Учебное пособие по дисциплине Сейсмостойкость зданий и транспортных сооружений для студентов специальности 290900 Изыскание, проектирование и постройка железных дорог, путь и путевое хозяйство
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
Рис. 10. Горизонтальный стык наружных стен крупнопанельного дома: 1, 2 - верхняя и нижняя стеновые панели; 3 – плита перекрытия; 4 – герметик; 5 - утеплитель Вертикальные стыки внутренних стен выполняют либо замоноличенными, либо на сварке закладных деталей. Связи этих стыков проектируют по расчету, на основании результатов расчета напряженно- деформированного состояния внутренних стен при особом сочетании нагрузок. Горизонтальные стыки внутренних стен бывают контактные и платформенные. Контактные стыки устраивают в случае перекрытий из многопустотного настила, а также, когда требуется повышенная несущая способность стыка. Здесь панель у верхней грани имеет уширение - консоль для опирания плит, а вертикальные нагрузки передаются от панели к панели непосредственно. Наличие таких стыков осложняет изготовление панелей. Платформенные стыки применяют в случае сплошных плит перекрытий. Здесь нагрузка от панели к панели передается через опертые участки плит перекрытий. Стык достаточно прочен и надежен, однако его прочность по сравнению с контактным стыком ниже, в связи с наличием растворных швов между панелями стен и перекрытий, которыми и определяется прочность стыка. Платформенный стык с зубчатой формой торцов плит перекрытий позволяет создать более лучшие условия опирания плит перекрытий, увеличивает степень их защемления в стенах. При этом марка раствора в стыке должна быть не менее М100. Расчет крупнопанельных домов имеет цель не допустить наступления первой и второй групп предельных состояний. Выполняется расчет устойчивости от опрокидывания и расчет прочности всех элементов и их соединений. Расчет сейсмостойкости крупнопанельных домов связан с техническими трудностями и в строгой постановке возможен лишь на ЭВМ. 48 Здесь здание рассматривается как тонкостенная призматическая оболочка, для расчета которой могут быть использованы разные методы. Объемно-блочные и монолитные дома. Параллельно с крупнопанельным домостроением в нашей стране осуществляется не менее эффективное объемно-блочное домостроение (ОБД) с применением блок-комнат, блоков, включающих одно или несколько помещений квартиры, и блоков-квартир. Целью объемно-блочного домостроения является дальнейшее повышение заводской готовности монтажных элементов путем перенесения большинства трудоемких строительных процессов в заводские условия. По сравнению с КПД применение ОБД позволяет снизить стоимость строительства на 5-10 % и сократить его продолжительность на 30-40 %. Конструктивные схемы ОБД многообразны и отличаются по разрезке, принципам работы в здании и технологии изготовления. Объемные блоки имеют следующие конструкции (см. рис. 11): блок-колпак, блок-стакан, блок-лежачий стакан и блок, собираемый из плоских или ребристых панелей. Основные принципы проектирования ОБД совпадают с принципами проектирования КПД. Для зданий с жесткой конструктивной схемой идеальной сейсмостойкой конструкцией является монолитный дом. В этих зданиях, возводимых на месте строительства с помощью скользящей, объемной, объемно- переставной и т.п. опалубки, отсутствуют стыки. В зданиях этого типа (они могут быть короткими, протяженными, башенными и др.) может быть достигнута значительная экономия стали за счет отсутствия унификации по армированию по высоте и длине здания. К сожалению, монолитное домостроение не является массовым и целесообразно лишь в районах с мягким климатом. 49 Рис. 11. Типы объемных блоков: а – блок-колпак; б – блок-стакан; в – блок лежачий-стакан; г - сборный блок Здания с гибким первым этажом. Первый этаж таких зданий каркасный, а последующие имеют жесткую конструктивную схему. Идея этого конструктивного решения заключается в том, что введение каркаса приводит к уменьшению горизонтальной жесткости здания и соответственно к уменьшению величин горизонтальных сейсмических сил. Это позволяет запроектировать жесткую часть с меньшим расходом материалов на антисейсмические мероприятия или вовсе отказаться от последних. Каркасная часть таких зданий имеет повышенный расход стали. Идея зданий с гибким первым этажом возникла в 60-х годах и была апробирована в сейсмических зонах всего мира в условиях реальных землетрясений. Опыт показал, что каркасный нижний этаж таких зданий отличается малой надежностью, в результате чего был сделан вывод о нежелательности строительства