СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах»
6.1.2 Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
— здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
— смежные участки здания или сооружения имеют перепады высоты 5 м и более, а также существенные отличия друг от друга по жесткости и (или) массе.
Допускается устройство антисейсмических швов между высокой частью и 1-2-этажными пристраиваемыми частями зданий путем шарнирного опирания перекрытия пристройки на консоль высокой части. Глубина опирания должна быть не менее суммы взаимных перемещений и минимальной глубины опирания с обязательным устройством аварийных связей.
Для случаев, когда устройство осадочного шва не требуется, допускается не устраивать антисейсмические швы между зданием и стилобатом при расчетном обосновании совместности их работы и выполнении соответствующих конструктивных мероприятий.
Не допускается устройство антисейсмических швов внутри помещений, которые предназначены для постоянного проживания или длительного нахождения МГН.
ЗДЕСЬ ОПАСНО: Опасные зоны землетрясений на Земле! Где в мире большой риск землетрясений.
В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
6.1.3 Антисейсмические швы должны разделять здания или сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
6.1.4 Расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать для зданий и сооружений: из стальных каркасов — по требованиям для несейсмических районов, но не более 150 м; из деревянных конструкций и мелких ячеистых блоков — 40 м при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и 30 м — при расчетной сейсмичности 9 баллов. Для зданий иных конструктивных решений, приведенных в таблице 6.1, — 80 м при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и 60 м — при расчетной сейсмичности 9 баллов.
В случае превышения расстояний между антисейсмическими швами сверх установленных расчет сооружений следует выполнять с учетом волнового характера сейсмического воздействия, неоднородности и неравномерности сейсмического воздействия в плане сооружения по методикам, согласованным в установленном порядке.
6.1.6 Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен или рам, либо рам и стен.
Ширину антисейсмического шва следует назначать по результатам расчетов в соответствии с 5.5, при этом ширина шва на каждом рассматриваемом уровне должна быть не менее суммы амплитуд колебаний смежных отсеков здания.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина такого шва должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
6.1.7 Конструкции примыкания отсеков здания или сооружения в зоне антисейсмических швов, в том числе по фасадам и в местах переходов между отсеками, не должны препятствовать их взаимным горизонтальным перемещениям.
Сейсмический тест на 30 этажное здание в Пекинском, научно-исследовательском институте землетрясений
6.1.8 Конструкция перехода между отсеками здания может быть выполнена в виде двух консолей из сопрягающихся блоков с устройством расчетного шва между концами консолей или переходов, надежно соединенных с элементами одного из смежных отсеков. Конструкцией их опирания на элементы другого отсека должны быть обеспечено взаимное расчетное смещение элементов и исключена возможность их обрушения и соударения при сейсмическом воздействии.
Переход через антисейсмический шов не должен быть единственным путем эвакуации из зданий или сооружений.
6.4.1 Лестничные клетки следует выполнять закрытыми с естественным освещением через окна в наружных стенах на каждом этаже. Расположение и число лестничных клеток — не менее одной между антисейсмическими швами в зданиях высотой более трех этажей.
6.5.3 Для обеспечения независимого деформирования перегородок следует предусматривать антисейсмические швы между вертикальными торцевыми и верхней горизонтальной гранями перегородок и несущими конструкциями здания. Ширину швов принимают по максимальному значению перекоса этажей здания при действии расчетных нагрузок с учетом прогиба перекрытия в эксплуатационной стадии, но не менее 20 мм. Швы заполняют упругим эластичным материалом.
6.14.11 В уровне перекрытий и покрытий следует устраивать антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам, выполняемые из монолитного железобетона или сборные с замоноличиванием стыков и непрерывным армированием. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий не устраивают.
6.14.12 Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) следует устраивать, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100-150 мм. Высота пояса должна быть не менее 150 мм, класс бетона — не ниже В12,5.
Продольная арматура поясов устанавливается по расчету, но не менее 4d10 при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и не менее 4d12 — при 9 баллах.
ТСН 22-302-2000* Краснодарского края (СНКК 22-301-2000*) Строительство в сейсмических районах Краснодарского края
Антисейсмические швы
2.1.31. Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
— здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
— смежные участки здания или сооружения имеют перепады высот 6 м (2 этажа) и более;
— размеры здания в плане превышают предельные (см. СНиП II-7).
