Основные итоги исследования монолитных зданий после землетрясения

Анализ результатов исследования монолитных зданий после землетрясения показал, что их поведение после землетрясения определялось взаимосочетанием различных факторов, основные из которых следующие:

• 1. Гидрогеологические условия площадки строительства
• 2. Технология возведения и состояние здание перед землетрясением
• 3. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения
• 4. Этажность и ориентация строения
• 5. Материалы основных конструкций

Обращаясь к статическому анализу результатов оценки степени повреждения монолитных зданий, нетрудно заметить, что метод возведения монолитных зданий оказал решающее влияние на их поведение при землетрясении (таблица 1,2). Повреждение третей степени зафиксированы лишь в 15% зданий, возведенных в переставных опалубках, ВТО время как около 80% зданий возведенных в скользящих опалубках получили повреждения 3−4 степени.

Проектирование монолитных зданий для сейсмических районов

Сейсмостойкость зданий и сооружений, как известно, обеспечивается двумя путями: снижением сейсмической нагрузки и необходимой прочностью конструкций. Оба эти приема следует использовать при проектирование монолитных зданий.

Снижение сейсмической нагрузки может быть достигнуто:

1. Путем облегчения массы здания.

Существенное облегчение массы здания из монолитного железобетона может быть достигнуто при применение легких бетонов, изготовление наружных стен с эффективным утеплителем, а внутренних — минимальной толщины.

При замене тяжелого бетона на легкий не следует забывать о двух важных обстоятельствах.

Во-первых, легкобетонные конструкции вертикального выполнения характеризуются неоднородностью по высоте. Во-вторых легкобетонные стены на 30−40% хуже сопротивляются срезу чем тяжёлобетонные. По этому переход от тяжелого бетона к легкому должен сопровождаться тщательным анализом и расчетом.

Стремясь усилить архитектурную выразительность зданий, архитекторы зачастую чрезмерно усложняют их очертания в плане. Это отрицательно сказывается на сейсмостойкости здания. В этой связи требуется, чтобы отношение периметра наружных стен к общей площади этажа не превышало соответственно 0,4.

Сейсмостойкость напрямую зависит и от планировки зданий. К примеру при увеличении шага внутренних стен уменьшается масса здания, но и тем самым растут напрежения в стенах и перекрытиях.

2. Выбором благоприятной площадки строительства, т. е. в слоях грунта должны быть более твердые породы такие как скальные грунты. Так же существует вариант укрепления грунтов основания на строительной площадке с помощью силикатизации, цементации, смолизации и т. д.

Цементация грунтов — группа методов технической мелиорации грунтов, основанная на введении в грунт гидравлических вяжущих.

Технология введения реагентов для разных типов грунтов существенно различается. Для трещиноватых скальных или песчано-гравелистых массивов грунтов применяется инъекционная цементация, которая заключается в нагнетании (под давлением от 3 до 70 атм.) через систему пробуренных скважин цементного раствора (соотношение массы цемента и воды может изменяться от 0,1 до 2), в результате чего снижается водопроницаемость грунта и повышается его прочность. За окончание работ принимают снижение поглощения раствора до величин менее 0,01 л/мин при предельном давлении.

Повышение подвижности цементных и цементно-глинистых растворов достигают добавкой сульфитно-спиртовой барды (0,01−0,25% по отношению к цементу). Ускорение схватывания растворов и увеличение первоначальной прочности цементного камня регулируется добавками CaCl₂ (1−5% по отношению к цементу). При инъекции кавернозных грунтов в растворы вводят отощающие добавки: песок, шлак, золы уноса и т. д.

Силикатизация грунтов — химический способ искусственного закрепления грунтов в строительных и иных целях посредством силикатных растворов, нагнетаемых (инъектируемых) в грунт. Один из методов технической мелиорации грунтов.

Силикатизация осуществляется тремя способами: 1) однорастворная силикатизация; 2) двурастворная силикатизация; 3) газовая силикатизация. Закрепление крупных песков производится обычно двухрастворным способом силикатизации: последовательное нагнетание в грунт раствора жидкого стекла (силиката натрия) и раствора хлористого кальция.

Закрепление мелких и пылеватых песков осуществляется однорастворным способом: нагнетание в грунт раствора жидкого стекла с отвердителем (коагулянтом). В качестве последних в разное время использовались как кислоты (HCl, H₂SO₄, H₃PO₄), так и соли (Na₂CO₃, NaHCO₃, NaH₂PO₄) в чистом виде или в смеси с кислотами; наиболее часто применяемые в настоящее время — H₂SiF₆, NaAlO₂ и др.

Закрепление крупных и средних песков возможно осуществить газовой силикатизацией: последовательное нагнетание в грунт раствора жидкого стекла и газообразного CO₂.

Для закрепления лёссов нагнетают раствор жидкого стекла с отвердителями или без них. В результате коагуляции силиката натрия отвердителями или при взаимодействии с компонентами лессов образуется гель кремневой кислоты, цементирующий грунт. Однорастворная силикатизация с использованием различных отвердителей используется также для доуплотнения скальных трещиноватых грунтов.

Необходимая прочность конструкций Минимальные классы бетона по прочности и минимальные значения толщины стен представлены в таблицах 2,1 и2,2 соответственно.