сейсмостойкое строительство, изготовление здания или сооружения, способного выдерживать внезапные подземные толчки, характерные для землетрясений, что сводит к минимуму структурные повреждения, гибель и травмы людей. Для того чтобы обеспечить выполнение проектных задач по сейсмостойкости, необходимы соответствующие методы строительства. Методы строительства в разных странах мира могут сильно различаться, поэтому необходимо знать местные методы строительства и доступность ресурсов, прежде чем делать вывод о том, будет ли конкретная сейсмостойкая конструкция практичной и реалистичной для данного региона.
Существует фундаментальное различие между проектом здания и методами строительства, используемыми для его возведения. Современные конструкции, предназначенные для противостояния землетрясениям, эффективны только при условии использования правильных методов строительства при выборе места, фундамента, конструктивных элементов и соединительных швов. В сейсмостойких конструкциях обычно заложена пластичность (способность здания изгибаться, раскачиваться и деформироваться, не разрушаясь) в конструкции и ее элементах. Пластичное здание способно изгибаться и деформироваться под воздействием горизонтальных или вертикальных сдвиговых сил землетрясения. Бетонные здания, которые обычно являются хрупкими (относительно легко ломаются), можно сделать вязкими, добавив стальную арматуру. В зданиях, построенных из армированного сталью бетона, и сталь, и бетон должны быть точно изготовлены для достижения желаемой пластичности.
Причиной разрушения зданий во время землетрясений часто являются некачественные методы строительства или несоответствующие материалы. В менее развитых странах бетон часто не смешивается, не уплотняется и не отвердевает должным образом, чтобы достичь необходимой прочности на сжатие, поэтому здания чрезвычайно подвержены разрушению при сейсмической нагрузке. Эта проблема часто усугубляется отсутствием местных строительных норм и правил или отсутствием инспекции и контроля качества.
Несостоятельность зданий также часто объясняется нехваткой подходящих и доступных на месте материалов. Например, когда здание проектируется из железобетона, очень важно, чтобы количество используемой стали не было уменьшено для снижения стоимости здания. Такая практика существенно ослабляет способность здания противостоять динамическим силам землетрясения.
В нормальных условиях стены, колонны и балки здания испытывают только вертикальные нагрузки на сжатие. Однако во время землетрясения возникают боковые и сдвиговые нагрузки, которые приводят к растягивающим и крутящим усилиям на конструктивные элементы. Эти силы приводят к высоким напряжениям на углах здания и в различных соединениях.
Прочные строительные швы имеют решающее значение для возведения конструкции, способной выдержать сдвиговую нагрузку при землетрясении. Поскольку напряжение концентрируется в швах между стенами, важно, чтобы все швы были правильно подготовлены и укреплены. Бетонные швы также должны быть правильно уплотнены и закреплены для достижения оптимальной прочности. В случае неармированных кладочных швов (растворных швов, например, в кирпичных зданиях) особенно важна фиксация между соседними стенами. Когда все швы хорошо связаны, здание будет действовать как единое целое, позволяя передавать силу землетрясения от одной секции к другой без катастрофического разрушения.
Для сейсмостойкого строительства необходимо, чтобы здание было правильно заземлено и связано с землей через фундамент. Следует избегать строительства на рыхлых песках или глинах, поскольку такие поверхности могут вызвать чрезмерное движение и неравномерные напряжения во время землетрясения. Кроме того, если фундамент заложен слишком глубоко, он разрушится, и строение будет хуже противостоять тряске. Поэтому фундамент следует возводить на прочном грунте, чтобы конструкция равномерно оседала под действием вертикальной нагрузки.
