Конструкції будівель, що будуються в сейсмічних районах
Географічні райони, схильні до землетрусів, називають сейсмічними. Причинами землетрусів можуть бути явища, пов'язані з вулканічними процесами, розривами глибинних шарів землі тощо, що супроводжуються коливаннями земної кори. Для будівель та споруд, розташованих у сейсмічних районах, найбільш небезпечними є горизонтальні коливання поверхневих шарів ґрунту. В епіцентрі землетрусу (зона утворення землетрусу) небезпечними стають і вертикальні коливання.
Інтенсивність землетрусів прийнято оцінювати в балах за стандартною шкалою, що має інструментальну та описову частини. В інструментальній частині подаються кількісні дані щодо вимірів характеристик коливань реєструючими приладами, в описовій - наводяться характерні ознаки поведінки конструкцій, руйнувань та дефектів, що виявляються під час землетрусу. Землетруси інтенсивністю до 6 балів спеціальних посилень конструкції, як правило, не вимагають. При землетрусі силою 7-9 балів необхідні спеціальні конструктивні заходи, які забезпечують сприйняття сейсмічних навантажень. Землетрус силою 10 балів супроводжується коливаннями такої сили, що їхнє сприйняття конструкціями будівель у більшості випадків економічно недоцільне. Тому в районах, де можливі землетруси інтенсивністю 10 балів, як правило, будівництво не ведеться.
Підвищення сейсмостійкості будівлі досягається, по-перше, загальною компоновкою конструктивної системи, при якій задовольняються вимоги симетричності та рівномірності розподілу мас і жорсткостей (рам, зв'язкових діафрагм та інших конструктивних елементів), а по-друге, конструктивними заходами, що підвищують простор .
Першої вимоги найбільшевідповідають будівлі із простим планом, наприклад, у вигляді прямокутника. Ці вимоги особливо актуальні для будівель з несучими кам'яними стінами, в яких насамперед неприпустимі злами та виступи зовнішніх стін у плані при розрахунковій сейсмічності 9 балів та обмежені при 7- та 8-бальній розрахунковій сейсмічності.
За складних обрисів плану будівлі рекомендується їх розділяти антисейсмічними швами на окремі блоки простої прямокутної форми. Антисейсмічні шви, як правило, поєднують з температурними та деформаційними швами.
Особливі вимоги пред'являються до конструктивних рішень несучих елементів та їх поєднання. Фундаменти в межах одного блоку мають залягати на одній глибині; на слабких грунтах влаштовують перехресні фундаментні стрічки або суцільну фундаментну плиту; на добрих ґрунтах допустимі стовпчасті фундаменти під колони, проте при цьому пов'язані поверху в обох напрямках. Для багатоповерхових будівель доцільно влаштування підвалів та пальової основи. Допускається використання практично всіх типів паль, але з обов'язковим поперечним армуванням. При цьому бажано, щоб кінці паль упиралися в міцні ґрунти - скельні, великоуламкові, щільні піски та глинисті ґрунти. Ростверки пальового фундаменту повинні бути безперервними та в одному рівні в межах температурного блоку.
Залізобетонні перекриття повинні бути жорсткими у своїй площині та мати надійне кріплення до вертикальних конструкцій, що несуть. У цьому плані великі переваги мають монолітні та збірномонолітні перекриття. Збірні перекриття мають певну податливість у горизонтальній площині в основному через підвищену деформативність міжплитних швів і зон спирання, причому практично на всі види деформацій - стиснення, розтягуваннята зрушення. Підвищена жорсткість у цьому випадку може бути забезпечена спеціальними заходами - використання плит з більш вираженими бічними шпонками з одночасним підвищеним контролем за заливкою швів, встановленням арматурних каркасів у шви, влаштування додаткових зв'язків між плитами та елементами каркасу з установкою додаткових закладних деталей та улаштуванням додаткових випусків арм .
Основні вузлові сполучення колон з перекриттями повинні бути посилені додатковим армуванням: колони – поперечною арматурою у вигляді сіток чи спіралей; ригелі - також поперечної та поздовжньої при- опорної арматурою.
Для огороджувальних конструкцій у каркасних будинках найбільш переважними є легкі панелі навісні і самонесучі стіни, застосовують також цегляне заповнення. У конструкціях кріплень стінових панелей доцільно передбачити можливість мінімальної перешкоди горизонтальним усуненням каркаса при сейсмічній дії. Цій вимогі відповідають, наприклад, гнучкі зв'язки у вигляді арматурних стрижнів, що перешкоджають переміщенню панелей з площини і незначно опираються навантаженням у площині стінових панелей.
У будинках підвищеної поверховості рекомендується передбачати вбудовані або виступаючі лоджії зі стінами, які є продовженням відповідних внутрішніх стін.
Перегородки та заповнення каркасу будівель рекомендується виконувати з полегшених матеріалів також каркасної конструкції зі з'єднаннями до колон та перекриття.
Для залізобетонних каркасних будівель максимальні довжини (ширини) блок-секції та висота будівель приймаються за табл. нижче