím na vnější roviny stěn domu) (obr. 21).
Při výběru místa pro osídlené oblasti (vesnice, města, chaty atd.) a při jejich plánování, zejména v seismických oblastech, by měla být provedena kompletní analýza oblasti: povaha vyskytujících se zemětřesení, geologická stavba Oblast.
Rýže. 21. Celkový pohled na fragment fasády dvoupatrového obytného domu s vystupujícím dřevěným rámem – hrázděným.
Nejvhodnějším místem by bylo místo s pevnou půdou. Jedná se o druh půdy, který se obvykle nachází ve vyšších nadmořských výškách. Účinek seismických otřesů je výrazně oslaben masivním skalním podložím, ale i sypkými sedimenty o mocnosti vrstvy minimálně 30 metrů. Je nutné monitorovat případné rozlití povodní a dešťů, aby osídlené území nespadlo do záplavové zóny. Pokud budovy spadají do předpokládané záplavové zóny řeky, jezera apod., pak domy musí být
umístěny na vysokých kamenných podstavcích, pilířích a pilotech. Jednou z dostupných metod pro individuálního developera, jak ochránit svůj domov před seismickými účinky vlnovité podzemní vlny, je obložení obvodu domu zvenčí. Tento obrys je lichoběžníkový příkop vytvořený ve slepé oblasti do šířky 70-80 cm (podobný uzavřené drenáži). Taková konstrukce (galerie) obklopující základ domu odráží povrchové seismické vlny, ale i mechanické vlivy zvenčí (obr. 22).
Rýže. 22. Seismicky odolný systém: a – celkový pohled na pohyb seismických vln;
b – návrhové schéma „lapače“ zařízení pro tlumení seismických vln ve formě obtokového příkopu lichoběžníkového profilu (po obvodu objektu).
Kromě toho je vhodné udělat v domě kazetový strop a zpevnit stěny pomocí vnitřního rámu.
V případech, kdy má rovina na jedné straně linii hrany svahu, rokle nebo rokle, je základová deska v jejích rozích osazena na pilotách (obr. 23). Pokud je deska obdélníkového půdorysu a její délka přesahuje její šířku, s přihlédnutím k zatížení na ni (objemová hmotnost domu) a dalším vznikajícím silám, jako je smyk, umístí se podél okrajů desky dvě nebo tři další podpěrné piloty. deska.
Rýže. 23. Řez rohového připevnění betonové desky k podkladu zeminy
1 – základová deska; 2 – vybrání ve spodní patě základové desky; 4 – technologický výstupek.
