Строительство в сейсмических районах реферат

Обновлено: 04.07.2024

Производство строительно-монтажных работ в сейсмических районах нашей страны должно вестись с учетом имеющихся особенностей, которые предусмотрены СНиП
П-7—82 и другими главами II части СНиП. Требования СНиП обязательны для проектных и строительных организаций независимо от ведомственного подчинения. В проектах предусматриваются специальные требования по устойчивости зданий в соответствии с нормами для зданий и сооружений, возводимых на участках с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Производителям работ, начальникам участков, главным инженерам строительно-монтажных организаций не разрешается производить замену конструкций, деталей и материалов, предусмотренных в проектах, на другие без ведома и письменного согласия проектной организации.

Прикрепленные файлы: 1 файл

сейсмич районы, районы веч.мерзлоты.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

Специальность ______________________________ ______________________

Строительство зданий в сейсмических районах и _районах вечной мерзлоты_

по дисциплине ______________________________ _____________

Выполнил студент группы_______ ______________________________ _____________

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ.

Производство строительно-монтажных работ в сейсмических районах нашей страны должно вестись с учетом имеющихся особенностей, которые предусмотрены СНиП

П-7—82 и другими главами II части СНиП. Требования СНиП обязательны для проектных и строительных организаций независимо от ведомственного подчинения. В проектах предусматриваются специальные требования по устойчивости зданий в соответствии с нормами для зданий и сооружений, возводимых на участках с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Производителям работ, начальникам участков, главным инженерам строительно-монтажных организаций не разрешается производить замену конструкций, деталей и материалов, предусмотренных в проектах, на другие без ведома и письменного согласия проектной организации.

Сейсмостойкость зданий и сооружений обеспечивается выбором благоприятной в сейсмическом отношении площадки для строительства, конструктивно планировочной схемы зданий и сооружений; применением специальных конструктивных решений и расчетов конструкций зданий; качественностью выполнения СМР, что имеет прямое отношение к производству и организации работ на объектах. Для строительства в сейсмических районах важное значение имеет правильное и качественное выполнение фундаментов под здания и сооружения. Обычно глубина заложения фундаментов принимается такой же, как и в несейсмических районах. При неблагоприятных грунтах рекомендуется применять специальные меры по устройству надежного основания, в том числе водопонижение и искусственное упрочнение грунтов (уплотнение, химическое закрепление и пр.).

При свайных фундаментах ростверк рекомендуется заглублять в грунт. В пределах отсека ростверк следует выполнять непрерывным способом и на одном уровне. Верхние концы свай должны быть жестко заделаны в ростверк на величину, указанную в проекте. Фундаменты здания или его отсека (части здания, предусмотренной проектом), как правило, должны закладываться на одном уровне. В случае заложения фундаментов отсеков на разных отметках переход от более заглубленной части к менее заглубленной делается уступом высотой не более 60 см, конструкция уступов должна указываться в проекте. Фундаментные блоки следует укладывать в виде непрерывной ленты. При кладке стен подвалов из крупных блоков должна быть обеспечена перевязка кладки на глубину не менее 1/3 высоты блока. Для заполнения швов следует применять раствор по прочности в соответствии с проектом, но не ниже марки 25. В зданиях с расчетной сейсмичностью 9 баллов углы и пересечения стен усиливают путем закладки в горизонтальные швы арматурных сеток, размеры и сечение которых указываются в проектах.

Гидроизоляционные слои в стенах зданий следует выполнять из цементного раствора. При возведении каркасных зданий заполнение стен каменной кладкой должно выполняться на растворе марки не ниже 25; кладка стен должна быть связана со стойками каркаса арматурными выпусками длиной не менее 70 см, расположенными по высоте через 50 см. Кладка стен заполнения должна плотно прилегать к верхнему ригелю.

