Железобетонная встряска: у проектировщиков появится кодекс безопасности зданий на сейсмическую нагрузку

В Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) прошло заседание на тему «Железобетонные конструкции. Методы расчета и проектирования». Научное сообщество посчитало эту тему особенно актуальной в свете произошедших в феврале этого года печальных событий в Турции — землетрясений, в результате которых 46 тыс. человек погибли и 110 тыс. получили ранения.

Учиться на чужих ошибках

На мероприятие в РААСН был приглашен координатор проектов турецких строительных фирм Кочулу Аргун, детально рассказавший о причинах и последствиях катастрофического обрушения зданий в Турции. Так, предварительная оценка повреждений конструкций показала очень высокое пиковое ускорение грунта (PGA), помимо этого были выявлены конструктивные недостатки; выполнение проектов без участия опытного инженера; наличие неадекватной независимой системы инспекции зданий и контроля качества во время строительства; использование арматуры из неребристого железа в старых проектах; неполное заворачивание хомутов в колонны и балки.

Эксперты также определили, что в случае землетрясения рамная система с колонными балками не дает хороших результатов из-за деталей проекта и ошибок применения. При производстве товарного бетона существует проблема качества материала и контроля. Уход за бетоном не выполняется должным образом после его заливки. И еще один вывод — в зоне землетрясений первой степени следует строить либо здания с тяжелыми завесами, такими, как туннельная опалубка, либо здания с сейсмоизоляторами.

Движение в правильном направлении

Все эти аспекты стоит учитывать и при строительстве зданий в России, поскольку в стране существует несколько сейсмически опасных зон, и в какой момент там может произойти землетрясение, никто не знает. Участники обсуждения, среди которых были представители не только РААСН, но и профильных научно-исследовательских институтов, строительных и металлургических компаний, обратили внимание, что во всех странах научились проектировать высокие здания, в конструктивные решения которых вложены огромные средства, чего не скажешь о массовом жилищном строительстве. Массовое жилье априори должно быть дешевым, а использование определенных технологий сразу же увеличивает стоимость проектов.

Руководитель Центра №21 НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, доктор технических наук Игорь Тихонов рассказал о том, что в последние годы сделано в России в плане проектирования и строительства зданий из железобетона с учетом сейсмических воздействий. Например, вышла новая редакция свода правил СП 14.13330.2018. В частности, при расчете сечений удалось ввести балльную систему. Так, для обеспечения повышенной пластичности расчетных сечений предусмотрено снижение граничной высоты сжатой зоны бетона путем проведения коэффициента, равного при расчетной сейсмичности 7 баллов — 0,85, 8 баллов — 0,70, 9 баллов — 0,50. При этом в новой редакции это распространяется на результаты всех расчетов, в том числе и по деформационной модели. Еще одно изменение касается вариантов армирования: предпочтение отдается арматуре с периодическим профилем поверхности, имеющей значение показателя 0,075 по ГОСТ 34028-2016 (пункт 3.7.8) и многорядное расположение поперечных ребер классов А500СП и Ав500П. И, наконец, еще одно изменение — запрещено применение стыкуемых дуговой сваркой стержней арматуры класса А400 марки 35 ГС (с повышенным содержанием углерода).

«Это большой шаг вперед, однако этого недостаточно, — считает ученый. — Необходимо разработать кодекс безопасности проектирования зданий из железобетона на сейсмическую нагрузку, на который ориентировались бы контролирующие процесс изготовления железобетона и возведения зданий органы».

Выполнять неукоснительно

В будущую профильную «хартию» Игорь Тихонов предложил включить несколько важных пунктов. Так, строительство вблизи тектонических районов должно быть запроектировано при выполнении требований по сейсмичности, на один-два балла превышающей принимаемую для окружающей местности. Требования к расчету зданий и сооружений из железобетона должны предусматривать проверку обоснованности принятых понижающих коэффициентов или значений каких-либо физических величин, используемых для учета пластического деформирования железобетонных конструкций при определении сейсмической нагрузки. Например, по методике НИИЖБ им. А. А. Гвоздева или другим ее альтернативам. Рабочая арматура для железобетонных конструкций должна сохранять сцепление с бетоном после достижения в ней напряжений и деформаций, соответствующих началу текучести. В частности, как арматура с многорядным расположением поперечных ребер классов А500СП, Ау500СП, Ав500 П. Фундаменты зданий, строящихся в границах разломов, должны иметь анкеровку в грунте в виде буронабивных свай с уширенной пятой.

Избежать катастрофических последствий

В свою очередь, кандидат технических наук, доцент Сочинского государственного университета Николай Иваненко рассказал об объемно-планировочных и конструктивных решениях железобетонных зданий в сейсмических районах и опыте применения сейсмоизоляции на примере конкретных объектов, построенных в Сочи. При этом эксперт обратил внимание на важную проблему: в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах распространена практика строительства индивидуального жилого дома, который в дальнейшем владелец делит на квартиры и продает. В результате в доме проживают уже не десять человек, а десять семей. Проблема в том, что при возведении частного домостроения собственник может не проходить экспертизу и конструктивные решения не разрабатывать. В случае землетрясения последствия будут катастрофическими. Избежать подобного можно только ужесточением законодательства и прекращением практики превращения частного жилья в многоквартирный дом. В целом же все участники совещания неоднократно обращали внимание на устаревшие СНиП, на необходимость совершенствования методической, нормативно-правовой базы и законодательства.