2.1.32. * В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
2.1.33. * Антисейсмические швы должны разделять здания и сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
2.1.34. Расстояние между антисейсмическими швами и высота зданий не должны превышать указанных в СНиП II-7.
2.1.35. * Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен, рам или возведения рамы и стены.
2.1.36. * Ширина антисейсмических швов на каждом уровне должна быть не меньше суммы взаимных горизонтальных смещений отсеков от расчетной нагрузки и не меньше минимальной, которую для зданий высотой до 5 м следует принимать равной 30 мм и увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
2.1.37. Ширина температурных, осадочных и антисейсмических швов, при их совмещении, принимается по наибольшей величине.
2.1.38. Конструкция шва и его заполнение не должны препятствовать сейсмическим колебаниям отсеков. Запрещается заделывать антисейсмические швы кирпичом, раствором, пиломатериалами и др. При необходимости антисейсмические швы можно закрывать фартуками или заклеивать гибкими материалами.
СП 31-114-2004 «Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах»
Лестничные площадки, располагаемые в уровне междуэтажных перекрытий, должны надежно связываться с антисейсмическими поясами или непосредственно с перекрытиями.
По всей длине стены в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.
В зданиях с несущими стенами высота два этажа и более кроме наружных продольных стен должно быть не менее одной внутренней несущей продольной стены.
В уровне перекрытий и покрытий, выполненных из сборных железобетонных элементов, по всем стенам без пропусков и разрывов должны устраиваться антисейсмические пояса из монолитного железобетона с непрерывным армированием.
В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.
Плиты перекрытий (покрытий) должны соединяться с антисейсмическими поясами посредством анкеровки выпусков арматуры или сваркой закладных деталей.
Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100—150 мм.
Высота пояса должна быть не менее толщины плиты перекрытия, класс бетона — не ниже В15.
Продольную арматуру антисейсмического пояса устанавливают по расчету, но не менее четырех стержней диаметром 10 мм при сейсмичности 7—8 баллов и не менее четырех стержней диаметром 12 мм — при 9 баллах.
Армирование кладки следует осуществлять сетками в горизонтальных швах и вертикальными отдельными стержнями или каркасами, размещаемыми в теле кладки или в штукатурных слоях. Вертикальная арматура должна быть непрерывной и соединяться с антисейсмическими поясами. Соединение вертикальной арматуры внахлест без сварки не допускается. При размещении вертикальной арматуры в штукатурных слоях она должна быть связана с кладкой хомутами, расположенными в горизонтальных швах кладки.
Вертикальные железобетонные включения (сердечники) должны устраиваться открытыми не менее чем с одной стороны и соединяться с антисейсмическими поясами.
Продольная арматура вертикальных обрамлений простенков должна быть надежно соединена с горизонтальным армированием хомутами, уложенными в горизонтальных швах кладки.
Блоки должны соединяться между собой сваркой закладных деталей или выпусков арматуры. Вертикальная арматура по торцам простеночных блоков, в том числе на глухих участках стен, должна быть соединена с выпусками арматуры из фундамента, вертикальной арматурой выше- и нижележащих простеночных блоков, в том числе блоков смежных этажей, и заанкерена в антисейсмическом поясе перекрытия верхнего этажа.
Источник: www.project.bulgaria-burgas.ru
Особенности строительстве магистральных трубопроводов в сейсмических районах
Территория России включает четыре границы крупных литосферных плит, сейсмическая активность которых необходимо учитывать при строительстве крупных промышленных объектов. Каковы особенности строительства магистральных трубопроводов в сейсмических районах?
Сейсмичность России обусловлена наличием на её территории четырёх границ крупных литосферных плит: юго-западной окраины Кавказа (сближение Евразиатской плиты с Африкано-Аравийской со скоростью 2-4 см/год), Уральских гор (сближение Евроамерийской плиты с Азиатской со скоростью 1 мм/год), района Байкала (вращение Амурской плиты со скоростью 1-2 мм/год) и Курило-Камчатской дуги (сближение Тихоокеанской плиты с Евразиатской со скоростью 8 см/год).
