Какие здания наиболее живучи при землетрясении. Сейсмоустойчивость зданий. Справка. Устойчивость к снеговой нагрузке

Исключительной особенностью домов из ЛСТК является то, что они очень прочные и являются абсолютно устойчивы ко многим факторам. Перечислим их:

Разберем все указанные факторы по отдельности.

Устойчивость дома к ветровой нагрузке

Процесс строительства дома всегда начинается с монтажа каркаса ЛСТК, который составляет «скелет» всего сооружения. Еще при проектировании дома подбираются такой профиль, который может выдержать трехкратную ветровую нагрузку. Эксперименты показывают, что дома, построенные по технологии ЛСТК выдерживают даже торнадо четвертой категории. При этом, говоря слово «выдерживают» подразумевается то что, пережив такие ураганные нагрузки, геометрия здания даже не изменится. Даже при сильнейших ураганах у каркасных домов из ЛСТК не срывает крышу и не обрушаются стены.

Известный пример устойчивости сооружений к ураганам произошел в марте 2008 года в Европе. Штормовой циклон «Эмма» был знаменит тем, что скорость ветра составляла 180 километров в час и вызвал серьезные разрушения. Были разрушены многие панельные дома, сносило даже автобусы. В тоже время, коттеджный поселок, который был построен на юге Германии в австрийской провинции Тироль, и оказался в эпицентре урагана, полностью выдержал удар стихии. Ни одно здание там не было разрушено, хотя многие дома потеряли окна и водосточные системы. Всё дело было в том, что все дома в этом коттеджном поселке были построены по одной технологии с применением ЛСТК. После этого случая спрос на строительство домов в Германии, Испании и Франции по этой технологии увеличился почти втрое.

Прочность конструкции здания при землетрясениях

Панельные дома из ЛСТК также устойчивы и к землетрясениям. Такая устойчивость достигается за счет нескольких факторов. Во-первых, фундамент для дома используется винтовой, что гарантирует устойчивость конструкции даже при 12 бальном землетрясении. Во-вторых, общий вес дома достаточно легкий, если сравнивать с кирпичными или монолитными домами, что значительно снижает инерциальность здания и они не испытывают сильных нагрузок даже при серьёзных колебаниях грунта. Прочность конструкции дома из ЛСТК настолько высока, что не позволяет изменится геометрии здания при любых воздействиях стихии.

Устойчивость здания при пожаре

Современные дома, которые создаются по инновационной технологии ЛСТК обладают целым рядом достоинств. В первую очередь они экологически чистые, во-вторую – они энергосберегающие и самое главное, они полностью пожаробезопасные, поскольку при строительстве не используются материалы поддерживающие горение.

Но пожар может возникнуть в любом доме, и они случаются и в кирпичных и в монолитных домах. И тут важнейшим фактором является устойчивость здания при пожаре. Поскольку материал дома не горит, то даже при сильном пожаре не происходит обрушение здания, что положительно сказывается на работе пожарных бригад при тушении огня и эвакуации людей. Кроме того, в виду того, что все материалы экологически чистые и натуральные, то во время пожара не выделяются вредные вещества, которые могут причинить вред тем, кто оказался в непосредственной близости от огня.

В качестве примера, посмотрите видео, в конце которого проводится эксперимент как ведет себя постройка из ЛСТК и постройка построенная по технологии СИП-панелей. Этот эксперимент доказывает насколько надежней дом получается именно из стального профиля.

Устойчивость к снеговой нагрузке

Для регионов в которых выпадает большое количество осадков в зимний период времени немаловажным фактором является устойчивость зданий к снеговой нагрузке. Технология ЛСТК в этом отношении имеет самый высокий показатель надежности. Металлические конструкции способны удерживать тонны снега даже в большепролетных зданиях: ангарах, животноводческих фермах, теплицах, складов и так далее.

При этом расчёт надежности делается для всего зимнего сезона, и в предельном варианте подразумевает, что снег не будет убираться с кровли в течение всей зимы.

