ОСОБЛИВОСТІ ПРОЄКТУВАННЯ СТАЛЕВИХ СЕЙСМОСТІЙКИХ КОНСТРУКЦІЙ ВИСОТНИХ БУДІВЕЛЬ

Анотація

Проєктування, будівництво і експлуатація будівель в Україні пов’язані з необхідністю врахування додаткових особливих навантажень і впливів, а саме: сейсмічних,  у складних інженерно-геологічних умовах, на слабких ґрунтах, підроблених територіях і просідаючих ґрунтах, а в умовах війни з Росією під час ракетних і артилерійських обстрілів і бомбардувань населених пунктів – впливів від вибухів, вибухових хвиль, розповсюдження пожеж тощо [3].

Територія України розташована на окраїні потужного Азорсько-Середземноморсько-Альпійсько-Трансазійського сейсмогенного поясу планети. Україна загалом не належить до особливо сейсмічно небезпечних регіонів планети. Лише в межах трьох її районів відмічені мало- і середньомагнітудні (3…6 балів) землетруси: Українські Карпати та Кримські гори, Приазов’я. Але спостереження за наслідками численних землетрусів показали, що в різних частинах одного сейсмічного району вони значно відрізняються за інтенсивністю. Так, інтенсивність струсу на поверхні землі на ділянках із сипкими ґрунтами є у 15 разів більшою, ніж на ділянках із скельними. Тому під час проєктування будівель і споруд слід враховувати особливості будівництва в складних інженерно-геологічних умовах території України, які пов’язані з дослідженнями, проєктуванням і облаштуван-ням основ і фундаментів на слабких водонасичених, глинистих і заторфованних ґрунтах, торфах та ілах, просідаючих, набрякаючих, засолених, здимаючих та нерівномірно стиснутих ґрунтах, рихлих пісках і пливунах, закарстованих і підроблюваних територіях, з урахуванням сейсмічної та динамічної дії з дотриманням вимог ДБН В.1.1-12:2014 «Будівництво у сейсмічних районах

України» [5] і ДБН В.1.1-45:2017 «Будівлі і споруди в складних інженерно-геологічних умовах. Загальні положення» [6].

Проєктування сучасних будівель в сейсмічних районах розвивається за двома напрямами, які відповідають основним принципам сейсмозахисту, – традиційними (пасивними) і спеціальними (активними). Комплексні системи сейсмозахисту будівель  об’єднують пасивну і активну системи.

За традиційного сейсмозахисту здійсню-ється збільшення несучої здатності основних несучих конструкцій будівель (розміри поперечних перерізів, їх армування, підсилення вузлів стикувань тощо) для сприйняття додаткових зусиль, викликаних сейсмічними впливами. Характер роботи будівель при цьому не змінюється. Спеціальні (активні) заходи покращення сейсмостійкості будівель полягають у зниженні навантажень за рахунок модифікацій їх динамічних схем роботи. Активний сейсмозахист будівель – це новий напрямок, який полягає в проведенні додаткових конструктивних заходів для запобігання небезпечних резонансних коливань і тим самим зниження сейсмічних впливів. Він досягається шляхом зміни динамічних жорсткостей або періодів власних коливань будівель при землетрусах у результаті використання спеціальних конструктивних пристроїв: ковзких поясів, звя’зків, які включаються або виключаються, встановленням динамічних гасителів коливань, кінематичних або пальових фундаментів, які мають дисипативні характеристики самоорганізації, рамно-в’язевих систем із складними діафрагмами жорсткості, гумово-сталевих циліндричних опор тощо.

В статті проаналізовані особливості проєктування сталевих сейсмостійких конструкцій висотних будівель. Досліджені схеми сейсмостійких висотних будівель із сталевими каркасами. Обґрунтована доцільність використання сталевих енергопоглинаючих елементів та представлені схеми їх встановлення в сейсмостійких будівлях із сталевими каркасами.