Наибольшую опасность представляют регионы Кавказа, Сибири и Дальнего Востока,где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 10 баллов по шкале MSK-64. Однако в последние десятилетия угрозу представляют и 6-7-балльные зоны страны в связи со значительными изменениями геологии грунтов вследствие добычи полезных ископаемых, а также увеличения числа густонаселенных пунктов, что может привести к обвалам существующих и образованных пустот, спровоцированных малой сейсмической активностью.
При выборе трассы строительства магистральных трубопроводов избежать пересечения с сейсмически активными зонами не удается. Примером служат нефтепроводы ОАО «Черномортранснефть», ВСТО, Сахалин-1, Сахалин-2 и т.д.
Не смотря на значительную протяжённость трубопроводов в сейсмически опасных зонах, в нормативных документах по проектированию отсутствуют чёткие указания по выполнению способових прокладки.По результатам анализа научных работ можно сказать, что это связано с индивидуальным характером колебаний, распространяющихся от источника с разной скоростью и под разным углом к проектируемому трубопроводу (первичные S, вторичныеP, поверхностные волны Рэлея и Лява)[1] и необходимостью детального изучения пространственного распределения сейсмических характеристик грунта [2]. К тому же часто приходится иметь дело с гетерогенными средами, что ведёт к различию поглощающих свойств и может оказать влияние на скорость распространения волн [3].
Кроме того, для расчёта заглубленных трубопроводов используются разные методики. Одна из них основана на гипотезе «замороженной волны», используемой также в США и Японии, но с учётом поперечных волн и волн Рэлея. В расчёте трубопровод рассматривается как защемленный в грунте стержень (неподвижный относительно грунта)[4]. Гипотеза справедлива только для протяжённых однородных участков. В действительности присутствующие конструктивные включения и гетерогенность грунта приводит к локальным колебаниям, из-за которых происходит существенное повышение напряжения по сравнению с линейным участком в два раза [3].
В связи с ограниченной применимостью предыдущей методики для сложных трубопроводных систем была предложена «сейсмодинамическая» теория сейсмостойкости,требующая численных методов решений, труднодоступных для большинства инженеров.Врасчёте линейная часть представлена стержнямиконечной длины, а узловые соединения – твердыми телами [5]. В дальнейшем методика была усовершенствована с учётом проскальзывания и деформации стыков [6,7].
Установлено, что напряженное состояние заглубленного трубопровода при пересечении зоны активного тектонического разлома ухудшается в мерзлых или влажных грунтах. Также напряжения возрастают при увеличении ускорения подвижек грунта и уменьшении времени взаимодействия трубопровода с грунтом, при повышенных модулях упругости и низких деформационных характеристиках грунта (рыхлые неводонасыщенные грунты). Однако в случае воздействия возникающих при подвижках продольных сейсмических волн, рекомендациипо грунтам засыпкипрямо противоположны (предпочтительны глинистые грунты) [8].
В случае прокладки трубопровода на опорных конструкциях (рекомендовано при сейсмичности 8-10 баллов), проблемы возникают при их проектировании из-за неполной номенклатуры оборудования в электронной базе, что приводит к погрешностям расчётов. При сооружении это отсутствие возможности визуальной поверки обеспечения необходимых проектных условий сейсмозащиты трубопровода (например, нормируемый затяг крепёжных деталей),а при эксплуатации – сложность обследования опорных конструкций, в том числе сравненияфактической жёсткостис необходимой.Таким образом, на данный момент не существует нормативной документации для контроля правильности монтажа опор, что приводит к их уязвимости.
Следует обратить внимание и на то, что сейсмостойкие элементы при объединении могут образовывать уже несейсмостойкую механическую систему. В настоящее время нет универсальной методики расчёта таких систем, в которых учитывался бы порядок соединения элементов.
Данные особенности в итоге приводят к тому, что составленные расчётные схемы на практике выдерживают возникающие в результате сейсмики напряжения только в 80% случаев [9].
Землетрясения к тому же приводят к вторичным последствиям, наносящим ещё больший экономический и экологический урон: взрывам, пожарам, выбросам химически опасных веществ, оползням, подтоплениям территорий, просадке дневной поверхности, не доступных визуальному осмотру повреждениям заглубленных участков трубопровода (трещинам, изломам), которые не будут обнаружены и в дальнейшем могут привести к разрыву [10].
