Технология ТИСЭ

Сейсмоизолирующий фундамент

Из газеты "Строительный эксперт" №23 декабрь

1998 г.

"...Особенно остро проблемы, связанные с надежностью домов, возникают при строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью. Для России - это Дальний Восток и Северный Кавказ. Для многих стран СНГ сейсмические районы - это вся их территория или существенная её часть.

Взять под квалифицированный контроль всё индивидуальное строительство конечно невозможно, да и не реально. Другой путь - создание весьма привлекательных строительных технологий, позволяющих в любых условиях обеспечить высокий запас надежности возводимых зданий с комфортным проживанием в них... К такой технологии можно отнести ТИСЭ.

Некоторые особенности сейсмических нагружений элементов здания:

- при землетрясении здание подвергается воздействию волн нескольких типов: продольных, поперечных и поверхностных;

- наибольшие разрушения вызывают горизонтальные колебания земли, и разрушающие нагрузки носят инерционный характер;

- наиболее характерные периоды колебаний почвы лежат в диапазоне 0,1 - 1,5 сек;

- максимальные ускорения составляют 0,05 - 0,4g, причем „ наибольшие ускорения приходят на периоды 0,1 - 0,5 сек, чему соответствуют минимальные амплитуды колебаний (около 1 см) и максимальные разрушения зданий;

- большому периоду колебаний соответствуют минимальные ускорения и максимальные амплитуды колебаний почвы;

- снижение массы конструкции ведет к снижению инерционных нагрузок;

- вертикальное армирование стен здания целесообразно при наличии горизонтальных несущих слоев в виде, напри мер, железобетонных перекрытий;

- сейсмоизоляция зданий - наиболее перспективное на правление повышения их сейсмоустойчивости .

Автором предложено повышение сейсмоустойчивости возводимых зданий сразу по трем направлениям - снижение инерционных нагрузок, повышение жесткости и прочности стен, а также введение механизма сейсмоизоляции .

Высокая степень пустотности стен позволяет значительно; снизить инерционные нагрузки на здание, а наличие сквозных вертикальных пустот - дает возможность вводить вертикальное армирование, органично вписанное в конструкцию самих стен (смотри Главу 8, раздел 8.3). Вертикальное армирование "стен, возводимых по иным технологиям индивидуального строительства, выполнить достаточно сложно.

Механизмом сейсмоизоляции является столбчато-ленточный фундамент, возведенный по технологии ТИСЭ. Отличие - в вертикальном армировании и в том, что вокруг верхней части столбов заложена смесь песка с керамзитом или шлаком (рис. 5.42).

В качестве вертикальной арматуры фундаментного столба используется пруток диаметром 20 мм, который проходит через ростверк. Пруток имеет гладкую поверхность, покрытую гудроном. Снизу пруток снабжен законцовкой заделанной в тело столба, а сверху - резьбой.

По завершению строительства сверху устанавливается гайка, которая затягивается тарированным ключом. Тем самым в зонестыка столба с ростверком создается "упругий" шарнир.

Лента фундамента лежит на уплотненной песчаной подушке. Отмостка вокруг дома располагается ниже нижней кромки ленты фундамента и не препятствует их относительному горизонтальному смещению.

По мере возведения стен и увеличения массы дома, фундамент несколько проседает. Вес здания передается на грунт через фундаментные столбы и саму ленту.

При горизонтальных колебаниях почвы, столбы отклоняются относительно упругого шарнира, при этом ростверк со зданием по инерции остаются неподвижными.

Упругость почвы и армирующих элементов возвращают столбы в исходное вертикальное положение. Вместо резьбового соединения арматура может приводиться в напряженное растянутое состояние и иными средствами, например забивкой металлического клина (рис. 5.43). Здесь арматура столба выполнена из двух параллельных прутков, соединенных между собой только вверху и внизу.

В течение всего срока службы здания к узлам натяжения арматуры столбов должен быть обеспечен свободный подход, как по внешнему периметру дома, так и под внутренними силовыми стенами. После завершения строительства и после значительных сейсмических колебаний затяжку всех гаек восстанавливают тарированным ключом (М=40 - 70 кГм ), а клин забивают кувалдой массой 8 - 10 кг.

При создании натяжения арматуры по всему периметру фундамента, желательно величину натяжения выполнять с некоторым разбросом в 10 - 20%. Это позволит не создавать зону опасной резонансной частоты, при которой частота сейсмических колебаний и колебаний всех фундаментных столбов совпадут.

При строительстве дома в сейсмоактивных зонах гидроизоляцию по соединению ростверка со стенами не делают (для исключения их относительного смещения). По технологии ТИСЭ гидроизоляцию выполняют по стыку ростверка с фундаментными столбами (два слоя рубероида на битумной мастике).

При строительстве смежных сооружений, крыльца элементов отмостки и т. п., следует постоянно обращать внимание на то, чтобы лента фундамента не касалась своей боковой поверхностью подобных сооружений. Зазор между ними должен быть не менее 4-6 см. При необходимости допускается подобный контакт (крыльцо, каркас легких щитовых пристроек, веранды) из предположения того, что после их разрушения землетрясением они будут восстановлены.