29. Понятие о демпфирующих устройствах (сейсмоизоляция зданий) и их назначение при сейсмостойком строительстве. Основы проектирования каменных зданий в сейсмически активных районах.

Здания должны иметь простую форму плана. Здание сложной формы должно быть разделено на отсеки простой формы. В каждом отсеке необходимо соблюдать жесткость и симметричность расположения вертикальных несущих конструкций.

Фундамент необходимо закладывать на одной отметке. В зданиях повышенной этажности глубину заложения фундаментов рекомендуется увеличивать за счет устройства коробчатых фундаментов. При свайных фундаментах рекомендуется применять забивные сваи, а не набивные. Для многоэтажных каркасных зданий часто применяют фундаменты в виде перекрестно- ребристой или сплошной плиты.

Ограждающие навесные конструкции следует выполнять из легких навесных панелей. Крупнопанельные здания следует проектировать с продольными и поперечными стенами одинаковой жесткости. Расстояния между поперечными стенами не более 6м. Этажность зданий с несущими каменными стенами не должна превышать в районах с сейсмичностью 7,8,9 соответственно 6, 5 и 4 этажей. Расстояние между осями поперечных стен от 9 до 18м.

Во всех продольных и поперечных стенах устраивают антисейсмические пояса, ширина которых принимается на все толщу стены или меньше на 0,5кирпича с наружной стороны, высота пояса не менее 150мм. 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 150 мм, марка бетона^— не ниже 150.

В уровне перекрытий и покрытий должны устраиваться антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам, выполняемые из монолитного железобетона или сборными с замоноличиванием стыков и непрерывным армированием. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.

Несущие конструкции первых этажей, включающие магазины, выполняют из монолитного жб. Устройство лоджий допускается в районах с сейсмичностью до 8 баллов. Лестницы – крупносборные с заделкой опорных частей в кладку не менее чем на 250мм.

Несущие кирпичные и каменные стены должны возводиться, как правило, из кирпичных или каменных панелей или блоков, изготавливаемых в заводских условиях с применением вибрации, или из кирпичной или каменной кладки на растворах со специальными добавками, повышающими сцепление раствора с кирпичом или камнем.

Расчет каменных конструкций должен производиться на одновременное действие горизонтально и вертикально направленных сейсмических сил.

В сопряжениях стен в кладку должны укладываться арматурные сетки.

Сейсмостойкость каменных стен здания следует повышать сетками из арматуры, созданием комплексной конструкции, предварительным напряжением кладки или другими экспериментально обоснованными методами.

Перемычки должны устраиваться, как правило, на всю толщину стены и заделываться в кладку на глубину не менее 350 мм.

Демпфер— устройство для гашения (демпфирования) колебаний или предотвращения механических колебаний.

Виброконтроль является системой устройств для уменьшения сейсмической нагрузки на здания и сооружения. Все эти устройства можно классифицировать как пассивные, активные и гибридные . Ниже кратко описаны некоторые устройства и методы виброконтроля.

Обычно, инерционный демпфер, называемый также инерционный гаситель, который является одним из устройств для вибрационного контроля, представляет собой массивный бетонный блок, установленный на высотном здании или другом сооружении, который колеблется с резонансной частотой данного объекта с помощью специального пружиноподобного механизма под сейсмической нагрузкой.

Для этой цели, например, инерционный демпфер небоскреба Тайбэй 101 оборудован двумя маятниковыми подвесками, на 92-ом и 88-ом этажах, весящими 660 тонн каждая.

Демпфирование вертикальной конфигурацией предназначено для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт предотвращения резонансных колебаний с помощью дисперсии сейсмической энергии проникающей в эти здания и сооружения. Пирамидальные постройки не перестают привлекать внимание архитекторов и инженеров также благодаря их большей устойчивости при ураганах и землетрясениях.

Конический профиль здания не является обязательным для этого метода вибрационного контроля. Аналогичный эффект может быть достигнут с помощью соответствующей конфигурации таких характеристик как массы этажей и их жесткости.

Пружинный демпфер является изолирующим устройством, подобным по замыслу свинцово-резиновой опоре. Два небольших трехэтажных дома с такими устройствами, расположенными в Санта Монике (Калифорния), были проэкзаменованы Нортриджским землетрясением в 1994 году.

Свинцово-резиновая опора— это сейсмическая изоляция, предназначенная для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт интенсивного демпфирования сейсмической энергии, проникающей через фундаменты в эти здания и сооружения. На фото справа показано испытание свинцово-резиновой опоры сделанной из резинового цилиндра со свинцовым сердечником.

Однако механически податливые системы, какими являются сейсмически изолированные сооружения со сравнительно низкой горизонтальной жесткостью, но со значительной так называемой демпфирующей силой, могут испытывать значительные перегрузки, вызванные при землетрясении как раз этой силой

30. Проектирование зданий в условиях сухого и жаркого климата. Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений в условиях сухого и жаркого климата (сквозное горизонтальное и вертикальное проветривание, солнцезащитные системы,).

В районах с жарким климатом, к которым относятся в основном районы среднеазиатских республик, расположенные южнее 45-й параллели, а также некоторые районы Кавказа, специфическими мероприятиями являются рациональная ориентация оконных проемов и защита помещений от избыточной солнечной радиации. Для снижения уровня радиационных воздействий рекомендуют окраску и отделку стен и покрытий зданий материалами светлых тонов и другие защитные устройства, соответствующие местным условиям: увеличенные свесы кровель, солнцезащитные экраны и козырьки над оконными проемами, лоджиями, балконами и т. п. Важнейшее мероприятие — применение конструкций стен и покрытий, исключающих перегрев зданий летом. В этих целях применяют, например, слоистые конструкция стен и покрытий с продухами, расположенными за теплоотражающими экранами. В продухах обеспечивают движение наружного воздуха, что способствует охлаждению конструкций в условиях летнего перегрева.