В зданиях с несущими стенами из каменной кладки в пределах отсека конструкции стен всех видов, а также материал для стен должны применяться одинаковые. В уровне перекрытий должны устраиваться антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам. Конструкции поясов должны указываться в проекте; выполняются они, как правило, в монолитном железобетоне с непрерывным армированием. Антисейсмический пояс верхнего этажа должен быть связан с нижележащей кладкой вертикальными выпусками арматуры. В сопряжениях стен независимо от расчета в кладку должны укладываться арматурные сетки длиной 1,5—2 м через 70 см по высоте при расчетной сейсмичности 7—8 баллов и через 50 см при 9 баллах. Перегородки следует применять крупнопанельные или каркасной конструкции. Они должны быть связаны со стенами и колоннами, а при их длине более 3 м и с перекрытием. Перегородки, выполненные в виде кладки из кирпича или блоков, необходимо, кроме того, армировать на всю длину не реже чем через 70 см, по высоте перегородки — стержнями общим сечением не менее 0,2 см2 в каждом шве. Отделку помещений, предназначенных для пребывания в них людей, рекомендуется производить легким листовым материалом типа сухой штукатурки, фанеры, древесноволокнистых плит и т. п. Штукатурка потолков может производиться только по металлической сетке. Применение для облицовки стен естественных и искусственных камней и плит допускается при условии крепления облицовки к кладке стен перевязкой или стальными анкерами.

Выполнила:
Ст. гр.1АП301
Гараева Миляуша
Преподаватель:
Мустакимов В.Р.

Казань, 2013
Содержание:
Введение
Сейсмостойкоестроительство
Сейсмическое нагружение
Сейсмическая защита
Сейсмический анализ
Экспериментальная проверка сейсмостойкости
Виброконтроль
Сухая кладка стен
Сейсмический амортизатор
Инерционный демпфер
Гистерезисный демпфер
Демпфирование вертикальной конфигурацией
Многочастотный успокоитель колебаний
Приподнятое основание здания
Свинцово-резиновая опора
Пружинный демпфер
Исследование сейсмостойкостиЗаключение
Список использованной литературы

Проблема сейсмозащиты зданий и сооружений от разрушений является актуальной. Ученые и специалисты бьются над решением задач по обеспечению целостности конструкций и сведения повреждений к минимуму. В современных конструкциях невозможно повысить сейсмостойкость, только благодаря увеличению величины сечений прочности или веса.
Требуетсяразработка новых более эффективных методов сейсмозащиты. Подобные решения подразумевают изменение массы и жесткости, демпфирование системы в зависимости от ее перемещений и скоростей.
Сейсмостойкость сооружения обеспечивается как выбором благоприятной в сейсмическом отношении площадки строительства, так и разработкой наиболее рациональных конструктивной и планировочной схем сооружения, специальнымиконструктивными мероприятиями, повышающими прочность и монолитность несущих конструкций, создающих возможность развития в конструктивных элементах и узлах пластических деформаций, значительно увеличивающих сопротивляемость сооружений действию сейсмических сил. Большое значение для повышения сейсмостойкости сооружений имеет высокое качество строительных материалов и работ.
Я попыталась разобраться всовременных методах сейсмозащиты зданий подробнее.

Сейсмостойкое строительство
Сейсмостойкое строительство (earthquake engineering) — это раздел гражданского строительства, который специализируется в области поведения зданий и сооружений под сейсмическим воздействием в виде сотрясений земной поверхности, потери грунтом своей несущей способности, волн цунами.
Сейсмостойкое строительство может рассматриватьлюбой строительный объект как фортификационное сооружение, но предназначенное для обороны от специфического противника — землетрясения. В обоих случаях основной принцип проектирования общий: замедлить или ослабить возможную атаку.
Главные задачи сейсмостойкого строительства:
• Понимать, что происходит при взаимодействии строительных объектовс трясущимся основанием.
• Предвидеть последствия возможных толчков.
• Проектировать, возводить и поддерживать в надлежащем состоянии сейсмические объекты
Сейсмически прочное сооружение не обязательно должно быть громоздким и дорогим как, например, Пирамида Кукулькана в городе майя Чичен-Ица.
В настоящее время наиболее эффективным и экономически целесообразным инструментом в сейсмостойкомстроительстве является вибрационный контроль cейсмической нагрузки и, в частности, сейсмическая изоляция, позволяющая возводить сравнительно легкие и недорогие постройки.
Taipei 101, самый высокий в мире
небоскрёб, оборудованный
инерционным демпфером

20-этажный жилой дом, упавший при
разрушительном землетрясении в Чили, 2010
Сейсмическое нагружение
Сейсмическое нагружение (seismicloading) является одним из основных понятий в сейсмостойком строительстве и теории сейсмостойкости и означает приложение колебательного возбуждения землетрясения к различным постройкам.
Величина сейсмической нагрузки в большинстве случаев зависит от:
• Интенсивности, продолжительности и частотных характеристик ожидаемого землетрясения
• Геологических условий площадки.