этих зданий в сейсмоопасных зонах. Промышленные здания с гибкой конструктивной схемой. Требования к плану и объему указанных зданий аналогичны вышеизложенным. Антисейсмические швы осуществляют постановкой парных колонн со вставкой, зависящей от величины антисейсмического шва, и с введением парных координационных осей. Каркасные здания проектируют так, чтобы все сейсмические силы за исключением сил, действующих в плоскости самонесущих стен, были 50 восприняты каркасом, а сейсмические силы, действующие на самонесущие стены в их плоскости - самими стенами. Здесь должны выполняться следующие общие требования: • между гранями стен и колонн должен быть зазор не менее 2 см; • стены разных направлений при пересечении разделяют антисейсмическими швами на всю высоту стен; • в навесных стенах устраивают горизонтальные сейсмические швы по всей длине стены на уровне низа каждого навесного участка; • крепления стен к каркасу не должны препятствовать горизонтальным смещениям каркаса вдоль самонесущих или навесных стен; • внутренние перегородки отделяют от каркаса, чтобы они не создавали дополнительной жесткости. В зданиях с самонесущими стенами учитывают сейсмическую нагрузку от стен, расположенных перпендикулярно направлению действующих нагрузок. В случае навесных стен сейсмическую нагрузку от них учитывают в обоих направлениях. Каркасные одноэтажные промышленные здания. Излагаемые требования ориентированы на одноэтажные промышленные здания с каркасом из сборных железобетонных элементов с обычной конструктивной схемой при шаге колонн 6 и 12 м. Конструктивное решение покрытия принимается: при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов - с подстропильными конструкциями и без них. Причем при сейсмичности 8 баллов предпочтение отдают решению без подстропильных конструкций при шаге стропильных 6 и 12 м; при расчетной сейсмичности 9 баллов в зданиях I степени огнестойкости из сборных железобетонных плит длиной 6 м по железобетонным стропильным балкам или фермам (без подстропильных конструкций), а в зданиях П и Ш степени огнестойкости - из легких материалов по стальным стропильным и подстропильным конструкциям. Но если таковых не имеется, то можно применить сборные железобетонные плиты длиной 6 м, уложенные по стальным стропильным и подстропильным конструкциям. Расчетная схема отсека принимается в виде системы с одной степенью свободы с массой, сосредоточенной в уровне верха колонн. При определении этой массы учитывают следующие нагрузки: собственный вес конструкций покрытия и стен, расположенный выше верха колонн; 1/4 собственного веса колонн, подкрановых балок, участков стен и перегородок, расположенных в пределах высоты колонн; 1/4 собственного веса мостов кранов (при расчете в поперечном направлении); снеговые нагрузки. Сейсмические нагрузки определяют по ранее изложенным формулам и распределяют между рамами пропорционально жесткости рам и примыкающим к рамам грузовым площадям. Для статического расчета рам 51 выбирают худшее распределение. Горизонтальная сейсмическая нагрузка (вспомним, что она распределена в связи с инерционным характером ее происхождения по всей площади покрытия) передается плитами покрытия на балки покрытия и последними - на колонны каркаса. Такая передача может быть обеспечена при надлежащей прочности стыков между перечисленными элементами. Принимаются меры по повышению жесткости сборного диска покрытия, заключающиеся в заливке швов между плитами раствором или бетоном М200 на мелком гравии, при этом в боковых гранях ребер плит предусматриваются шпонки, а сами ребра привариваются в трех точках к балкам покрытия. Предусматриваются также специальные меры повышения устойчивости колонн и балок покрытия путем установки стальных вертикальных связей и распорок. Все стыки перечисленных элементов обосновываются расчетами с учетом сейсмических нагрузок. В покрытиях с фермами нижний пояс стропильных ферм должен быть развязан стальными распорками и двумя связевыми фермами в пределах температурного блока, причем связи и распорки ставят в середине пролета ферм. Для сейсмических районов выбор типа здания с фонарем или без фонаря производится на общих основаниях, но лучше без фонарей, ослабляющих диски покрытий. Фонарь по длине здания не доходит до торцов на один пролет, его рамы устраивают стальными, а устойчивость этих рам обеспечивают вертикальными связями в пределах температурного блока в середине пролета, горизонтальными связями в плоскости верхнего пояса, крупнопанельными плитами покрытия и бортовыми плитами, приваренными к рамам фонаря. На