Усадка дома

Технология ЛСТК позволяет строить здания, которые совершенно не подвержены такому явлению, как усадка здания. Главным образом это связано с тем, что чаще всего в качестве фундамента используются винтовые сваи, которые при правильном монтаже полностью исключают возможность усадки здания в целом.

Конструкция стен и кровли в основании имеет стальной каркас, который не изменяет своей геометрии в течение времени. Допускается только возможность уменьшения линейных размеров каркаса при больших колебаниях температур. Но как правило в жилых домах уровень температура может меняться незначительно, а с электрической системой «Комфорт» и вовсе постоянной, и потому никаких изменений в доме происходить не может.

Устойчивость дома к наводнению

При проектировании домов необходимо учитывать вероятность затопления и наводнений. И этот вопрос требует достаточно серьезного подхода. Дома по технологии ЛСТК имеют преимущества перед любыми другими технологиями строительства домов. И в первую очередь опять же из-за винтового фундамента, который приподнимает здание с одной стороны и не дает сопротивления водяному потоку. Таким образом даже при сильном наводнении водяной поток не сносит здание, но обтекает его, что приводит к тому, что не происходит гидроудара.

Если же уровень воды друг поднимается выше цоколя, то дома из ЛСТК достаточно устойчивы к намоканию. Материалы после длительного контакта с водой хоть и могут потерять свой эстетический вид, но однозначно не потеряют свою устойчивость и эффективность. После просушки дома он по-прежнему будет энергосберегающим, экологически чистым и пожаробезопасным.

Землетрясение - мощная разрушительная стихия, которая способна уничтожать целые города. К счастью, за последние несколько десятилетий архитекторы и инженеры разработали несколько технологий, которые гарантируют, что здания, будь то небольшие дома или небоскребы, не разрушатся, если случится землетрясение.

1. «Парящий» фундамент

Изоляция фундамента, как следует из названия, заключается в том, чтобы отделить фундамент здания от всей постройки выше фундамента. Одна из систем, работающих по такому принципу, позволяет зданию «плавать» над фундаментом на свинцово-резиновых подшипниках, в которых свинцовое ядро окружено чередующимися слоями резины и стали. Стальные пластины крепят подшипники к зданию и фундаменту и это позволяет во время землетрясения двигаться фундаменту, но не двигаться конструкции над ним.

Сегодня японские инженеры вывели эту технологию на новый уровень. Их система позволяет зданию парить на воздушной подушке. Вот как это работает. Сенсоры на здании распознают сигналы сейсмической активности. Сеть сенсоров передает сигнал воздушному компрессору, который за полсекунды нагнетает воздух между зданием и фундаментом. Подушка поднимает здание на 3 см над землей, изолируя его от толчков, которые могут его разрушить. Когда землетрясение прекращается, компрессор выключается и здание опускается на место.

2. Амортизаторы ударов

Эта технология взята из авто-индустрии. Амортизаторы уменьшают магнитуду вибраций, превращая кинетическую энергию колебаний в тепловую энергию, которая может быть рассеяна через тормозную жидкость. В строительстве инженеры устанавливают на каждом уровне здания подобные гасители колебаний, один конец которых крепится к колонне, другой к балке. Каждый гаситель состоит из поршневой головки, которая движется в цилиндре, наполненном силиконовым маслом. Во время землетрясения горизонтальное движение здания заставляет двигаться поршни, оказывая давление на масло, что преобразует механическую энергию землетрясения в тепло.

3. Маятниковая сила

Амортизация может быть разных видов. Другое решение, особенно для небоскребов, предполагает подвешивание огромной массы у вершины здания. Стальные тросы поддерживают массу, в то время как тягучие жидкие амортизаторы располагаются между массой и защищаемым зданием. Когда во время землетрясения здание раскачивается, маятниковая сила заставляет его двигаться в обратном направлении, рассеивая энергию.