ГОСТ

Сущность сейсмостойкого строительства

Сейсмостойкое строительство, как правило, осуществляется в регионах, подверженных землетрясениям. Оно заключается в учете сейсмических воздействий на здание при его проектировании.

Следует заметить, что интенсивность землетрясений в разных странах измеряется по-разному. Например, в СССР была принята шкала, в соответствии с которой строения в 7-балльных (и более сейсмичных) регионах должны рассчитываться на сейсмическую нагрузку. В регионах, где прогнозируемая интенсивность землетрясения не превысит 6 баллов допускается возводить обычные здания.

Рисунок 1. Сейсмостойкое строительство. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Районы сейсмического строительства определяются по картам сейсмического районирования, которые входят в состав нормативной литературы России. Для того, чтобы уточнить сейсмичность конкретной площадки необходимо производить геологические изыскания. Примечательно, что строительство в районах с сейсмичностью 9 баллов и более, весьма неэкономично. В этой связи в российской нормативной литературе сейсмически активные районы ограничены балльностью от 7 до 9.

Полная сохранность здания в случае землетрясения потребует больших затрат, а в некоторых ситуациях будет просто невозможна. Учитывая тот факт, что разрушительные землетрясения происходят довольно редко, современные нормы допускают возможность некоторого повреждения несущих конструкций при стихийном бедствии. При этом данные повреждения не должны представлять угрозы для людей или сохранности оборудования.

Готовые работы на аналогичную тему

Главными задачами сейсмостойкого строительства можно назвать:

изучение процесса взаимодействия неустойчивого основания и строительного объекта;
оценка разрушительности возможного землетрясения;
проектирование, монтаж и поддержание в надлежащем состоянии конструкций сейсмостойких сооружений.

Проектирование сейсмостойких зданий

Степень сейсмического воздействия в большей мере зависит от грунтовых условий. Наиболее благоприятным основанием в данном случае будут являться скальные породы. Сильно выветренные, обводненные или нарушенные геологическими процессами породы неблагоприятны, а иногда и вовсе непригодны для антисейсмического строительства. В случаях, когда на данной площадке возвести здание просто необходимо, прибегают к усилению грунтов основания, а также осуществляют дополнительные мероприятия по сейсмической защите объекта. Это приводит, как уже отмечалось выше, к значительному удорожанию строительства.

Сейсмостойкость здания может быть обеспечена как рациональным подбором участка строительства, так и выбором наилучшей конструктивной схемы здания в период проектирования. Помимо этого, применяются различные конструктивные мероприятия, способные повысить прочность и жесткость каркаса, а также создать возможность развития в некоторых конструкциях пластических деформаций (что в значительной мере увеличит сопротивляемость объекта сейсмическим нагрузкам).

Рисунок 2. Усиление конструкций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Правильность подбора той или иной конструкции и сечения ее элементов определяется соответствующим расчетом. Согласно действующей нормативной литературе, расчет объектов на сейсмостойкость должен производиться по несущей способности и предполагать действие сейсмических нагрузок.

Стоит отметить, что точно определить величину сейсмического воздействия на стадии проекта не представляется возможным, поскольку движение земной коры во время землетрясения зависит от множества факторов, оценить которые количественно возможно лишь с определенными допущениями.

Методы и ограничения

На сегодняшний день существует ряд приближенных методов оценки сейсмических нагрузок на сооружения. Широкое распространение в начале XX века получил статический метод. Его суть заключается в определении сейсмических сил с учетом того, что строительный объект представляет собой абсолютно жесткое тело, каждая точка которого имеет сейсмическое ускорение.

Более современным методом является динамический метод. В настоящее время предприняты попытки автоматизировать данный расчет, поэтому сегодня его выполняют специальные программные комплексы. Стоит заметить, что и данный метод предполагает ряд допущений. Их необходимость обусловлена отсутствием необходимой исходной информации о максимальных величинах изменения во времени скорости, ускорения и т.д.

Принимая во внимание приближенный характер некоторых методов расчета и определения сейсмических сил, нормы вводят ряд обязательных ограничений и требований. Они заключаются в ограничении размеров здания в плане и по высоте. Например, кирпичное здание с кладкой 2-ой категории сейсмостойкости, возводимое в районах с 7-балльной сейсмичностью, не должно быть выше 4-х этажей. Для кирпичных и каменных стен определены минимальные размеры толщин простенков и расстояний между стенами, помимо этого рекомендуется возведение дополнительных монолитных поясов и т.д.