подфонарных участках покрытия в уровне верхнего пояса ферм устанавливают распорки посредине пролета. Конструкции покрытия - балки, фермы, плиты, запроектированные для несейсмических районов, применяют в сейсмических районах с соблюдением необходимых требований. Каркасные многоэтажные промышленные здания. Многоэтажные промышленные здания для сейсмических районов должны проектироваться с несущим каркасом, образованным продольными и поперечными рамами со всеми жесткими узлами, причем продольные ригели могут выполняться монолитными или сборными. Перекрытия устраивают из сборных железобетонных плит, привариваемых к ригелям, швы заполняют раствором или бетоном М200 с вибрированием. При сейсмичности 9 баллов в продольных ребрах плит устраивают пазы для образования бетонных шпонок. Количество проемов в перекрытиях должно быть минимальным, а их размеры не превышать расстояния в свету между продольными и 52 поперечными ригелями. Стыки колонн относят от узлов рам и устраивают в зоне действия наименьших изгибающих моментов, они выполняются на сварке через накладки или со стыком рабочей арматуры колонн с последующим замоноличиванием стыка. Стыки поперечных ригелей с колоннами выполняются замоноличенными со сваркой выпусков арматуры из ригелей и колонн, при этом в ригелях оставляют разрывы в бетоне с выпусками арматуры, которые после укладки плит перекрытий замоноличивают. Фундаменты и наружные стены. Фундаменты под колонны рекомендуются стаканного типа. Их проектируют и рассчитывают, как для несейсмических районов. Фундаменты колонн связевого блока рассчитывают на сдвиг с учетом сил трения фундаментов о грунт, причем, фундаменты связевой панели соединяют распоркой и, если устойчивость фундаментов связевой панели на сдвиг недостаточна, то распорками соединяют соседние фундаменты. Распорками могут в данном случае служить фундаментные балки. Стены применяют в основном из легких крупноразмерных панелей, длиной, равной шагу колонн наружных рядов. При 8 и 9 баллах применение стен из кирпича должно быть ограничено. Стены в зависимости от способа опирания классифицируют на навесные с опиранием их на каркас и самонесущие с опиранием на фундаментные балки или ленточные фундаменты. Опирание навесных стен не должно препятствовать продольному смещению каркаса, выше- и нижележащих панелей. Оконные переплеты крепят аналогично навесным стенам. Панельные самонесущие стены допускается применять высотой не более 18, 16 и 9 м при сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно. Панели должны быть закреплены к каркасу в четырех углах. Каменные стены проектируют выносными, примыкающими к наружным граням колонн, шаг которых не более 6 м. Стены выполняют из кладки I и П категории. Высота самонесущих стен не должна превышать 18, 16 и 9 м при расчетной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов. Независимо от расчета в стенах высотой 12, 9 и 6 м при сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно должно быть предусмотрено конструктивное вертикальное армирование с процентом 53 0,1 %. По всей длине стены между антисейсмическими швами на уровне плит покрытия и верха оконных проемов устраивают железобетонные антисейсмические пояса, соединенные с каркасом анкерами. Антисейсмическими поясами могут служить обвязочные балки, соединенные между собой и колоннами. Железобетонные пояса выполняют из бетона М150, продольную арматуру устанавливают по расчету, но не менее 3 см 2 А-I и 4,5 см 2 А-I при 7,8 и 9 баллах соответственно, а хомуты - из арматуры диаметром 4-6 мм А-I с шагом 25-40 см. Ширина поясов равна толщине стены. Стены крепят к колоннам анкерами с шагом по высоте не более 1,2 м. В шве на уровне анкера укладывают сварную сетку из холоднотянутой проволоки диаметром 3-5,5 мм общей площадью не менее 1 см 2 . Эти сетки пропускают на 50 см в каждую сторону от креплений. При сейсмичности 9 баллов сетки укладывают по всей длине швов. При расчете каркаса в поперечном направлении жесткость кирпичных стен учитывают по всей высоте при опирании самонесущих стен на фундамент, а вертикальную арматуру стен заанкеривают в фундамент. Каркасные гражданские здания. Основные принципы проектирования рассматриваемых зданий совпадают с вышеизложенными. Кроме того, к ним применяют требования, характерные для обычных районов строительства. При проектировании разрезки каркасов следует стремиться к укрупнению элементов и сокращению числа соединений. При проектировании каркасных гражданских зданий предпочтение отдают системам с полным каркасом. Каркасы, как уже отмечалось, классифицируют по