В сейсмостойком строительстве трубопроводов на протяжении последних лет наблюдается преобладание изобретений и полезных моделей,направленных на надземную прокладку.
В числе последних патентов сейсмостойкого строительства надземных трубопроводов находится группа изобретений, в которую входят сейсмостойкая неподвижная опора, узел соединения катушки трубопровода с ростверком опоры и поворотное демпферное устройство [патент на изобретение RU 2624681 С2, опубл.05.07.2017, МПК: F16L 3/16].Сейсмостойкая неподвижная опора содержит ростверк, закрепленный на сваях, катушку трубопровода, установленную на нём через узел соединения. Узел соединения катушки трубопровода с ростверком опоры содержит корпус, выполненный с возможностью перемещения вдоль оси трубопровода по поверхности ростверка.
Поворотное демпферное устройство установлено в боковых поверхностях корпуса и имеет две осис возможностью вертикального перемещения в плоскости боковых поверхностей. Перемещение демпферного устройства возможно по направляющей между установленными перпендикулярно оси трубопровода балками ростверка. Катушка имеет возможность поворачиваться относительно осей демпферного устройства. Достоинством разработки по сравнению с прототипом является наличие поворотного демпфера, компенсирующего резкое увеличение изгибаемого момента, возникающего от сейсмического воздействия или просадки соседней подвижной опоры[11].
К последним изобретениямотноситсяпатент на четырехсвайную подвижную опору и демпферное устройство [RU 2648179 С1, опубл. 22.03.2018, МПК: F16L 3/20, F16L 3/10], содержащуюопорныйстол-ростверк, закрепленный на четырех сваях опорными муфтами, и установленную на нём подошву опоры, шарнирно соединённую с ложементом, включающим два разъемно соединённых полухомута.
На каждой паре свай, расположенных по одну сторону от трубопровода, на уровне расположения боковой плиты ложементапосредством двух обечаекустановлено демпферное устройство. Оно включает в себя упругий и фрикционный узлы. Упругий узел образован упором, установленным на торцах двух штоков, с закрепленным на нём упругим демпфером. Фрикционный узел включает четыре фрикционные полумуфты, закрепленные на балке демпферного устройства, и два штока, каждый из которых установленмеждупарой полумуфт. Достоинством данной группы изобретений перед наиболее близкими техническими решениями является наличие жесткой связи между сваями, что предотвращает их отклонение и падение при сейсмическом воздействии и ударе трубопровода по демпферу, закрепленному на них[12].
К одной из последних полезных моделей относится опора трубопровода[RU 134954U1, опубл. 27.11.2013, МПК: E02D 27/46], включающая в себя ложемент с хомутом, двухрядныйкатковый блок, пружинный блок, отличающаяся тем, что под двухрядным катковымблоком дополнительно установлен блок с четырьмя пружинами, а пазыкатков расширены до размера, равного трём размерам ширины направляющей. К достоинствам данной модели можно отнести возможность изменения угла наклона и поворота трубопровода в горизонтальной и вертикальной плоскости, а также вокруг продольной оси[13].
Также необходимо обратить внимание на то, что нередко изобретения и полезные модели являются результатом опыта из области строительства фундаментов промышленных и гражданских объектов.
В качестве примера можно привести патент на сейсмостойкий трубопровод [RU2600228 С1, опубл. 20.10.2016, МПК: E02D 27/46][14], изобретённый автором на основе опубликованного им ранее патента на сейсмостойкое промышленное здание [RU 2589244 С1, опубл. 10.07.2016, МПК: E02D 27/34][15].
Данный трубопровод включает бетонную базу, в которой выполнено по крайней мере два углубленияс металлическими чашами, обращенными вверх круговымибортами,опорные плиты,установленные над бетонной базой с зазором иизогнутые в форме чаш,идентичных по форме чашам бетонной базы ирасположенные соосно им бортами вниз с образованием полости, внутрикоторой установлены промежуточные элементы в виде шара, трубу, снабженную бандажом и опорным ложем, междукоторыми установлен опорный амортизатор. Опорное ложе закреплено к опорным плитам спомощью вертикальных ребер жесткости. Достоинством данной разработки является простота изготовления и монтажа устройства гашения колебаний, возможность перемещения в любом направлении и моментальное, а не ступенчатое гашение сейсмических колебаний, что эффективно при их мгновенном проявлении.