Каждый такой маятник настроен точно в соответствии с естественной частотой вибрации здания, чтобы избежать эффекта резонанса. Такая система используется в небоскребе «Тайбэй 101» высотой 508 м – в центре маятника 660-тонный шар золотого цвета, подвешенный на 8 стальных тросах.

4. Заменяемые предохранители

Знаете, как работают электрические «пробки»? Инженеры пытаются внедрить подобные предохранители и в сейсмическую защиту зданий.

Электрические предохранители «вылетают», если нагрузка на сеть превышает определенные значения. Электричество отключается, и это предотвращает перегрев и пожары. Исследователи из Университета Стэнфорда и Университета Иллинойса провели исследования конструкции из стальных рам, которые являются эластичными и могут колебаться на вершине фундамента.

Но это еще не все. В дополнение исследователи предложили вертикальные кабели, которые соединяют верхушку каждой рамы с фундаментом, тем самым ограничивая колебания. А когда колебания заканчиваются, кабели могут вытянуть всю конструкцию вверх. Наконец, между рамами и у оснований колонн находятся заменяемые предохранители. Металлические зубцы предохранителей поглощают сейсмическую энергию. Если нагрузка превысит допустимую, предохранители можно легко и недорого заменить, быстро восстановив здание в его первозданном виде.

5. Колеблющееся «ядро»

Во многих современных небоскребах инженеры используют систему колеблющейся стены центрального ствола здания. Усиленный бетон проходит через центр конструкции, окружая лифтовые холлы. Однако эта технология несовершенна, и такие здания во время землетрясений могут подвергаться значительным неэластичным деформациям. Решением может стать комбинирование этой технологии с упомянутой выше изоляцией фундамента.

Стена центрального ствола здания колеблется на нижнем уровне здания, чтобы предотвратить разрушения бетона стены. Кроме того, инженеры укрепляют два нижних этажа здания сталью и устанавливают натяжную арматуру по всей высоте. В железобетонных конструкциях с натяжением арматуры на бетон стальные тросы проходят через центральный ствол здания. Они работают как резиновые ленты, которые могут быть растянуты гидродомкратами, чтобы усилить временное сопротивление разрыву центрального ствола.

6. Плащ-невидимка от землетрясений

Землетрясения создают волны, которые подразделяются на объемные и поверхностные. Первые быстро проходят в глубину Земли. Вторые двигаются более медленно через земную кору и включают подвид волн, известный как волны Рэлея, которые двигают землю в вертикальном направлении. Именно эти колебания и создают основные разрушения при землетрясениях.

Некоторые ученые полагают, что можно прервать передачу этих волн, создав «плащ-невидимку» из 100 концентрических пластиковых колец, скрытых под фундаментом здания. Такие кольца могут улавливать волны, и колебания уже не могут распространяться на здание над ними, а просто выходят с другого конца конструкции из колец. Однако не до конца изучено, что будет в таком случае со стоящими поблизости зданиями, лишенными такой защиты.

7. Сплавы с эффектом памяти формы

Пластичность материалов представляет главную задачу для инженеров, пытающихся создать сейсмоустойчивые здания. Пластичность описывает изменения, которые происходят в материале, когда к нему прикладывают силу. Если эта сила достаточно велика, форма материала может быть изменена навсегда, что повлияет на его способность правильно функционировать.

Сплавы с эффектом памяти формы, в отличие от традиционных стали и бетона, могут испытывать значительные нагрузки и все равно возвращаться к прежней форме. Эксперименты с этими сплавами уже проводятся. Один из них – никель-титан, или нитинол, который эластичнее стали на 10-30%.

8. Углеволоконная оболочка

Строить новые здания с сейсмозащитой очень важно, но не менее важно защищать от землетрясений здания уже построенные. Изоляция фундамента здесь также может помочь, но есть более простое решение, так называемая усиленная углеродным волокном пластиковая оболочка (fiber-reinforced plastic wrap, FRP). Инженеры просто оборачивают пластиковый материал вокруг опорных бетонных колонн и закачивают под давлением эпоксидную смолу между колонной и материалом. Этот процесс может быть повторен 6-8 раз. Таким способом можно укрепить даже здания, которые уже были повреждены землетрясениями. Согласно исследованиям, устойчивость конструкций при применении такого метода возрастает на 24-38%.