способу восприятия горизонтальных нагрузок на рамные и рамно-связевые. В каркасах рамной системы все горизонтальные нагрузки (сейсмические) воспринимаются колоннами и ригелями, имеющими рамные стыки. При значительной высоте и небольшом размере в плане здания рамной системы становятся неэкономичными. В каркасах рамно-связевой системы горизонтальные сейсмические нагрузки воспринимаются преимущественно диафрагмами или стволами жесткости, которые рекомендуется устраивать на всю высоту здания симметрично относительно осей отсека, причем поперечные диафрагмы устраивают на всю ширину здания. Выбор той или иной системы производится на основе анализа технико- экономических показателей вариантов, а его результаты зависят от этажности, сейсмичности района и грунтовых условий строительства. Выбор конструктивной схемы разрезки сборного каркаса на элементы производится на основе анализа технико-экономических показателей и в зависимости от условий строительства. Причем габариты и вес элементов определяются возможностями подъемно-транспортного оборудования. До недавнего времени использовались разные схемы разрезки каркасов, в которых элементы были линейными, крестообразными, н-образными и в 54 виде пространственных крестов. Основными параметрами разрезки являются количество монтажных элементов, расход стали и бетона на стыки, трудоемкость и стоимость монтажа. В настоящее время в России применяется линейная схема разрезки с длиной колонн в 2, 3 и 4 этажа. Наружные ограждающие конструкции могут выполняться в виде заполнения рам включаемого или не включаемого в работу здания на горизонтальные сейсмические нагрузки, в виде навесных или самонесущих стен. Вид ограждающих конструкций назначают на основе анализа технико- экономических показателей и возможностей строительства. Для армирования элементов каркаса применяют стали с более высокими пластическими свойствами. В торцах сборных ригелей устраивают рифление или шпонки. В ригелях и колоннах для повышения несущей способности примыкающих к жестким узлам сечений на расстоянии менее 40 см устанавливают замкнутую поперечную арматуру с шагом вдвое меньшим расчетного, но не более 10 см. Закладные детали колонн и ригелей, предназначенные для стыкования, приваривают к рабочей продольной арматуре элементов по расчету. Соединения элементов каркаса должны соответствовать принятой конструктивной схеме. Стыки элементов каркаса могут быть консольными или бесконсольными. Сварку выпусков рабочей арматуры принимают- ванной на медных формах или ванно-шовной на стальных формах, что приводит к стыку, равнопрочному с металлом арматуры. Соединения панелей сборных диафрагм производятся путем сварки стальных закладных деталей с последующим замоноличиванием. Количество креплений диафрагм принимается по расчету, но не менее двух на каждую грань. Системы сейсмоизоляции зданий. Система сейсмоизоляции здания является одним из способов относительной защиты здания или сооружения от сейсмических воздействий. Существует ряд конструктивных решений систем сейсмоизоляции. Конструкции с подвесными опорами. Представляют собой специально сконструированный фундамент, позволяющий подвесить здание на тяжах. Конструкция отличается высокой стоимостью сейсмоизолирующей части. Конструкции с кинематическими опорами различных типов - шаровых опор, эллипсоидов, качающихся стоек и др. Общим для них является наличие специального демпфера, способствующего гашению колебаний, и подвижных и окаймляющихся элементов, взаимодействие которых создает возвращающие силы при смещениях. Основным недостатком катковых 55 систем является их низкая затухаемость, в связи с чем демпферы - обязательный элемент этих систем. Конструкции с односторонними выключающимися или включающимися связями. Их идея состоит в том, что система во время землетрясения односторонним изменением жесткости избегает попадания в резонанс на какой-либо "рабочей" частоте сейсмического воздействия. У системы с выключающимися связями начальная жесткость намного превышает конечную жесткость после выключения связей, а выключение связей происходит по достижении нагрузкой проектного значения. У системы с включающимися связями имеются дополнительные упругие элементы, которые принимают участие в работе по достижению перемещений несущими элементами определенной заданной величины. При этом начальная жесткость системы всегда меньше ее жесткости совместно с дополнительными элементами. Конструкции с повышенными диссипативными свойствами в виде сейсмоизолирующего скользящего пояса в фундаменте. При таких системах сейсмоизоляции возникшие после очередного землетрясения остаточные смещения должны в последующем устраняться. Сооружения со специальными системами сейсмозащиты еще не нашли массового применения в связи с отсутствием промышленного производства технических средств, единой системы технико- экономической оценки этих решений, включая недостаточную сейсмологическую информацию, и отсутствия апробированных разработанных методов расчета. Однако это направление является возможно перспективным в сейсмостойком строительстве. Способы восстановления зданий и сооружений, поврежденных землетрясением. За последние 40 лет в России произошло более 10-15 сильных землетрясений. Десятки тысяч зданий получили серьезные повреждения и были восстановлены. Затраты на восстановление и строительство составляют основную статью расходов при возмещении ущерба от землетрясения. Причем величина расходов зависит от способа восстановления и организации работ. 56 Отечественный опыт восстановления зданий базируется на опыте ликвидации разрухи после гражданской и отечественной войн и землетрясений. Были разработаны методы восстановления деревянных, железобетонных, стальных, каменных зданий и мероприятия по обследованию их повреждений. Основными принципами восстановления являются: минимальный объем демонтажных работ, максимальное использование поврежденных конструкций, высокий уровень механизации работ, максимальное использование элементов заводского изготовления для завершения работ в кратчайшие сроки на основе должной организации и планирования работ. Особое внимание при планировании должно быть уделено восстановлению детских садов, учреждений здравоохранения и энергетики. Самой сложной из всех проблем, возникающих после землетрясения, является проблема обеспечения пострадавших жильем. Здесь надо учитывать, что подавляющее число жертв приходится на малые, обычно не сейсмостойкие дома, находящиеся в личной собственности граждан. Необходимо в короткий срок выявить лишившиеся крова семьи и принять меры для их немедленного размещения во временные жилища: палаточные оборудованные для нормального функционирования городки, вновь выстроенные дома, путем уплотнения жильцов в неповрежденных домах, общежития и административные здания, другие города и т.п. В нашей стране, в основном, имеется опыт по восстановлению кирпичных зданий. Для каркасных и крупнопанельных зданий он отсутствует, однако, в связи с большим объемом строительства таких зданий, этот вопрос актуален. Практически отсутствует опыт ликвидации последствий землетрясений в районах с суровыми климатическими условиями, особенно в зимнее время. Например, в Восточной Сибири. И пока не произошли землетрясения в этих районах необходимо уже сейчас снижать возможный будущий ущерб от землетрясений за счет повышения качества проектов и качества строительства. Основной инженерной задачей восстановления зданий является обеспечение гарантированной несущей способности здания и его элементов при действии нормированных сейсмических нагрузок. Экономическая целесообразность технических решений при восстановлении определяется степенью соизмеримости затрат по выбранному способу восстановления с затратами на строительство нового объекта. Для проведения такого анализа очень важно определить степень аварийности сооружения и необходимую степень восстановления. Для устранения повреждений принимаются следующие меры: ремонт без усиления, восстановление до состояния, предшествовавшего землетрясению, усиление здания, по сравнению с его первоначальным состоянием в соответствии с нормами по сейсмостойкому строительству. Однако в последнем случае требуется специальное 57 обоснование. Методика обследования зданий, пострадавших от землетрясения. До сих пор отсутствует единая методика по обследованию зданий, пострадавших от землетрясений, и каждая экспедиция по обследованию получает свою задачу. Однако цели обследования в общем известны и заключаются в установлении факторов, от которых зависит поведение объекта при землетрясении - инструментальные записи, грунтовые условия, геометрические и прочностные характеристики здания и его элементов. Очень важно при обследовании всех повреждений сделать их точное описание и указать причины их возникновения: основной толчок, афтершоки или эксплуатация. Важно также получить необходимую информацию о сооружении, получившем несущественные повреждения. Для этого составляют соответствующую анкету с фотофиксацией объекта и его деталей. Рекомендуется составлять анкету обследования объектов после землетрясения, в которой фиксируют: • запись землетрясения, характеристику