Стратегия проектирования высотных зданий должна в полной мере учитывать передовой зарубежный опыт, особенности современного технического и технологического обеспечения строительства в Казахстане,а также социально-экономические последствия возможных отказов ...
Пробелы в национальной нормативной базе сдерживают развитие высотного домостроения – мнение эксперта
Стратегия проектирования высотных зданий должна в полной мере учитывать передовой зарубежный опыт, особенности современного технического и технологического обеспечения строительства в Казахстане,а также социально-экономические последствия возможных отказов высотных зданий при сильных землетрясениях или техногенных катастрофах. Об этом в ходе проходившей в Алматы международной конференции «Безопасность высотных объектов Алматы-2008» сказал генеральный директор РГП «КазНИИССА», кандидат технических наук Марат Ашимбаев, сообщает корреспондент Казинформа.
В своем докладе он изложил подходы к проектированию зданий повышенной этажности, принятые в Казахстане. Высотные здания отличаются от традиционных объектов не только размерами и сложностью конструкций. С ростом высоты зданий резко увеличиваются вертикальные нагрузки на их нижние этажи, возникает опасность хрупкого разрушения конструкций, снижается способность конструктивных систем к диссипации энергии колебаний, многократно возрастают амплитуды и количество циклов колебаний при сейсмических воздействиях. Отличительной особенностью современного этапа развития высотного домостроения в районах с высокой сейсмичностью стран СНГ является практически полное отсутствие соответствующей нормативной базы и, зачастую, недостаточное техническое и технологическое обеспечение строительных организаций. В этих условиях любая обоснованная осторожность, проявляемая при проектировании зданий повышенной этажности, не является излишней.
По словам М.Ашимбаева, к настоящему времени в Казахстане практически полностью исчезло понятие «традиционные здания массовой застройки». В районах, подверженных сильным землетрясениям, все чаще стали возводиться высотные здания, большепролетные торговые сооружения и объекты со сложной конфигурацией в плане и по высоте. Интенсивно ведется застройка участков неблагоприятных в сейсмическом отношении, но выгодных для финансовых инвестиций. Так, в последние годы в Алматы, расположенном в районе сейсмичностью 9 баллов, построены и строятся здания в 15-30 этажей и более. Часть их была спроектирована специалистами Казахстана, часть – США, Турции, Кореи и других стран.
Как отметил глава КазНИИССА, накопленный опыт показал, что основные дискуссии, возникающие при проектировании зданий повышенной этажности, обычно связаны с учетом их ответственности при назначении величин расчетных сейсмических нагрузок. По данному вопросу у специалистов разных стран существуют различные мнения. Одно из них основывается на том, что высотные административные и жилые здания являются обычными сооружениями, не относящимися к объектам, функционирование которых необходимо при ликвидации последствий землетрясений или повреждения которых способны вызвать опасные экологические последствия. Исходя из этого, расчетные сейсмические нагрузки на здания малой, средней и повышенной этажности следует определять по единой нормативной методике без применения каких-либо поправочных коэффициентов, зависящих от высоты зданий. Согласно другому мнению, высотные здания следует рассматривать как объекты повышенной ответственности, имеющие специфические отличия от зданий малой и средней этажности.
Как отметил М.Ашимбаев, для классификации высотных зданий, как объектов повышенной ответственности, есть, по меньшей мере, две причины.
Во-первых, высотные здания являются уникальными сооружениями, представляющими собой не только архитектуру современных мегаполисов, но и символы экономического и научно-технического развития государства. Но отказы высотных зданий при сильных землетрясениях способны вызвать серьезные социальные и экономические последствия. Во-вторых, эксплуатация высотных зданий связана с длительным скоплением в них большого количества людей, срочная эвакуация которых при чрезвычайных ситуациях затруднена.
«Действующие в Казахстане СНиПы, как и аналогичные нормы других стран СНГ, не содержат в должном объеме положения, регламентирующие правила расчета и конструирования высотных зданий. Более того, в указанных нормах нет даже количественного определения понятия «высотное здание», - сетует эксперт. По его словам, отсутствие положений по расчету и конструированию высотных зданий вполне закономерно, поскольку СНиПы, в их традиционном виде, устанавливают требования только для стандартных ситуаций и не распространяются на особые случаи, подлежащие рассмотрению в специальных нормативно-инструктивных документах, которые в настоящее время отсутствуют.