Примечательно, что высота зданий, сооружаемых из более прочных материалов и конструкций никак не регламентируется. Так, для каркасных зданий из стали и железобетона не определена максимальная высота.

Величина сейсмических сил, а также все конструктивные требования к зданиям закреплены в соответствующей нормативной литературе и зависят от сейсмичности строительного участка. В большинстве случаев для зданий расчетной сейсмичностью будет являться сейсмичность площадки, на которой будет располагаться данный объект. Что касается особо ответственных сооружений, то их расчетная сейсмичность повышается относительно сейсмичности площадки.

В РФ больше двадцати процентов территории относится к сейсмоопасным зонам, на которых строительство и проектирование зданий и сооружений имеет свои особенности.

В данной статье описаны основные конструктивные и технические решения по возведению зданий и сооружений на таких территориях, а также современные методы самозащиты зданий и сооружений.

Ключевые слова: сборно-монолитные конструкции, сейсмическая активность, железобетон, сейсмостойкость, сейсмические воздействия, сейсмозащита.

In the Russian Federation, more than twenty percent of the territory belongs to seismic zones, where the construction and design of buildings and structures has its own characteristics.

This article describes the basic design and technical solutions for the construction of buildings and structures in such areas, as well as modern methods of self-defense of buildings and structures.

Keywords: prefabricated monolithic structures, seismic activity, reinforced concrete, seismic resistance, seismic effects, seismic protection.

С учетом роста населения страны, осваиваются новые территории, в том числе районы с повышенной сейсмической активностью. Строительство зданий и сооружений в таких районах было малоизучено, т.к существующие на тот момент строительные технологии не позволяли возводить многоэтажные здания из железобетона, хотя это является как наибольше экономически эффективным. Для горных районов РФ, бетон является малодоступным материалом, так как не развита транспортная инфраструктура. Железобетон позволяет решать практически многие архитектурно-планировочные решения. Все монолитные конструкции укладываются с холодными швами, что является одним из уязвимых мест в сборно-монолитном технологии строительства, поэтому стыки стоит располагать вне зоны максимальных усилий, обеспечивать однородность конструкции и ее монолитность и непрерывность конструкции. Для безопасной жизнедеятельности населения РФ в сейсмоопасных районах, необходимо применять современные методы строительства, для обеспечения защиты населения от землетрясений.

К строительству зданий и сооружений в зонах повышенной сейсмической активности предъявляются особые нормы и требования. К зонам повышенной сейсмической активности относятся районы, которые часто подвергаются землетрясениям. Землетрясение — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений в земной коре. При возведении зданий и сооружений для определения мощности сейсмического воздействия используют двенадцатибалльную шкалу землетрясений. При строительстве зданий в таких районах, необходимо применять материалы, конструкции и конструктивные схемы, обеспечивающие снижение сейсмических нагрузок, а также принимать меры по дополнительному усилению основания здания и сооружения

Сейсмической безопасностью называется состояние защищенности населения, объектов экономики и окружающей природной среды от опасностей, возникающих в результате землетрясений [1].

Россия — страна, у которой более 30 % территории находится в сейсмических районах и подвергается землетрясениями высокой сейсмической интенсивностью. Около 80 % сейсмически опасных районов приходятся на крупные и средние города. Такие сейсмические районы, как Курильские острова, о. Сахалин, Камчатка, Прибайкалье и Забайкалье, Алтай, Северный Кавказ постоянно подвергаются воздействию землетрясений различной интенсивности. Во всем мире при проектировании и строительстве высотных зданий и сооружений используют современные методы сейсмозащиты. Для каждого здания разрабатывают индивидуальный план. Как правило для таких зданий неприемлемы традиционные методы антисейсмической защиты, хотя многие российские инженеры-проектировщики пытаются использовать методы, которые уже давно пользуются. Одним из эффективных способов строительства зданий и сооружений в сейсмоактивных районах является применение самоизоляции и демпфирующих устройств. Данные устройства хорошо зарекомендовали себя и успешно пользуются в зарубежных странах.