прибора, координаты эпицентра; • ориентацию объекта и его расстояние до ближайшей сейсмостанции; • характеристику грунта, уровень грунтовых вод; • деформации, возникшие в результате предыдущих сильных землетрясений и мероприятия принятые для их устранения; • прочностные характеристики всех материалов с получением проб; • подробное описание всех разрушений и их фотофиксацию, срок эксплуатации объекта; • подробное описание конструкций, подлежащих расчету на сейсмические воздействия; • установленные экспериментально после землетрясения динамические характеристики объекта с приведением, если таковые имеются, этих же величин, полученных до землетрясения; • краткое описание и фотофиксацию простых конструкций (заборов, труб над кровлей, скульптур, памятников и т.п.), расположенных вблизи объекта; • результаты обследования, в первую очередь, объектов, получивших лишь незначительные повреждения или полностью сохранившихся; • результаты учета объектов, подлежащих ремонту, реконструкции, а также непригодных к восстановлению. Кроме того, в специальном документе указывается сметная стоимость по ремонту или реконструкции. Роль сети инженерно-сейсмометрической службы в оценке повреждений зданий и сооружений. В России в настоящее время созданы две службы: ЕССН - единая служба сейсмических наблюдений и ИСС - инженерно-сейсмометрическая служба наблюдения за зданиями и 58 сооружениями. Эти службы призваны дополнять одна другую. ЕССН укомплектована десятками станций в разных районах страны, и ее целью являются наблюдения за колебаниями грунтов при землетрясениях для совершенствования сейсморайонирования. Данные, получаемые с помощью ИСС, позволяют определить динамические характеристики колебаний зданий, оценить силу землетрясений в баллах, проанализировать работу зданий с учетом их фактических характеристик, а также оценить степень выполненного усиления конструкций. Общие принципы способов восстановления и организации восстановительных работ. Целью восстановления разрушенных землетрясением объектов является увеличение их несущей способности. Для этого необходимо определить степень потери несущей способности, после чего может быть принято решение о возможности их дальнейшего использования или усиления. При выборе способа усиления необходимо стремиться к минимальному объему работ по конструктивному усилению с максимальным использованием существующих конструкций, минимальному объему отделочных работ, минимальному перерыву в эксплуатации здания и максимальной механизации работ. Восстановление должно проводиться только по проектам, разработанным государственными организациями. Работы обычно проводят в два этапа: на первом - производятся обследование зданий, испытания прочности материалов, создаются проектные и строительные подразделения, а на втором этапе - осуществляется разработка проектов восстановления и сноса сложных зданий и проектов организации работ. Оценку эффективности работ по восстановлению зданий можно провести методом МИКС. Такая идея появилась после Ташкентского землетрясения в 1966 году. Здесь используется то обстоятельство, что увеличение жесткости здания при восстановлении приводит к изменению его динамических характеристик. Это позволяет оценить эффективность восстановительных работ инструментальным путем. Исследования проводят до и после производства работ по восстановлению. Способы восстановления зданий. Способы восстановления зданий зависят от материала, из которого они построены. При этом необходимо добиваться восстановления прежней несущей способности элементов. Сами способы восстановления зависят от вида разрушения и аналогичны способам, изложенным в соответствующих курсах конструкций. Заметим лишь, что в сейсмостойком строительстве, во избежании излишних затрат, допускается повреждение второстепенных элементов, т.к. восстановление их связано с небольшими расходами. К таким второстепенным элементам относятся - перегородки, оконные переплеты, штукатурка стен и т.п. При восстановлении необходимо избегать дублирования способов 59 усиления (инъецирование раствора, устройство обойм, торкретирование по сетке и т.п.), что приводит к уменьшению расходов. Следует иметь в виду, что многие здания, построенные в сейсмических районах, возведены без антисейсмических мероприятий, так как их строительство осуществлялось в прежнее время или изменилась сейсмичность района. Поэтому меры по восстановлению таких зданий направлены на устранение возникших после землетрясения дефектов и не могут изменить расчетную сейсмичность здания. Если здание построено с соблюдением антисейсмических мероприятий, то после восстановления оно должно отвечать требованиям норм сейсмостойкого строительства. 