9. Биоматериалы

Материалы, подобные FRP и сплавам с эффектом памяти, в будущем могут стать еще более совершенными – и вдохновение для новых материалов может прийти из мира животных. Например, скромная мидия, чтобы оставаться на своем месте, выделяет липкие волокна – биссусные нити. Некоторые из них жесткие, а другие – эластичные. Когда волна ударяет в мидию, она остается на своем месте, т.к. эластичные нити поглощают волну. Исследователи подсчитали, что соотношение жестких и эластичных волокон – 80:20. Дело за малым – разработать подобный материал для применения в строительстве.

Другая идея связана с пауками. Известно, что их паутина прочнее стали, однако ученые считает, что уникальным этот материал делает динамическая реакция при значительном натяжении. Ученые обнаружили, что при растяжении отдельных нитей паутины они сначала не растягиваются, потом растягиваются, а потом опять становятся нерастягивающимися.

10. Картонные трубы

Для стран, которые не могут позволить себе дорогие сейсмозащитные технологии, у инженеров также есть разработки. Например, в Перу исследователи сделали традиционные постройки из необожженного кирпича прочнее, укрепив их пластиковой сеткой. В Индии успешно используют бамбук для усиления бетона. В Индонезии некоторые здания стоят на опорах из старых покрышек, наполненных песком или камнями.

Даже картон может стать крепким, долговечным строительным материалом. Японский архитектор Shigeru Ban построил несколько зданий, используя картонные трубы, покрытые полиуретаном. В 2013 г. он построил собор в Новой Зеландии. Для постройки понадобилось 98 картонных труб, усиленных деревянными балками. Конструкции из картона и дерева очень легкие и гнущиеся, они лучше выдерживают сейсмические нагрузки, чем бетон. А если они все-таки разрушатся, вероятность, что под обломками пострадают люди, минимальна.

Текст: Валентина Лебедева

В Минске представили первые итоги стресс-тестов БелАЭС. Они показали устойчивость строящейся атомной станции к экстремальным воздействиям.

Строительство БелАЭС в Островце, октябрь 2017 года. Фото: Дмитрий Брушко, TUT.BY

Проводили в 2016 году. Они представляют собой разовую внеплановую проверку устойчивости атомной станции к экстремальным воздействиям. После аварии на японской станции «Фукусима» стресс-тесты проводят на атомных электростанциях — работающих и строящихся. Сегодня журналистам представили первые отчеты по результатам проверки.

— Белорусская атомная станция устойчива к возникновению сходных событий, произошедших на «Фукусиме», — отметила начальник Департамента по ядерной и радиационной безопасности Министерства по чрезвычайным ситуациям Ольга Луговская . — Здания, сооружения, оборудования спроектированы в соответствии с существующей нормативно-правовой базой, определены запасы безопасности — это некий запас над существующими обязательными требованиями.

Несмотря на то, что БелАЭС и так имеет запасы безопасности, комиссия, которая проводила стресс-тесты, решила их увеличить.

— План мероприятий по усилению запасов безопасности будет сформирован в течение этого года, в том числе и с возможными рекомендациями европейских экспертов, — отметила Ольга Луговская.

Руководитель Департамента по ядерной и радиационной безопасности добавила, что стресс-тесты оценивали даже способность противостоять тем условиям, которые исключительно маловероятны для территории Беларуси: например, сильные землетрясения, затопления, связанные с цунами.

Как уточнил директор Центра геофизического мониторинга НАН Беларуси Аркадий Аронов , эксперты просчитали два основных параметра, исходя из которых оценивается степень сейсмической опасности. Это проектное землетрясение и максимальное расчетное землетрясение. Проектное землетрясение составило 6 баллов по 12-балльной шкале, максимальное расчетное — 7 баллов по 12-балльной шкале.

— Пришли к выводу, что в программу работы над Национальным докладом желательно было бы включить работу над созданием постоянной сети сейсмических наблюдений по контролю геодинамической активности в районе атомной станции. Несмотря на то, что наша территория находится в слабом геодинамическом регионе и его ни в коей мере нельзя сравнивать с условиями, в которых находилась «Фукусима», — сказал Аркадий Аронов. — В программе создание локальной сети сейсмического контроля. Временная и сейчас есть на период проектирования и строительства, но дальше эта сеть будет действовать на всех этапах жизнедеятельности атомной станции, включая и эксплуатационный период, и вывод из эксплуатации. В процессе сейсмического контроля будут постоянно уточняться параметры, чтобы можно было пересматривать, уточнять сейсмические воздействия, в оперативном режиме полностью понимать ситуацию по сейсмической обстановке.

— Кроме того, стресс-тесты для БелАЭС проводились и для таких природных факторов, которые с очень низкой вероятностью могут быть на территории Беларуси. Это сильные ветры, шквалы, очень сильные дожди, крупный град, пыльные бури, сильные метели, снегопады, обледенения, туманы, засухи и экстремальные температуры — сами метеоявления и различные их комбинации. Также учитывались последствия сбоев в электроснабжении и потери электроносителей, — добавила Ольга Луговская.

— Незначительные изменения — да, есть. Все они будут касаться изменений в электрической части проекта — для увеличения запасов безопасности при сценарии полного обесточения станции, — объяснил заместитель главного инженера РУП «Белорусская атомная электростанция» Александр Парфенов .

Национальный доклад о целевой переоценке безопасности БелАЭС (стресс-тестах) Беларусь уже направила в Еврокомиссию. В ближайшее время он должен появиться в открытом доступе на сайте ENSREG и на сайте Госатомнадзора Беларуси. Национальный доклад составляли специалисты Министерства природных ресурсов и окружающей среды, Национальной академии наук, Министерства по чрезвычайным ситуациям, Министерства иностранных дел, а также БелАЭС. В марте 2018 года в Беларусь приедут европейские эксперты для обмена мнениями и предложений в белорусский Национальный доклад.

Методика Оценки инженерной обстановки при землетрясении
Землетрясения – это сильные колебания, сотрясения или смещения земной коры, вызванные тектоническими или вулканическими процессами и приводящие к разрушению зданий, сооружений, пожарам и человеческим жертвам.

Основными характеристиками землетрясений являются:

• 
  глубина очага землетрясения;
• 
  магнитуда и интенсивность энергии на поверхности земли.
• 
  Интенсивность энергии на поверхности

Глубина очага – это глубина места, где возникает подземный удар (толчок), т.е. очаг землетрясения. Глубина очага землетрясения в различных сейсмических районах лежит в пределах от 0 до 720 км.

Магнитуда – мера общего количества энергии, излучаемой при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Магнитуда – безразмерная величина, представляет собой логарифм максимальной амплитуды (Z m ) смещения почвы (поверхностной волны) в микронах (мкм), измеренной прибором сейсмографом (или по сейсмограмме) на расстоянии R =100 км от эпицентра землетрясения:
M = lg Z m – 1,32 R (1)
Магнитуда по вектору изменяется от 0 до 9. Однако магнитуда характеризует выход сейсмической энергии только в эпицентре землетрясения. Поэтому для более объективной оценки силы колебания земной поверхности, т.е. землетрясения в точках, которые удалены от эпицентра, введено понятие интенсивность землетрясения.

Интенсивность землетрясени я – это интенсивность колебания грунта на поверхности земли, являющаяся разрушительной силой землетрясения. Она зависит от магнитуды (M), расстояния от эпицентра (R ) и глубины очага землетрясения (H ). Интенсивность землетрясения (в баллах) в заданной точке на поверхности земли определяется зависимостью:

где 3, 1.5, 3.5 - региональные константы для РФ.