Применение инновационных систем сейсмозащиты позволяет в 2–3 раза снизить сейсмическую нагрузку на здание, а кроме того, является компенсирующим мероприятием, удовлетворяющем требования Приказа Минрегиона России № 36 [2]

Ведущими инженерами и специалистами многих стран, в том числе и российских на сегодняшний день разработаны многочисленные способы сейсмоизоляции (ССИ). Первые шаги в этом направлении были сделаны еще в 20-х годах в Англии. Одним из первых методов предполагало размещать между фундаментов и зданием слой песка для лучшего скольжения зданий во время сейсмических колебаний.

Многолетние результаты инженерного анализа землетрясений привело к следующим принципам проектирования и строительства зданий и сооружений:

Принцип, который обеспечивает снижение сейсмической нагрузки, осуществление которого достигается уменьшением массы всех конструкций, благодарю введения более легких и эффективных по прочности строительных материалов.
Принцип равномерного распределения жесткостей и масс в зданиях, т. е. несущие элементы необходимо равномерно и симметрично распределять по этажам здания
Принцип монолитности элементов зданий и сооружений, обеспечивающийся расположением стыков соединений элементов вне зоны максимальных усилий, возникающих при землетрясениях.
Принцип обеспечения условий, облегчающих развитие в элементах конструкций пластических деформаций, т. е. чтобы во время действия сейсмических сил контракция не разрушалась хрупко, а имело пластичность.

Каждый год на нашей планете случаются до миллиона землетрясений, которые приводят к гибели населения, из-за недостаточной защиты населения от таких катастроф. Как бы не была на сегодняшний день развита семиология, но контролировать сейсмическую активность Земли так еще не научились. Однако все-таки можно уберечься от землетрясений на сегодняшний день и это вполне по силам. Необходимо применять особо прочные конструкции, обеспечить жесткость конструкций, а также использовать амортизирующие и изолирующие оборудования. Современной методы строительства зданий и сооружений в зоне повышенной сейсмической зоны далеко шагнули вперед, и начали использовать специальные технические средства, которые позволяют значительно снизить воздействие сейсмических сил на здания и сооружения.

К современным и часто используемым методам относятся:

Рис. 1. Свинцово-резиновая опора: 1- опорные пластины, 2- листы резины,3- стальные пластины, 4-резиновая оболочка, 5-отверстия под анкерные болты

Рис. 2. Пружинный демпфер

Значение слова демпфер с немецкого языка — глушитель. В этом и состоит принцип пружинного демпфера, чтобы глушить сейсмические колебания

Рис. 3. Инерционный демпфер

Инерционный демпфер представляет собой массивный бетонный блок, установленный на высотном здании, который колеблется с резонансной частотой с помощью пружиноподобного механизма под действием сейсмической нагрузки.

Рис. 4. 1- Первичная поверхность скольжения 2- вторичная поверхность скольжения

При строительстве и проектировании фундамента в сейсмоопасных регионах, нужно в первую очередь обратить внимание на повышение жесткости и устойчивости несущий конструкций. В зданиях с повышенной высотностью, необходимо применять железобетонные диафрагмы, ядра жесткости или стальные связи. Одними из важных в настоящее время, становятся экономические критерии, на основе которых может быть выбрана такая степень антисейсмического усиления, которая обеспечивает, с одной стороны, заданный уровень надежности сооружения, а с другой, — минимальную величину расходов, связанных с ликвидацией последствий землетрясения.

Несмотря на то, что современные технологии строительства в районах с повышенной сейсмической активностью сделала большой шаг вперед, до сих пор проблема на территории РФ остается актуальной. Причинами всего этого является: высокая стоимость оборудования, малодоступность, а также внедрение данной технологии. Свод правил в строительстве в РФ не предусматривают внедрение данных технологий, что подразумевает за собой отставание от зарубежных нормативных документов.

В заключении хотелось бы отметить, что строительство зданий и сооружений в районах с повышенной активностью имеет большое значение в сфере строительства в целом. С увеличением численности населения и для улучшения условий проживания и безопасности населения в городах, а также в других населенных пунктах с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями с крайне ограниченными возможностями расширения территории, необходимо проявлять более современные и высокие требования к надежности зданий и сооружений, необходимо ввести особый контроль к строительству в данных районах.

Основные термины (генерируются автоматически): сооружение, строительство зданий, повышенная сейсмическая активность, район, здание, инерционный демпфер, сейсмическая нагрузка, высотное здание, пружинный демпфер, РФ.

Читайте также: