Файл: Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]..pdf

Т а б л и ц а 4

Сведения о повреждении зданий в г. Консепсьоне при землетрясении в 1960 г.

ции в докладе Т. Фунахаши содержались сведения о 7-этаж­ ном здании страховой компании в Токио, стены которого представляли стальной каркас с кирпичным заполнением. Это здание успешно перенесло известное Кантовское земле­ трясение 1923 года.

• При землетрясении в 1963 г, в Барке (Ливия) полностью сохранились здания с монолитным железобетонным карка­ сом и заполнением из тесаных камней, несмотря на то, что В' момент землетрясения здания не были достроены [3].

Во время Зангезурского землетрясения 1968 года многие каменные здания были разрушены [9]. Наряду с этим 6-этажные здания с монолитным железобетонным каркасом и ‘Заполнением из мелких блоков природного камня практи­ чески не получили повреждений.

Для полноты суждения о степени сейсмостойкости кар­ касно-каменных зданий заметим, что в материалах послед­ ствий землетрясений имеются немногочисленные примеры тяжелых повреждений зданий этого типа. Однако все эти примеры не являются свидетельством плохого конструктив­ ного решения, обеспечивающего совместную работу каркаса и прочного заполнения при действии сейсмических сил, а лишь подтверждают известное правило о том, что эффектив­ ность любого конструктивного мероприятия зависит в конеч­ ном счете от качества его выполнения. При детальном раз-

45

боре этих примеров приходится сталкиваться с грубыми на­ рушениями в армировании каркаса, недопустимым сниже­ нием прочности бетона, отсутствием должной связи между каркасом и заполнением и т. п.

Строительство каркасно-каменных зданий в первую оче­ редь целесообразно в районах, богатых природным камнем (Закавказье, Крым, Молдавия и др.). Использование для кладки заполнения мелких и крупных блоков известняка к туфа позволяет возводить здания с высокими технико-эко­ номическими показателями. Так, по данным Молдгипростроя„ стоимость 1 м2 жилой площади 7-этажного каркасно-камен­ ного здания составляет около 150 руб., в то время как для крупнопанельных и каркасно-панельных 9-этажных зданий этот же показатель достигает более высоких значений (см. табл. 1).

Проектные изыскания, выполненные Молдгипростроем и ОИСИ, дают основание утверждать, что при использовании камня марки 35—50 каркасно-каменные здания могут воз­ водиться высотой до 9 этажей включительно. При более высокой прочности камня этот предел может быть уве­ личен*.

Серьезным тормозом в развитии сейсмостойкого каркас­ но-каменного домостроения являлись некоторые ограниче­ ния, содержавшиеся в СНиП П-В.2-62. Так, в п. 9,21 былозаписано: «Учет несущей способности заполнений с проема­ ми в работе каркасной стены допускается в том случае, если в рассматриваемом ярусе стены кроме заполнений с прое­ мами имеется не менее 30% (от количества панелей карка­ са) сплошных заполнений». Вряд ли следует пояснять, с ка­ кими трудностями приходилось сталкиваться проектировщи­ кам в связи с необходимостью выполнения этого требования при разработке проектов современных зданий. Между тем опыты ОИСИ показали, что хотя проемы в заполнении от­ рицательно влияют на несущую способность каркасно-камен­ ных стен, тем не менее последняя всегда оказывается намно­ го выше, чем у каркаса без заполнения. Неучет этого обстоя­ тельства приводил к необоснованному увеличению сечений элементов каркаса и расхода арматуры. В силу этого рас­ сматриваемое требование находилось в прямом противоречии- с одним из основных требований в той же главе СНиП об' экономном расходовании цемента и металла и широком при­

* Некоторые данные о работе каркасно-каменных стен при действии, горизонтальной нагрузки см. в статье Н. 3. Гельмана, помещенной в этом сборнике.

46

открытыми не менее чем с одной стороны». Отсутствие в этом требовании указаний о размерах сечений включений де­ лает обязательным его выполнение даже в тех случаях, ког­ да в этом совершенно нет никакой необходимости (например, при устройстве колонн сечением 40X40 см).

Серьезно препятствует развитию каркасно-каменного до­ мостроения в сейсмических районах отсутствие метода расче­

варительно напряженной арматурой, привлекают все боль­ шее внимание специалистов сейсмостойкого строительства. На сегодняшний день уже имеется определенный опыт про­ ектирования и возведения таких зданий и сооружений как в нашей стране, так и за рубежом.

Еще в 1949 г. Я. А. Измайловым совместно с М. М. Ма-

.датовым и С. 3. Мастанзаде были разработаны и представ­ лены на Всесоюзный конкурс по сейсмостойким гражданским сооружениям предложения по увеличению сейсмостойкости стен и других элементов зданий путем их предварительного напряжения. В конструктивном отношении суть этих предло­ жений состояла в том, что арматурные стержни распола­ гались в открытых бороздах в кладке, которые после натя­ жения арматуры замоноличивались. Натяжение стержней в зданиях предусматривалось поэтажное, а в высоких соору­ жениях — поярусное. Такое конструктивное решение было осуществлено при возведении каменной подпорной стенки.

В 1962 г. авторами настоящей статьи было предложено усиливать блочные стены многоэтажных зданий предвари­ тельно напряженной арматурой, пропускаемой на всю высо­ ту стен без промежуточных анкеров. Это предложение полу­ чило применение в проекте 5-этажного здания, разработан­ ном Молдгипростроем при участии ОИСИ в 1966 г.