Следовательно, интенсивность землетрясения (сила, балльность или сейсмическая интенсивность) оценивает силу землетрясения на поверхности Земли. Факторами, которые определяют интенсивность землетрясений, помимо собственно сейсмической энергии, являются: расстояние до эпицентра, свойства грунта, качество строительства и др. Они характеризуют степень и масштаб разрушений, нанесенных стихией в данном конкретном месте.

Максимальный ущерб объекту экономики от стихийных бедствий может быть причинён при землетрясении. Оценка предполагаемых масштабов разрушений при землетрясениях может быть произведена аналогично оценке разрушений при ядерном взрыве с той лишь разницей, что в качестве критерия берётся не значение избыточного давления (ΔР ф), а интенсивность землетрясения (J) в баллах. При этом J на конкретном объекте по 12-балльной шкале находят по формуле (2) .

В практических расчетах при оценке устойчивости ОЭ к землетрясениям характер и степень разрушений определяют по табл. 3 для различных значений интенсивности (J, баллы) в интервале от величин, вызывающих слабые разрушения элементов ОЭ (зданий, сооружений, оборудования, сети КЭС и т. п.), до величин, вызывающих полные их разрушения.

Во время землетрясений наряду с разрушениями зданий выходят из строя и системы жизнеобеспечения населения, т. е. сети коммунально-энергетического снабжения (КЭС). Оценку их устойчивости при землетрясении производят по табл. 4. Кроме этого, при расчетах могут быть определены и безвозвратные потери среди населения (табл. 5).

ЗаданиЕ: Определить характер разрушения элементов объекта при землетрясении, устойчивость систем жизнеобеспечения, а также возможные безвозвратные потери среди населения.
ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА:

№ варианта	Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта по шкале MSK-64
	6,5	Производственные и административные здания с металлическим каркасом и бетонным заполнением, складские кирпичные здания и трубопроводы на металлических эстакадах.
	7
3	7,5
4	5
5	6
6	7
7	8
8	5,7
9	6,8
10	7,2
11	8,5	Кирпичные многоэтажные здания (три и более этажей)
12	7,6	Складские кирпичные здания

Таблица 1. Краткая характеристика возможной интенсивности землетрясений по 12-балльной шкале Меркалли (MSK-64)

Баллы	Краткая характеристика землетрясений
I	Отмечается только сейсмическими приборами
II	Ощущается отдельными людьми, находящимися в полном покое
III	Ощущается небольшой частью населения
IV	Легкое дребезжание и колебания предметов, посуды и оконных стекол
V	Общее сотрясение зданий, колебание мебели, трещины в оконных стеклах и штукатурке
VI	Пробуждение спящих, падение со стен картин, откалываются отдельные куски штукатурки
VII	Трещины в стенах каменных домов, антисейсмические и деревянные постройки остаются невредимыми
VIII	Трещины на почве, сдвиг или опрокидывание памятников, сильное повреждение домов
IX	Сильное разрушение каменных домов, перекосы деревянных домов
X	Трещины в почве, иногда до метра шириной, оползни, обвалы со склонов, разрушение каменных построек, искривление железнодорожных рельсов
XI	Более широкие трещины в поверхностных слоях земли, многочисленные обвалы, каменные дома совершенно разрушаются, выпячивание железнодорожных рельсов
XII	Большие изменения ландшафта, многочисленные трещины, обвалы, оползни, возникновение водопадов, подпруд на озерах, изменение течения рек, ни одно сооружение не выдерживает