По мнению М.Ашимбаева, пробелы в национальной нормативной базе существенно сдерживают успешное развитие высотного домостроения в сейсмических районах и негативно влияют на процесс принятия решений по обеспечению комплексной безопасности многоэтажных зданий. Устранение этих пробелов сопряжено с необходимостью досконального изучения передового опыта зарубежных стран и решения ряда новых задач расчетно-теоретического и проектно-конструкторского характера, инициированных специфическими отличиями высотных зданий от обычных объектов.
«Рекомендации по обеспечению сейсмостойкости зданий повышенной этажности, содержащиеся в современных нормах зарубежных стран, хотя и не дают ответов на все актуальные вопросы, безусловно, содержат полезную информацию, которую целесообразно учитывать в отечественной практике проектирования. Вместе с тем зарубежные нормы не следует идеализировать. И самые передовые сегодня нормы являются всего лишь развивающимися во времени документами, основанными на ограниченном объеме инструментальных и эмпирических данных. Это подтверждается тем, что после сильных землетрясений последних лет, например в 1994 году в США и в 1995 году в Японии мнения зарубежных специалистов о сейсмостойкости некоторых конструктивных систем существенно изменились, и нормы многих стран, в том числе США и Японии, были существенно переработаны», - сказал известный казахстанский специалист.
Более того, проведенный анализ показал, что прямой перенос некоторых расчетных положений зарубежных норм в национальные нормы стран СНГ без соответствующей корректировки этих положений с учетом методологических основ специализированных СНиП («Нагрузки и воздействия», «Железобетонные конструкции», «Стальные конструкции» и другие) может вызвать серьезные негативные последствия и нарушить, сложившуюся в странах СНГ систему обеспечения сейсмостойкости зданий.
Нормы всех стран СНГ по сейсмостойкому строительству, хотя и имеют между собой некоторые значимые различия, сформировались в основном на базе результатов экспериментальных исследований и данных о поведении при сильных землетрясениях правильных зданий малой и средней этажности. Специальные конструктивные мероприятия, необходимые для обеспечения требуемой способности зданий повышенной этажности к развитию пластических деформаций и к рассеиванию энергии сейсмических колебаний, регламентированы в них, по меньшей мере, в недостаточном объеме, считает глава КазНИИССА.
По его мнению, компенсировать этот недостаток можно либо включением соответствующих положений, регламентирующих специальные конструктивные мероприятия, обеспечивающие стабильность знакопеременного деформирования несущих элементов, допускающие возможность пластического перераспределения между ними усилий и предотвращающие чрезмерную деградацию их жесткости и прочности, либо увеличением расчетных значений сейсмических нагрузок. Учитывая существующие проблемы и неясности, строительные нормы РК «Строительство в сейсмических районах» предусматривают, что проектирование зданий повышенной этажности до накопления необходимых экспериментальных данных и до разработки соответствующих нормативных документов следует осуществлять при участии специализированных научно-исследовательских организаций.
Нормативная база сейсмостойкого строительства зданий повышенной этажности должна основываться на усовершенствованном подходе к нормированию расчетных сейсмических нагрузок, учитывающем как неопределенность сейсмологической ситуации на площадке строительства и условность применяемых расчетных моделей, так и особенности специальных конструктивных решений, принимаемых при проектировании зданий, считает эксперт. По его словам, КазНИИССА предъявляет более жесткие конструктивные требования к зданиям повышенной этажности (в том числе, в отношении их способности к развитию пластических деформаций), чем действующие национальные нормы, распространяющиеся на традиционные «правильные» здания массовой застройки.
Наличие специальных технических условий позволяет в обоснованных случаях отступать от некоторых положений действующих норм, если их формальное соблюдение препятствует обеспечению требуемой сейсмостойкости зданий повышенной этажности. Можно согласовывать уровни расчетных сейсмических нагрузок, принимаемые при проектировании зданий повышенной этажности, с их конструктивными решениями (при наличии соответствующих оснований снижать или увеличивать уровни расчетных сейсмических нагрузок); постепенно накапливать опыт проектирования, строительства, эксплуатации и экспериментальные данные, подлежащие учету в национальных нормах.
«Адресные технические условия не следует воспринимать как неизбежную и постоянную альтернативу традиционным нормативно-инструктивным документам, регламентирующим общие правила проектирования и строительства в сейсмических районах. Мы надеемся, что результаты целенаправленного комплекса научно-исследовательских работ, анализа собственного опыта проектирования и изучения проектных решений, применяемых в США, Канаде, Японии и других странах, уже в ближайшие годы позволят сформировать методическую базу проектирования зданий повышенной этажности в сейсмических районах Казахстана», - сказал
27.11.2008
М.Ашимбаев. Е. Ильинская, www.inform.kz