2.3 . Снос зданий Снос зданий часто выполняется наспех, без предварительной подготовки. В прошлом это осуществлялось быстро и дешево, так как конструкции сносимых зданий были относительно простыми, и в производственном процессе участвовало небольшое число рабочих, применявших несложную технику. Широкое распространение в строительстве сборного и монолитного железобетона и металлоконструкций, использование индустриальных методов возведения зданий, в том числе зданий повышенной этажности, значительно осложнили работы по сносу зданий, поврежденных землетрясением. Становятся нежелательными и присущие сносу традиционные неудобства - шум, пыль, пожары и т.п. Кроме того, снос зданий может представлять определенную опасность, например, опасно демонтировать предварительно-напряженные конструкции, резервуары для хранения жидкого и газообразного топлива и т.п. Снос зданий может быть осложнен отсутствием проектной документации на сносимое здание и т.д. Очевидно, что необходимо проводить проектные работы по организации сноса зданий, с целью большей эффективности использования техники, рабочей силы, получаемых в результате сноса здания материалов, а также для сохранения окружающей среды. Предварительная стадия. На выбор способа сноса могут повлиять многие обстоятельства, которые целесообразно учитывать при разработке проекта сноса. При составлении технических условий на проектирование сноса необходимо учитывать следующие перечисленные ниже факторы. Возраст и состояние постройки. Этот фактор будет влиять на выбор способа сноса, на решение о сохранности тех или иных элементов здания и на стоимости работ. Окружающая территория. Следует сохранять расположенные вблизи сносимого здания взрослые деревья и кустарники, для этого они должны быть надежно защищены заборами или экранами. Эти мероприятия будут 60 предохранять насаждения от наезда грузовиков, подпаливания огнем и т.п. Поврежденные при сносе деревья должны быть покрыты битумным составом. Инженерные сети. На участке определяется точное местонахождение всех сетей. Те сети, которые не будут использованы при эксплуатации нового здания, должны быть отсечены, замоноличены или отведены к границе участка. Инженерные сети, пересекающие участок, защищают от повреждений. В число сетей входят водоотвод, электрокабели, газопровод, водопроводные трубы, телефонные кабели, радио- и телевизионные линии, отопительная сеть. Здания, подлежащие сносу. Возраст и состояние сносимого здания, как и рядом стоящих зданий - важные факторы, так как рядом стоящие здания могут иметь опору на сносимое здание. Тип грунта, на котором построено здание. На первый взгляд этот фактор может показаться несущественным, однако это не так. Некоторые типы грунтов, в особенности глинистые, передают ударную волну на значительные расстояния, при этом окружающим зданиям может быть причинен ущерб в результате сотрясения от удара и вибрации. Подвалы и погреба и т.п. Эти элементы должны быть обследованы, а затем должен быть решен вопрос дальнейшего их использования. Не желательно заполнять подвалы строительным мусором и грунтом. При этом необходимо обдумать вопрос устойчивости стен подвала после сноса стен надземной части. Реперы топографической съемки. Сносимое здание должно быть обследовано на обнаружение топографических реперов. Если последние обнаружены, то об этом необходимо сообщить в органы геонадзора. Шум, пыль и т.п. Необходимо избегать загрязнения окружающей среды значительным количеством пыли, возникающей при погрузке продуктов сноса. В необходимых случаях строительный мусор следует орошать водой в течение всей работы по сносу, а при необходимости, может оказаться целесообразным сжигать некоторые продукты сноса на месте. Следует защищать от повреждения огнем соседние здания, а при использовании для сноса отбойных молотков время работы компрессоров должно быть минимальным. Перегораживание улицы или обходные пути. Если имеется необходимость во временном перегораживании пешеходных путей или автомобильных проездов, то следует принять соответствующие меры совместно с местной властью. Эти вопросы иногда решаются длительное время, поэтому ими надо заниматься заранее. Временные ограждения и леса. Необходимо также решить, какие ограждения, щиты и защитные леса потребуются для выполнения работ по сносу. 