Таблица 3. Степень разрушения зданий, сооружений при землетрясении

N п.п.	Характеристика зданий и сооружений	Разрушение, баллы
		слабое	среднее	сильное	полное
1	Массивные промышленные здания с металлическим каркасом и крановым оборудованием грузоподъемностью 25-50 т	VII-VIII	VII-IX	IX-X	X-XII
2	Здания с легким металлическим каркасом и бескаркасной конструкции	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX	IX-XII
3	Промышленные здания с металлическим каркасом и бетонным заполнением с площадью остекления 30%	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX	IX-X
4	Промышленные здания с металлическим каркасом и сплошным хрупким заполнением стен и крыши	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX	IX-XI
5	Здания из сборного железобетона	VI-VII	VII-VIII	-	VIII-XI
6	Кирпичные бескаркасные производственно -вспомогательные одно- и многоэтажные здания с перекрытием (покрытием) из железобетонных сборных элементов	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX	IX-XI
7	То же, с перекрытием (покрытием) из деревянных элементов одно- и многоэтажные	VI	VI-VII	VII-VIII	болееVIII
8	Административные многоэтажные здания с металлическим или железобетонным каркасом	VII-VIII	VIII-IX	IX-X	X-XI
9	Кирпичные малоэтажные здания (один-два этажа)	VI	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX
10	Кирпичные многоэтажные здания (три и более этажей)	VI	VI-VII	VII-VIII	VIII-IX
11	Складские кирпичные здания	V-VI	VI-VIII	VIII-IX	IX-X
12	Трубопроводы на металлических или ж/б эстакадах	VII-VIII	VIII-IX	IX-X	-

Таблица 4. Устойчивость систем жизнеобеспечения, %

Система	Степень повреждения, баллы
	6	7	8	9	10
Водоснабжение	80/90	53/80	48/53	36/48	24/36
Электроснабжение	85/95	75/85	60/75	43/60	32/43
Газоснабжение	90/95	85/90	77/85	62/77	50/62
Теплоснабжение	85/90	77/85	50/77	28/50	15/28
Транспорт	90/95	85/90	68/85	55/68	20/55
Канализация	100/100	90/100	82/90	55/68	45/60
Связь	100/100	90/100	82/90	55/82	30/55

Примечание: В числителе - % систем жизнеобеспечения, способных к функционированию немедленно, а в знаменателе - после восстановительных работ в течение суток.
Таблица 5. Безвозвратные (смертельные) потери населения при землетрясениях, %

Тип зданий	Интенсивность землетрясения, баллы
	5	6	7	8	9	10	11	12
	Безвозвратные потери населения при землетрясениях, %
Деревянные	0	0	0	0	3	40	65	85
Кирпичные малоэтажные (1-2 этажа)	0	0	10	15	50	55	75	85
Кирпичные многоэтажные	0	0	0	3	40	50	75	83
Кирпичные с неполной каркасной стеной	0	0	0	3	40	50	75	83
Каркасно-панельные с расчетной сейсмостойкостью в:
VII баллов	0	0	0	0	15	40	60	80
VIII баллов	0	0	0	0	0	15	40	65
IX баллов	0	0	0	0	0	0	15	50
Промышленные с каркасом среднего типа и расчетной сейсмостойкостью в:
VII баллов	0	0	0	0	15	40	60	80
VIII баллов	0	0	0	0	0	15	40	65
IX баллов	0	0	0	0	0	0	15	50
Промышленные с каркасом тяжелого типа и расчетной сейсмостойкостью в
VII баллов	0	0	0	0	15	40	60	80
VIII баллов	0	0	0	0	0	15	40	65
IX баллов	0	0	0	0	0	0	15	50

Условное наименование величины событий	Ориентировочное соотношение величин М и I для неглубоких очагов землетрясений
	Интервал магнитуд М , по Рихтеру, единицы В ОЧАГЕ	Интенсивность I , по шкале MSK-64 , баллы НА ПОВЕРХНОСТИ
Слабые	2.8 - 4.3	3 - 6
Умеренные	4.3 - 4.8	6- 7
Сильные	4.8 - 6.2	7 - 8
Очень сильные	6.2 - 7.3	9 - 10
Катастрофические	7.3 - 9.0	11 - 12

ЗАТУХАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА С УДАЛЕНИЕМ ОТ ЭПИЦЕНТРА

Магнитуда землетрясения характеризует энергию сейсмических волн, излучаемых его очагом, а интенсивность сейсмических сотрясений на земной поверхности зависит как от величины эпицентрального расстояния, так и от глубины залегания очага. Приведенные кривые затухания характеризуют спадание интенсивности сейсмических сотрясений с удалением от эпицентра землетрясений разных магнитуд с "нормальной" глубиной очагов, верхняя кромка которых расположена достаточно близко к земной поверхности. Чем очаг глубже, тем слабее сейсмический эффект в эпицентре и тем медленнее затухает он с расстоянием.