Существуют изобретения межотраслевого характера, подходящие и для подземных трубопроводов. Уникален в своём роде способ нейтрализации сейсмических колебаний и устройство для его реализации [патент на изобретение RU 2625133 С1, опубл.
11.07.2017, МПК:E02D 31/08], заключающийся в определении зоны сейсмической активности по статистическим данным, выделении территории размещения защищаемых сооружений, размещении рядов амортизирующих нейтрализаторов поочередно продольными осями перпендикулярно границе выделенной территории. Нейтрализаторы поочерёдно устанавливаются вертикально и укладываются горизонтально и представляют собой железобетонные стержни с одной или несколькими промежуточными пружинными вставками и концевыми дисками на наружных концах. Наиболее опасные поверхностные силовые волны создают давление на концевые диски горизонтально размещенных нейтрализаторов и сжимают пружинные вставки, которые амортизируют и уменьшают силу сейсмических колебаний. Концевыми дисками и пружинными вставками вертикальных нейтрализаторов нейтрализуются силовые воздействия, направленные от центра землетрясения вглубь земной поверхности, которые частично отражаются от твердых слоёв почвы и поднимаются к поверхности земли. Кроме того нейтрализаторы упрочняют участки своего продольного расположения, что предотвращает образование трещин в земле[16].
За последнее время опубликовано большое количество патентов в области сейсмостойкого гражданского строительства, и вероятно некоторые из них также в будущем найдут применение при сооружении трубопроводов.
Таким образом, проблемы сейсмозащиты магистральных трубопроводов в настоящее время не перестают быть актуальными.
1. Наваррете, Д.Д.Х. Особенности строительства трубопроводов в районах с высокой сейсмичностью: дис. канд. техн. наук: 05.03.13 / Д.Д.Х. Наваррете. – Уфа, 2013. – 163 с.
2. Николаев, А.В. Сейсмические свойства грунтов / А.В. Николаев. – М.: Изд-во «Наука», 1965. – 184 с.
3. Денисов, Г.В. Аналитический метод расчета заглубленных магистральных трубопроводов при сейсмическом воздействии с учетом локальных колебаний: дис. канд.техн. наук: 25.12.14 / Г.В. Денисов. – СП-б.: СПГАСУ, 2014. – 99 с.
4. Гехман, А.С. Расчёт, конструирование трубопроводов в сейсмических районах / А.С. Гехман, Х.Х Зайнетдинов. – М.: Стройиздат, 1988. – 184 с.
5. Рашидов, Т.Р. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружений / Т.Р. Рашидов. – Ташкент: Фан, 1973. – 179 с.
6. Мухидинов, С.С. Воздействие сейсмической волны на подземные трубопроводы с сосредоточенными параметрами: автореф. дис. канд.техн. наук: 01.02.04 / С.С. Мухидинов. – Ташкент, 1995. – 13 с.
7. Рашидов, Т.Р. Сейсмостойкость подземных трубопроводов / Т.Р.Рашидов, Г.Х. Хожеметов. – Ташкент: Фан, 1985. – 152 с.
8. Фигаров, Э.Н. Разработка методики оценки напряженно-деформированного состояния трубопровода в зонах активных тектонических разломов с целью обеспечения его безопасной эксплуатации: дис. канд.техн. наук: 19.02.15 / Э.Н. Фигаров. – М.: РГУ им. Губкина, 2014. – 127 с.
9. Кравец, С.Б. Оценка сейсмостойкости технологических систем атомных электростанций: автореф. дис. канд.техн. наук: 07.12.05 / С.Б. Кравец. – М.: ФГУП ВНИИАМ, 2005. – 36 с.
10. Гумеров, Р.А. Научно-методическое обоснование системы автоматизированного мониторинга магистральных нефтепроводов на сейсмоопасных участках: дис. канд.техн. наук: 28.04.17 / Р.А. Гумеров. – Уфа: УГНТУ, 2017. – 174 с.