61 Методы сноса зданий. Снос зданий является своего рода строительным искусством. Им надо овладеть в совершенстве, чтобы максимально сохранить материальные ресурсы разбираемого здания для возможного впоследствии их использования организациями или частными лицами. Процесс так называемого раздевания здания осуществляется, в соответствии с известным правилом, гласящим, что снос производится в порядке, обратном строительству. Удаление одной части здания не должно вызывать обрушения другой. Рекомендуется следующая последовательность разборки здания: электросеть, телефон, радио, санитарно-техническое оборудование, трубы, печи, калориферы, заполнение оконных и дверных проемов, перегородки и полы, перекрытия, кровля, стропила, чердачное перекрытие, стены и лестничные клетки. Когда от строения остается лишь кирпичный, каменный или бетонный остов, могут быть применены любые методы разрушения. Заметим, что этот последний этап является наиболее сложным и опасным. Существуют разные методы разрушения. Снос вручную. Этот метод обычно используют для сноса высоких и труднодоступных участков здания, если невозможно применить механизмы. Используют простейший инструмент: кирки, ломы, пилы и т.п. Снос с помощью троса. Несмотря на многие недостатки такой метод - один из наиболее широко применяемых для сноса каменных и кирпичных конструкций. Этот метод не должен использоваться для сноса здания, в котором есть длинные элементы. Тросовая петля устанавливается вокруг части кирпичной кладки и затем тянется гусеничным механизмом. Трос врезается в кирпичную кладку и разрушает ее. Разрушение шаром. Этот метод применяется для сноса крупных железобетонных зданий и сооружений, а также для разрушения бетонных и железобетонных полов. Шар весом примерно 500 кгс падает вертикально на разрушаемую конструкцию или же удар наносится сбоку путем раскачивания или вращения стрелы крана. Перед применением этого метода разрушаемое здание должно быть отделено от соседних строений путем частичного сноса вручную. Требуется тщательный контроль за процессом по этому методу, т.к. обзор крановщику затруднен, а стрела крана испытывает значительные усилия. Механизм с толкателем. Этот метод, ставший популярным в последние годы, заключается в использовании удлиненного рычага и стальной штанги, закрепленных на гусеничном механизме вместо экскаваторного ковша. Установленный у верхнего обреза кирпичной стены толкатель подается вперед гидравлическим приводом или перемещением гусеничного механизма. Преднамеренный обвал. Этим методом пользуются тогда, когда разрушение важных конструктивных элементов влечет за собой обвал целого здания или его части. 62 Взрывы. Иногда этот способ может оказаться экономичным и быстрым. Его принцип заключается в просверливании в различных несущих элементах каналов (шпуров) и закладывании в них взрывчатки. После взрыва конструкция обрушивается, разбиваясь о землю. Другие методы. Существуют различные механизмы, которые могут быть использованы для сноса зданий. Кроме того, на одном и том же объекте можно применить не один, а несколько методов сноса. Проектные работы по сносу здания. Когда все предварительные проблемы, связанные с проектом сноса здания, будут разрешены, начинают проектирование. Проект сноса должен состоять примерно из следующих разделов: разрешения на снос, гарантии о сохранности имущества, пояснительной записки, технических условий и обмеров, перечисления последовательности участков, подлежащих сносу, указаний по охране труда и технике безопасности. Проект выполнения строительных работ должен включать следующие разделы: календарный план, смету затрат, расход материалов, потребность в машинах и инструменте, чертежи, схему инженерных сетей на участке сноса, план ограждения опасных участков и пешеходных путей, общие виды сносимого здания (планы, разрезы и т.п.). Содержание и объем проекта сноса зависят от конкретных условий и определяются следующими факторами: степенью сложности, сроками, видом сооружения и его назначением, требованиями безопасности, требованиями заинтересованных организаций. Кроме рассмотренных факторов для составления проекта сноса, могут потребоваться следующие дополнительные сведения: статические расчеты для сноса и демонтажа, определение мест установки кранов, точек опоры средств восприятия нагрузок, оттяжек, вспомогательных конструкций, измерительного инструмента, определения веса элементов, чертежи промежуточного и окончательного положения конструкций. Если работы по сносу выполняют несколько исполнителей, следует точно распределить их обязанности и ответственность, зафиксировав это протоколами. В любом случае надо стремиться избегать разделения ответственности между несколькими лицами. 63 |