Техдокэксперт

Сейсмостойкость (расчеты и сертификация)

Сейсмостойкость — это способность здания, сооружения или оборудования сохранять несущие функции и работоспособность во время и после землетрясения. Это ключевой параметр в сейсмостойком строительстве, который описывает степень устойчивости объектов к сейсмическим воздействиям в пределах допустимого риска.

Основные параметры сейсмостойкости:

  • Прочность — сопротивление нагрузкам без разрушения.
  • Жёсткость — ограничение колебаний и деформаций.
  • Пластичность — способность деформироваться без потери несущей способности.
  • Демпфирование — рассеивание энергии колебаний.

Сейсмическое воздействие — это особый вид нагрузки, возникающий при движении грунта из-за природных или техногенных факторов (например, землетрясения, взрывов, движения транспорта). Оно приводит к движению, деформации, а иногда и разрушению зданий, сооружений и других объектов. 

В России сейсмостойкость зданий и сооружений регулируется нормативными документами, например:

  • СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах» (актуализированная редакция СНиП II-7-81*). Устанавливает требования к расчёту с учётом сейсмических нагрузок, объёмно-планировочным решениям и конструированию элементов и их соединений.
  • СП 442.1325800.2019 — определяет порядок установления классов сейсмостойкости для зданий и сооружений, расположенных в сейсмических районах, а также контроль этого параметра на протяжении всего жизненного цикла объектов.
  • ГОСТ 30546.1-98 «Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчёта их сложных конструкций в части сейсмостойкости».
  • ГОСТ 30546.2-98 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и других технических изделий. Общие положения и методы испытаний
  • ГОСТ 30546.3-98 Методы определения сейсмостойкости машин, приборов и других технических изделий, установленных на месте эксплуатации, при их аттестации или сертификации на сейсмическую безопасность
  • НП-031-01 — федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций».

Для оборудования также может проводиться сертификация сейсмостойкости — добровольная процедура, подтверждающая соответствие требованиям стандартов. Она может потребоваться для использования оборудования в сейсмически активных зонах, а также на предприятиях атомной, нефтяной, химической промышленности и в других сферах. 

При расчёте сейсмостойкости используются различные методы, например:

  • линейно-спектральный метод — основан на использовании расчётного спектра реакции, который представляет собой аппроксимацию спектров реакции для представительного набора акселерограмм землетрясений.
  • прямой динамический метод — применяется для расчёта зданий и сооружений с принципиально новыми конструктивными решениями, объектов повышенного уровня ответственности, зданий высотой более 50 м и других случаев.

Важно учитывать, что фактическая сейсмостойкость объекта может снижаться со временем из-за физического износа, несанкционированных перепланировок, накопления повреждений от предыдущих землетрясений или эксплуатации, а также из-за ужесточения нормативов.

Баллы сейсмичности (интенсивности землетрясений) — это мера величины сотрясения в конкретном месте, которая отражает воздействие подземных толчков на людей, здания, природные объекты и ландшафт. Оценка интенсивности основана на качественных характеристиках: реакции людей, повреждениях сооружений, изменениях земной поверхности и других эффектах.

Основные шкалы интенсивности

В разных странах применяются различные системы оценки:

  • 12-балльная шкала Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-64) — используется в России и странах СНГ. Разработана в 1964 году советскими геологами. Каждый балл описывает качественно иной уровень воздействия.
  • Европейская макросейсмическая шкала (EMS) — 12-балльная система, применяемая в странах Европейского союза. 
  • Модифицированная шкала Меркалли (MMI) — используется в США. Также основана на комбинации инструментальных показаний и наблюдений за воздействием землетрясения на окружающую среду и искусственные сооружения.
  • 7-балльная шкала Японского метеорологического агентства (JMA, шкала Синдо) — применяется в Японии. 

Некоторые характеристики баллов по шкале MSK-64:

  • 1 балл — колебания регистрируются только приборами. 
  • 2 балла — ощущаются отдельными людьми, находящимися в состоянии покоя, особенно на верхних этажах зданий.
  • 3 балла — слабое землетрясение, ощущается некоторыми людьми, лёгкое раскачивание висящих предметов.
  • 4 балла — заметное сотрясение, ощущается внутри зданий, раскачивание висящих предметов.
  • 5 баллов — пробуждение, ощущается внутри зданий и на открытых участках, наблюдается раскачивание висящих предметов. 
  • 6 баллов — испуг, падает мебель, возможны повреждения зданий.
  • 7 баллов — повреждение зданий, многие люди с трудом удерживаются на ногах. 
  • 8 баллов — сильное повреждение зданий, возможны разрывы стыков трубопроводов, оползни. 
  • 9 баллов — всеобщее повреждение зданий, случаи разрывов подземных частей трубопроводов, искривление железнодорожных рельсов. 
  • 10 баллов — повреждения мостов, плотин, дамб, лёгкие искривления железнодорожных рельсов, разрывы подземных трубопроводов. 
  • 11 баллов — повреждение большинства зданий, разрушение мостов. 
  • 12 баллов — почти полное разрушение, катастрофические разрушения и жертвы, значительные изменения рельефа.

Важные нюансы

  • Интенсивность зависит от нескольких факторов: магнитуды землетрясения, глубины очага, удалённости от эпицентра, типа грунта, местных геологических условий. Чем ближе очаг к поверхности, тем интенсивнее будет землетрясение.
  • Не следует путать интенсивность с магнитудой — величиной, характеризующей энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Магнитуда измеряется по шкале Рихтера и выражается в числах от 1 до 9,5, а интенсивность — в баллах и описывает воздействие на поверхности.
  • В разных странах могут использоваться разные подходы к оценке интенсивности, что иногда приводит к различиям в названиях баллов и их интерпретации.

В 2017 году в России был введён ГОСТ Р 57546-2017 «Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности» (ШСИ-17) — модернизированная версия, гармонизированная с европейскими шкалами. Однако в строительных нормах и при сертификации оборудования по-прежнему применяется MSK-64.

Сейсмической районирование территории РФ:

Карта сейсмической опасности С.Кавказа

Сертификат сейсмостойкости вы можете заказать по ссылке https://techdocexpert.ru/raschety-sejsmostojkosti/

Расчет сейсмостойкости вы можете заказать по ссылке https://techdocexpert.ru/raschety-sejsmostojkosti/