Землетрясение в высотке: 5 вопросов о том, стоит ли бояться стихии

2020 год успел не раз напомнить иркутянам о том, что они живут в сейсмоопасном регионе. Не успели горожане отойти от сентябрьского землетрясения, как 10 декабря пережили еще два. Жителям современных высоток пришлось поволноваться больше остальных: на 15-18 этажах толчки ощущались сильнее. Выдержит ли здание? Вдруг «запаса прочности» окажется недостаточно? Может, пора переезжать в квартиру пониже? Эти и другие вопросы мы обсудили с экспертами: директором строительной компании «Флагман» Ольгой Ивановой, главным инженером «Сибирского проектного института» Андреем Заварухиным и директором по проектированию «Сибирского проектного института»  Дмитрием Готовским.

Андрей Заварухин, главный инженер «Сибирского проектного института»

 1. Какое землетрясение было сильнее – сентябрьское или декабрьское?

Пользователи соцсетей активно сравнивают последние землетрясения. Кому-то показалось, что сентябрьское было мощнее, кто-то ощутил более сильные толчки в декабре. По словам Андрея Заварухина, главного инженера «Сибирского проектного института», в том, что жители многоэтажек в одном и том же районе почувствовали землетрясение по-разному, нет ничего удивительного.

– У каждого здания свой отклик на сейсмическое воздействие. Это объясняется тем, что направление сейсмической волны по отношению к рассматриваемым зданиям разное. Спорить о том, какое землетрясение по ощущениям было сильнее, беспочвенно. Просто необходимо понимать, что, если волна будет направлена в торец прямоугольного в плане здания, амплитуда колебаний будет меньше, нежели в ситуации, когда здание ориентировано к направлению волны своим длинным фасадом. В одном жилом комплексе в двух перпендикулярных друг другу блок-секциях ощущения жильцов при одном и том же сейсмическом воздействии могут быть абсолютно разными.

2. Какие здания более сейсмоустойчивы – современные или старые?

Частые землетрясения породили немало дискуссий о том, в каких домах безопаснее жить. Некоторые иркутяне не доверяют даже новостройкам, но, как говорит Андрей Заварухин, абсолютно зря. По словам эксперта, современные здания гораздо более сейсмоустойчивы, чем многоэтажки, построенные 20-30 лет назад.

– Это связано с тем, что нормативные требования непрерывно повышаются. Например, изначально сейсмичность площадки Ангарска составляла 7 баллов, впоследствии произошёл пересмотр сейсмоопасности территории. Сейчас здания проектируются с учётом увеличившейся на 1 балл сейсмической нагрузки. Вместе с тем сама величина определяемых сейсмических усилий также выросла, что привело к различию в сейсмостойкости между зданиями постройки середины 60-х годов прошлого столетия и современных зданий.

Стали точнее и расчеты. Если раньше сейсмические усилия определялись с помощью простейшей консольно-защемленной стержневой модели – осциллятора, то сейчас 3D-моделирование позволяет более полно и точно определить поведение здания при сейсмическом воздействии и возникающие при этом в несущих элементах усилия. Новые знания породили дополнительные конструктивные ограничения, что привело к увеличению процентного содержания арматуры в отдельных узлах.

Если сравнивать здания, построенные в 1985-м и 2015-м годах, то дома 2015-го года определённо сейсмоустойчивее.

3. Правда ли, что на верхних этажах опаснее жить?

 Землетрясения особенно сильно ощутили на себе жители верхних этажей. После событий 10 декабря некоторые иркутяне даже стали задумываться о том, чтобы купить квартиру пониже: чувство безопасности важнее красивого вида из окна. Однако Андрей Заварухин считает, что поводов для беспокойства нет.

– На верхних этажах просто может сильнее ощущаться землетрясение. Чем выше этажность, тем больше амплитуда колебаний. При равных условиях здание с большей этажностью будет иметь большую амплитуду перемещений при сейсмическом воздействии, но если здание запроектировано правильно, то при расчетном землетрясении это не окажет существенного влияния на несущие конструкции за счёт увеличения периода собственных колебаний.

Надо понять, что в современных зданиях при землетрясении опасны не стены и перекрытия, а незакреплённые шкафы и полки, которые будучи смещёнными и опрокинутыми при сейсмическом толчке, могут нанести травмы и увечья обитателям квартиры.

4. Как застройщики учитывают опасность землетрясений при возведении многоэтажек?

Ольга Иванова. Директор строительной компании «Флагман» (фото из архива компании)

По словам Ольга Ивановой, директора компании-застройщика «Флагман», к возведению высоток в Иркутске выдвигаются особые требования. 18-этажный дом строят с большим запасом прочности, чем пятиэтажку: здесь и большая статическая и динамическая нагрузка на несущие конструкции, в том числе на основание и фундаменты; и сложность решений инженерных систем и коммуникаций, и повышенные требования комплексной безопасности. Применяется перекрестно-стеновая конструктивная схема здания (всем известный монолитный железобетон), которая обладает большей жесткостью по сравнению с каркасной.

– Место возведения высотки также играет роль. Так, мы проектировали жилой комплекс в месте со сложными инженерно-геологическими условиями месторасположения – 500 метров до плотины ГЭС. Поэтому специалисты проектного института применили подходящие технические решения. Например, свайные фундаменты закладываются по проекту до коренных грунтов на глубину до 16 метров. Фактически здания опираются на малосжимаемые грунты, сравнимые со скальным основанием. Переносим всю нагрузку здания на коренные породы. Сегодня застройщики высоток строят на сейсмическое воздействие интенсивностью 8 баллов, поэтому дома моложе 2018 года в монолите выдержат наши землетрясения. Максимально допустимая высота строительства здания с перекрестно-стеновой системой в 8-балльной зоне – 20 этажей.

5. Как еще можно повысить сейсмостойкость здания?

Дмитрий Готовский, директор по проектированию «Сибирского проектного института»

Одним из способов, по словам директора по проектированию «Сибирского проектного института», кандидата технических наук Дмитрия Готовского, является увеличение жёсткости здания – с помощью увеличения количества или толщины стен. Из всех применяемых конструктивных схем монолитные здания с железобетонными стенами имеют наибольшую жёсткость.

– Ещё одним плюсом (с точки зрения сейсмостойкости) монолитных зданий с железобетонными стенами является их так называемая статическая неопределимость – то количество элементов, которые могут быть повреждены во время землетрясения без глобального обрушения здания. Это ещё называют «живучестью здания». Так вот монолитные здания с железобетонными стенами являются наиболее живучими. При расчётном землетрясении (в нашем регионе это 8 баллов), даже если такое здание войдёт в резонанс, то просто в некоторых элементах появятся микротрещины (не влияющие на общую устойчивость). Как следствие, жесткость здания изменится, и дом сам выйдет из состояния резонанса.