11.12.2018

СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ ДОМА ИЗ ГАЗОБЕТОНА

Землетрясения – это колебания земной поверхности, вызванные, чаще всего, движением тектонических плит. Каждому жителю нашего региона знакомо это неприятное ощущение: когда земля начинает «уходить» из под ног, стены домов и мебель приходят в движение, а по городу мощной волной прокатывается страшный гул. Последнее сильное землетрясение произошло в нашем городе 27 августа 2008 года. Эпицентр толчков тогда находился в районе села Утулик на Байкале. Больше всего от того землетрясения пострадали прибайкальский город Слюдянка и пос. Култук. Серьезных разрушений не было лишь потому, что в Слюдянке нет многоквартирных домов высотой более четырех этажей. Однако, разбитая посуда, попадавшая мебель, повсеместно разрушенные печные трубы принесли существенный материальный урон местным жителям. По наблюдением Байкальского Филиала Геофизическо службы СО РАН, сила Култукского землетрясения в г. Слюдянка составила 7,5 баллов. В г. Иркутске сила данного землетрясения оценивалась уже в 6 баллов.

Хотя подобные землетрясения наносят весьма ощутимый урон, их нельзя назвать катастрофическими. Однако все помнят о недавней катастрофе в Японии, где землетрясение и вызванная им волна цунами разрушили огромные районы страны, вывели из строя систему охлаждения АЭС Фукусима-1 и стали причиной гибели 10 тыс. человек. Одно из сильнейших землетрясений в истории произошло в 2008 г. в Китайской провинции Сычуань. Сила толчков в эпицентре составила 11 баллов. Без крова осталось более 6 млн человек. Огромный урон был нанесен промышленности.

Наш регион за недолгую историю наблюдений тоже перенес немало землетрясений силой до 10 баллов. Одно из них – Цаганское землетрясение 1862 г. В результате него на оз. Байкала под воду ушло 230 км2 суши и образовался залив «Провал».

Еще триста лет назад землетрясения не представляли серьезной угрозы для местных жителей. Территория Прибайкалья была слабо заселена, а традиционные жилища аборигенов – одноэтажные деревянные дома могли выдержать земные колебания за счет упругости древесины и небольшой массы. В современных домах дерево уступило место каменной кладке и бетону. Эти материалы обладают значительно большей прочностью, однако зачастую не способны сопротивляться периодическим колебаниям, которые возникают в результате подземных толчков. Причина в том, что с ростом прочности материала, растет и его масса. При нормальных условиях эксплуатации вес всех конструкций здания воспринимается фундаментом, который передает его на грунт основания. При землетрясении конструкции здания начинают колебаться в горизонтальном направлении. Чем выше здание, тем сильнее будут колебания. При горизонтальном смещении конструкции получают определенное ускорение, зависящее от силы землетрясения. Ускорение, умноженное на массу, превращается в силу. Простая формула из курса школьной физики. Проблема в том, что эта сила направлена горизонтально, а при нормальных условиях эксплуатации, здание рассчитано только на вертикальные нагрузки. Получается, что если при проектировании и строительстве не учесть возможность землетрясения, то даже очень надежные конструкции могут прийти в негодность от горизонтальной нагрузки.

Именно с целью строительства сейсмостойких зданий и сооружений в середине прошлого века были разработаны первые нормативные документы в строительстве – СНиП. С тех пор требования к объектам, возводимым в сейсмически-активных районах, постоянно повышались. Эти требования регламентируют не только общие параметры здания: допустимую ширину, высоту этажа, размеры оконных проемов, но и характеристики применяемых строительных материалов. Последняя редакция нормативного документа о строительстве в сейсмических районах, вступила в силу в мае 2011 года. Надо ли говорить, что требования данного норматива являются определяющими при проектировании и строительстве любых зданий в нашем регионе?

Сейсмостойкость в малоэтажном строительстве

Специфическая особенность сейсмостойкого строительства в том, что даже очень хорошие строительные специалисты, проработавшие всю жизнь в регионах, где отсутствует угроза землетрясений, могу быть совершенно не компетентны в вопросах сейсмики. В настоящее время широко распространена практика покупки проектов через Интернет. В сети предлагается огромное множество вариантов коттеджей: каждый может выбрать себе по вкусу. Фирмы, которые занимаются продажей проектов, как правило, не готовы их переделывать и дорабатывать по вашим требованиям. То есть, все чертежи продаются «как есть». Это означает, что купив готовый проект вам будет необходимо обратиться к специалисту с целью его доработки. На этом этапе можно очень сильно разочароваться в своем выборе, так как почти все проекты, продаваемые через Интернет, не предназначены для строительства в сейсмических районах.

Большинство чертежей, распространяемых в сети, разработаны для Московской и Ленинградской областей. В этих регионах о землетрясениях знают лишь из телевизионных новостей. Естественно, что проекты, разработанные для столицы, не подойдут для строительства в Иркутске. Стоимость доработки таких чертежей на соответствие требованиям сейсмостойкости будет сопоставима с их ценой. Так что стоит как следует подумать, прежде чем покупать такой проект, готовы ли вы платить за его последующую корректировку? Некоторые интернет-продавцы, с целью увеличения продаж, убеждают потенциальных покупателей, что в доработке проекта специалистом – нет необходимости. Дом можно строить и в сейсмических районах, для этого достаточно лишь установить бетонные сердечники по углам здания и все! От покупки чертежей у таких торговцев лучше вообще отказаться. Если вам понравился внешний вид и планировки какого либо дома, то достаточно обратиться в любое местное проектное бюро, показав им картинки. Специалистам не составит труда по эскизам разработать полноценный проект, но с учетом всех местных требований.