11. ПатентRU 2624681 С2. Сейсмостойкая неподвижная опора трубопровода, узел соединения катушки трубопровода с ростверком опоры трубопровода для сейсмостойкой неподвижной опоры трубопровода и продольное демпферное устройство для сейсмостойкой неподвижной опоры трубопровода / Ревель-Муроз П.А., Сощенко А.Е., Лисин Ю.В. и др., патентообладатели: ОАО «АК «Транснефть», АО «Транснефть-Восток», ООО «НИИ Транснефть», опубл. 05.07.2017, Бюл. №19. – 18 с.
12. Патент RU 2648179 С1. Сейсмостойкая неподвижная опора трубопровода, узел соединения катушки трубопровода с ростверком опоры трубопровода для сейсмостойкой неподвижной опоры трубопровода и продольное демпферное устройство для сейсмостойкой неподвижной опоры трубопровода / Ревель-Муроз П.А., Шотер П.И., Лисин Ю.В. и др., патентообладатели: ПАО «Транснефть», ООО «Транснефть-Восток», ООО «НИИ Транснефть», опубл. 22.03.2018, Бюл. №9. – 15 с.
13. Полезная модельRU134954 U1.Опора трубопровода / Быков Л.И., Котов М.Ю., Тагиров М.Б. и др., патентообладатели: ФГБОУ ВО «УГНТУ», опубл. 27.11.2013, Бюл. №33. – 3 с.
14. Патент RU 2600228 С1. Сейсмостойкий трубопровод / Кулов Р.П., патентообладатель: ФГБОУ ВО «СКГМИ», опубл. 20.10.2016, Бюл. №29. – 8 с.
15. Патент RU 2589244 С1. Сейсмостойкое промышленное здание / Кулов Р.П. патентообладатель: ФГБОУ ВО «СКГМИ», опубл. 10.07.2016, Бюл. №19. – 9 с.
16. Патент RU 2625133 С1. Способ нейтрализации сейсмических колебаний и устройство для его реализации / Ефимочкин А.П., патентообладатель: Ефимочкин А.П., опубл. 11.07.2017, Бюл. №20. – 6 с.
Статья «Особенности строительстве магистральных трубопроводов в сейсмических районах» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№12, Декабрь 2018)
Источник: magazine.neftegaz.ru
Каменная кладка в сейсмических районах
Конструкции из керамических камней должны соответствовать требованиям СНиП II-22-81(1995) «Каменные и армокаменные конструкции», СНиП 2.03.01-84, СНиП III-17-78 «Каменные конструкции», а также СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
При выполнении кладочных работ руководствуются СНиП III-B.4 «Техника безопасности в строительстве».
Особенности кладки стен в сейсмических условиях и в условиях жаркого климата.
Особое значение имеет для повышения сопротивления кладки стен и фундаментов сейсмическим и динамическим нагрузкам:
- сцепление раствора с камнем;
- прочность камня;
- хорошее качество заполнения вертикальных швов раствором.
Качество заполнения швов в большой степени определяет эксплуатационные качества возводимых стен зданий, увеличивая монолитность и трещиностойкость кладки.
Прочность сцепления кладки зависит от многих факторов, например:
- вида и состава раствора — определить в строительной лаборатории,
- прочности и степени усадки раствора — определить в строительной лаборатории,
- скорости поглощения камнем воды — определить в строительной лаборатории,
- чистоты поверхности камня — зависит от работающих каменщиков,
- условий твердения раствора в кладке (температуры и влажности воздуха)- определить в строительной лаборатории,
- содержания посторонних примесей в камне и растворе — определить в строительной лаборатории,
- соблюдение вертикали и перевязки кладки — зависит от работающих каменщиков,
- однородность материалов и др.
Каменную кладку в сейсмических условиях выполняют с соблюдением следующих требований:
- сцепление камня, кирпича или блока с раствором обеспечивают путём тщательного смачивания водой верхнего ряда камней после перерыва в работе и в сухую погоду при температуре воздуха 25°C и более, а также путём очистки от пыли и грязи;
- в растворах, предназначенных для возведения каменной кладки, в качестве вяжущего применяют портландцемент;
- в качестве заполнителя в растворных смесях применяют природный песок; допускают применение мелкозернистых и барханных песков, обогащённых просеянными отходами камнедобычи крупностью 1,5…2,5 мм.
- для монтажа крупных блоков и камней плотностью более 1800 кг/м 3 , соответствующую осадке стандартного конуса — 6…8 см;
- для кирпичной кладки и камней лёгких пород, а также для заполнения вертикальных швов в крупноблочных конструкциях — 12…14 см.