Недавно в Севастополе было закончено строительство двух крупноблочных зданий с простенками, усиленными на­ пряженной стержневой арматурой*. При проектировании этих зданий величина предварительного обжатия кладки на­ значалась из условия компенсации отсутствующего сцепле­ ния в растворных швах и принималась равной 2 кг/см2. Не­ смотря на столь упрощенный подход к проектированию, сам

4 7

Определенный опыт возведения зданий с предварительнонапряженными стенами накоплен в Японии, Новой Зеландии- н США. В Польше возведено панельное здание с усилением стен горизонтальными тяжами. Этот прием часто применяет­ ся и в отечественном домостроении на подрабатываемых тер­ риториях.

Отсутствие сведений о поведении зданий с предваритель­ но напряженными стенами при землетрясениях можно в из­ вестной мере компенсировать данными соответствующих ис­ следований. Наибольший объем интересующей нас информа­ ции получен ЦНИИСК им. Кучеренко и лабораторией сейс­ мостойкости зданий ОИСИ. В последнее время в этом на­ правлении начаты работы во Фрунзенском политехническом институте, в КиевЗНИИЭП и других организациях.

В опытах А. И. Рабиновича обжатие кирпичной кладки в, пределах до 1 кг/см2 повысило ее сопротивляемость динами­ ческим воздействиям более чем в два раза. Опыты ЦНИИСК с кирпичными кладками указали на прямую зависимость между интенсивностью их предварительного обжатия и со­ противлением перекосу. Аналогичные данные были получе­ ны в ОИСИ при испытаниях фрагментов предварительно напряженных стен из легкобетонных блоков и блоков пиль­ ного известняка. Информация, свидетельствующая о ценно­ сти рассматриваемого приема повышения сейсмостойкости каменных зданий, получена в ЦНИИСК при проведении ди­ намических испытаний модели секции 4-этажного крупно­ блочного дома с помощью виброплатформы.

В Новой Зеландии при строительстве зданий с предвари­ тельно напряженными стенами высотой до 6 этажей из лег­ кобетонных блоков была осуществлена экспериментальная проверка сопротивляемости динамическому воздействиюфрагментов таких стен. Судя по описанию, содержащемуся в работе [28], этот опыт был весьма упрощен; его количе­ ственные результаты не опубликованы, однако в указанной1

но напряженных стен динамическому воздействию. В част­ ности указывается, что после расшивки раствором швов, кладки, поврежденных во время первого испытания, несущая< способность фрагментов стен полностью восстанавливалась. Полагаем, что расшивка поврежденных швов в кладке вряд пи могла сказаться на ее несущей способности; скорее всегопоявление трещин в растворных швах не привело к ее сни­ жению. Этот вывод подтверждается результатами исследо­

ваний, выполненных ОИСИ.

Усиление каменных стен напрягаемой арматурой позво­ ляет увеличить их высоту сверх 5 этажей — предела, уста­ новленного для каменных зданий, возводимых на сей­

48

смически активных территориях. В районах, где камень про­ должает оставаться одним из основных стеновых материа­ лов, реализация этой возможности может существенно улуч­ шить технико-экономические показатели строительства.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Альтшулер Е. М., Душное Ю. П., Тучнина В. Г. Об эффективности

объемно-блочного домостроения. ЦНТИ Госгражданстроя. М., 1971.

2. Ашрабов А. Б., Рассказовский В. Т., Мартемьянов А. И. Проекти­ рование, возведение и восстановление зданий в сейсмических районах. Изд. «Узбекистан», 1968.

3. Быховский В. А., Чураян А. Л. Краткий обзор последствий ряда разрушительных землетрясений, происшедших за последнее время. Сб.: «Совершенствование методов расчета и конструирования зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах». Изд. «Мецниереба»,. 1967.

4. Васильев Б. Ф., Арнапольский И. С., Антонов В. А. Конструктив­ ные решения многоэтажных промышленных зданий для сейсмических районов. «Промышленное строительство», 1970, № 10.

5.Временные технические нормы проектирования и строительства зда­ ний и сооружений в сейсмических районах Социалистической Федератив­ ной Республики Югославии, 1967.

6.Динеску Т., Рэдулеску К., Шандру А. Применение скользящей опа­ лубки в строительстве. Изд. «Картя Молдовеняекэ», 1970.

7.Дроздов П. Ф. О проектировании многоэтажных каркасов зданий

нерного обследования зангезурских землетрясений 1968 года. Сб.: «Объе­ диненная сессия научно-исследовательских институтов Закавказских рес­

13.Лисогор С. М. Современные методы и тенденции развития объем­ но-блочного строительства в зарубежных странах. ЦНТИ Госграждачстроя, 1971.

14.Медведев С. В. Инженерная сейсмология. Госстройиздат, 1962.

15.Некоторые данные об уровне развития строительства жилых до­ мов из крупноразмерных элементов в Европейских странах и Японии за

период 1968—1969 гг. Экспресс-информация ЦИНИС, в. 8, зарубежный, опыт. М., 1972.

16.Немчинов Ю. И. Исследование динамических характеристик зда­ ний повышенной этажности. Автореферат диссертации. М., 1968.

17.Поляков С. В., Лордкипанидзе Р. С., Решетов В. И. Современные сейсмостойкие здания с железобетонными несущими конструкциями в Румынской Народной Республике. «Бетон и железобетон», 1963, № 2.

18.Проектирование сейсмостойких зданий (под редакцией С. В. По­ лякова). Стройиздат, 1971.

J9. Родин Ю. М. Миллионы новоселий. Стройиздат, 1971.

20. Сейсмостойкие сооружения за рубежом (под редакцией В. Н. На­ сонова). Стройиздат, 1968.