Сейсмостойкость дома из газобетона

К сожалению, в нашей стране строительство из газобетона не имеет достаточной нормативной базы. Существующие СНиПы для каменной кладки не учитывают некоторых особенностей производства работ из блоков. Тем не менее, регламенты нормативных документов при строительстве коттеджей из газобетона необходимо соблюдать неукоснительно. Это касается и требований по сейсмостойкости.

Второе важное отличие домов, возводимых в сейсмоопасном регионе, – наличие монолитных железобетонных включений в стенах здания. Так называемые сердечники и сейсмопояса. Большое число мифов и заблуждений связанно с этими элементами конструкций. Суть в том, что монолитные сердечники и сейсмопояс призваны превратить кладку в комплексную конструкцию. Говоря простым языком, в зданиях без монолитных включений, все конструкции работают сами по себе, за счет разной жесткости. Сейсмопояс и сердечники призваны объединить стены, перекрытия и фундамент в единую конструкцию. Такая комплексная конструкция лучше сопротивляется сейсмическим нагрузкам. Однако, для того, чтобы сердечники улучшали работу кладки, а не ослабляли ее, необходимо грамотно их расположить. Одно из заблуждений в том, что сердечниками необходимо обрамлять все проемы в стенах здания. Это не так. Существуют четкие критерии, по которым необходимо устраивать монолитные включения. Слишком частое расположение сердечников не только не улучшает прочность стен, но может, наоборот, ослабить кладку, разрезая ее на отдельные простенки. К тому же, каждый сердечник – это потенциальный «мостик холода», который требует дополнительного утепления. В некоторых случаях в здании может вообще не быть сердечников, если по расчету прочности стен будет достаточно для восприятия сейсмических нагрузок.

Сейсмопояс чаще всего устраивается в двух случаях: в качестве обвязки сборных плит перекрытия и как усиливающий элемент по верху фронтонов и парапетов кровли или мансарды. В первом случае – все понятно. По периметру, как правило, пустотных плит перекрытия укладывается каркас и заливается бетон. Таким образом, отдельные элементы перекрытия объединяются в единую конструкцию. Про устройство сейсмопояса по фронтонам и парапетам кровли многие забывают, хотя здесь его роль еще более важная. Дело в том, что выступающие над верхним перекрытием части стен, будь то стены мансарды или фронтоны чердака, обладают наименьшей жесткостью. В межэтажной плоскости все стены связаны жестким горизонтальным диском перекрытия. В плоскости крыши такой связи нет. Сама конструкция кровли, чаще всего деревянная, не способна усилить фронтоны. По-этой причине все стены, выступающие над верхним перекрытием более чем на 400 мм, обязательно должны быть усилены сердечниками и иметь по верху обрамление железобетонным поясом. Игнорирование этого правила может привести к тому, что даже при несильном землетрясении фронтон дома опрокинется, что приведет к разрушению кровли а, возможно и части стены.

Третья отличительная черта коттеджей из газобетона (и вообще из любой каменной кладки) в том, что перекрытие можно использовать только монолитное железобетонное, либо сборное из железобетонных плит, с обязательным устройством сейсмопояса по периметру. Деревянное перекрытие допустимо только в одноэтажных зданиях в качестве чердачного. Многие строители предлагают заказчикам устройство не только чердачного, но и межэтажного перекрытия по деревянным балкам. Это значительно дешевле, чем железобетон. Однако такое перекрытие не обладает достаточной жесткостью и не способно работать совместно со всеми конструкциями здания во время сейсмических нагрузок. Фактически, здание с деревянным перекрытием во время землетрясения работает как здание без перекрытия вообще. Как уже отмечалось выше, деревянное перекрытие допустимо только в одноэтажных зданиях и, в качестве исключения, как чердачное перекрытие двухэтажных зданий на площадках с сейсмичностью не более 7 баллов. Весь Иркутск и окрестности по картам ОСР-97 имеют сейсмичность – 7,5-9 баллов.

Есть еще множество особенностей в проектировании и строительстве домов в сейсмически опасных районах. Если же ваши потенциальные подрядчики убеждают вас в том, что все эти требования – лишь для многоэтажек, лучше не иметь дело с такими «специалистами». Помните, аргумент «все так строят» – первый признак некомпетентности строителей. Настоящие профессионалы знают, что качественных строительных объектов в нашем городе – единицы, и никогда не будут ссылаться на массовую застройку. Грамотно запроектированный и построенный дом – гарантия вашей безопасности и спокойствия на долгие годы. Землетрясения невозможно предсказать и спрогнозировать, но в ваших силах подготовится к нему. И если лозунг «Мой дом – моя крепость» для вас не пустой звук, следует подойти к вопросам сейсмостойкости вашего жилища со всей ответственностью.