При выборе кладочного раствора для возведения каменных конструкций в сейсмических условиях руководствуются СН 290-(..).
Кроме того, необходимо:
ВНИМАНИЕ! Необходимо НЕ ДОПУСКАТЬ применения цементных растворов без пластификаторов (химических добавок).
При выборе цементов для приготовления растворов учитывать влияние температуры воздуха на сроки их схватывания. Смотрите таблицу прочности раствора здесь.
Пористые камни лёгких пород, а также кирпич, изготовленный из лессовых суглинков, интенсивно поглощающих воду, следует перед укладкой в стены погружать в воду не менее чем на 1 мин.
ВНИМАНИЕ! Для кладки применяют пластичные растворы (с добавками извести или глины).
Кладку из камней с водопоглощением 20% и более рекомендуется вести «под залив», используя раствор состава 1:3,5 (вяжущее : песок). Расход цемента на 1 м 3 песка не должен превышать 300 кг. При использовании в растворах пылеватых заполнителей (например, барханных песков) дозировку цемента устанавливают на основании лабораторных показателей.
При использовании растворов марки М-10 и ниже металлические связи следует защищать от коррозии цементным молоком.
Кладку столбчатых фундаментов и сборных конструкций выполняют на растворе марки не ниже М-25; ленточных фундаментов — не ниже М-10.
Фундаментные блоки укладывают вплотную друг к другу, и все швы заполняют раствором. Глубина перевязки должна быть не менее 1/3 высоты блока.
ВНИМАНИЕ! При многорядной системе перевязки тычковые ряды кладки выкладывают не реже, чем через 3-и ложковых ряда.
Гидроизоляционные прослойки в каменных стенах устраивают из цементного раствора.
Кладку из кирпича и керамических камней выполняют, соблюдая следующее:
- укладку каменных материаловвыполняют на всю толщину конструкции в каждом ряду (т.е. оставлять пустоты не допустимо);
- все швы кладки — горизонтальные, вертикальные, поперечные и продольные — заполняют раствором полностью с подрезкой его на наружных сторонах кладки;
- стены в местах их взаимного примыкания возводят одновременно;
- тычковые ряды, в том числе забутовочные, укладывают только из целого камня и кирпича;
- кирпичные столбы и простенки шириной в 2,5 кирпича и менее выкладывают из целого кирпича, за исключением случаев, когда неполномерный кирпич нужен для перевязки швов кладки;
- разрывы кладки при её возведении оканчивают только наклонной штрабой и располагают вне мест конструктивного армирования стен;
- отогнутые концы вертикальных связейантисейсмического пояса выпускают (для контроля) на 2…3 мм на одну из внутренних поверхностей возводимой стены.
Если кладку выполняют в условиях жаркого климата (с устойчивой температурой 25°C и более), её следует поливать водой в течение 3-х суток по три раза в день, а раствор приготовлять в закрытом помещении или в тени.
При возведении каменной кладки в сейсмических районах контроль прочности сцепления осуществляют в соответствии с требованиями указаний по определению прочности сцепления в каменной кладке, а также дополнительных местных требований, учитывающих специфические особенности района строительства.
ВНИМАНИЕ! В том случае, когда результаты контроля прочности сцепления каменной кладки свидетельствуют о занижении на одну ступень категории кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям, НЕОБХОДИМО ПРЕКРАТИТЬ производство работ до выяснения и устранения причин её занижения.
Возведённая часть кладки несущих конструкций должна быть усилена в соответствии с решением проектной организации. Расчётные сопротивления кладки из каменных и бетонных изделий всех видов приведены в СНиП II-22.
Источник: camremont.ru
Сейсмичность
Общая характеристика. Сейсмичность территории России обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит (Евразийской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской), на границах которых формируются крупные сейсмогенерирующие складчатые пояса: Альпийско-Гималайский – на юго-западе, Трансазиатский – на юге, пояс Черского – на северо-востоке и Тихоокеанский пояс – на востоке Северной Евразии (карта). Каждый из поясов неоднороден по глубинному строению, сейсмогеодинамике, прочностным свойствам, сейсмическому режиму и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.
Источник: bigenc.ru