// Этот эффект можно уподобить интенсивности освещенности поверхности обычным фонариком. Чем ближе он к ней, тем ярче освещенность на кратчайшем расстоянии от него, но тем быстрее она убывает с удалением от фонарика. При удалении же самого фонарика от освещаемой поверхности освещенность в центре становится тусклее, но зато этот "менее опасный полумрак" охватывает достаточно большую площадь. //

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ОЧАГИ СЦЕНАРНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

В строительной практике, наряду с вероятностными оценками сейсмической опасности, определяемыми на основе нормативных карт сейсмического районирования территории Российской Федерации – ОСР-97, нередко применяются также и детерминистские методы расчета ожидаемых сейсмических воздействий от так называемых сценарных землетрясений, независимо от того, когда они произойдут. При этом решающую роль играет адекватный выбор потенциальных очагов землетрясений, представляющих наибольшую опасность заданным площадям и конкретным строительным объектам.

Непременным условием идентификации и сейсмологической параметризации потенциальных очагов землетрясений (ПОЗ), рассматриваемых в качестве сценарных, является опора на сейсмогеодинамическую модель зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ), на основе которой создавался комплект официальных карт ОСР-97, имеющих федеральное значение.

При расчете теоретических (синтетических) акселерограмм и динамической реакции зданий и сооружений на сейсмические воздействия, должен учитываться целый ряд геолого-геофизических параметров ПОЗ и среды, в которой распространяются сейсмические волны (местоположение очага, его размеры и ориентация в пространстве, магнитуда, сейсмический момент, затухание сейсмических волн различной длины с расстоянием, спектральное влияние реальных грунтов и другие факторы).

Поскольку детерминистские оценки сейсмического эффекта, получаемые по сценарным землетрясениям, являются консервативными, они нередко существенно завышают величину сейсмической интенсивности, получаемую вероятностными методами. В то же время, такие экстремальные сейсмические воздействия могут оказаться чрезвычайно редкими событиями, которыми зачастую можно и пренебречь. В этой связи допускается перевод детерминистских оценок в вероятностные, соответствующие нормативным требованиям карт ОСР-97.

Объемная модель источников землетрясений и потенциальные очаги, представляющие наибольшую опасность для условного города. 1 – линеаменты, 2 – домены, 3 – очаги крупных землетрясений с магнитудой М=6.8 и более, 4 – очаги землетрясений с М=6.7 и менее, 5 – траектории распространения сейсмических волн от потенциальных очагов Z1 и Z2 землетрясений в сторону города.

На этом рисунке приведен пример распространения сейсмических волн от двух потенциальных источников землетрясений – от относительно небольшого очага Z1, расположенного в домене непосредственно под городом, и от наиболее крупного очага Z2, принадлежащего линеаменту и удаленного от города на значительное расстояние.

В первом случае, сценарное землетрясение характеризуется умеренной магнитудой (не более М=5.5) и небольшой глубиной залегания очага (не более 10 км). Во втором случае, очаг относится к линеаменту высокого ранга (магнитуда М=7.5) и имеет достаточно большую протяженность (около 100 км).

Очаг Z1 генерирует высокочастотный спектр излучаемых волн, имеющих небольшую продолжительность и достаточно большие ускорения, опасные в основном для невысоких строений. И наоборот, низкочастотные динамические воздействия от очага Z2, которым свойственны относительно небольшие ускорения, по сравнению с событием Z1, представляют значительную опасность для высотных строительных объектов своей очень большой продолжительностью (возможно, также большими скоростями колебаний и смещениями грунта) при малых величинах ускорений.