Классификация зданий и сооружений по сейсмостойкости (Jc)
Таблица 5.2
Группа | Характеристика здания | Jс, баллы | |
А | А1 | Здания со стенами из местных строительных материалов: глинобитные без каркаса; саманные или из сырцового кирпича без фундамента; выполненные из скатанного или рваного камня на глиняном растворе и без регулярной (из кирпича или камня правильной формы) кладки в углах и т. п. | 4 |
А2 | Здания со стенами из самана или сырцового кирпича; с каменными, кирпичными или бетонными фундаментами; выполненные из рваного камня на известковом, цементном или сложном растворе с регулярной кладкой в углах; выполнение из пластового камня на известковом, цементном или сложном растворе; выполненные из кладки типа «мидис»; здания с деревянным каркасом с заполнением из самана или глины, с тяжелыми земляными или глиняными крышами; сплошные массивные ограды из самана или сырцового кирпича и т. п. | 4,5 | |
Б | Б1 | Здания с деревянным каркасом с заполнением из самана или глины и легкими перекрытиями | 5 |
Б2 | Типовые здания из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни | 5,5 | |
В | В1 | Деревянные дома, рубленные «в лапу» или «в обло» | 6 |
В2 | Типовые железобетонные, каркасные, крупнопанельные и армированные крупноблочные дома; железобетонные сооружения: силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны и т. п. | 6,5 | |
С | С1 | Типовые здания и сооружения всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов | 7 |
С2 | То же для расчетной сейсмичности 8 баллов | 8 | |
С3 | То же для расчетной сейсмичности 9 баллов | 9 |
Примечание. При сочетании в одном здании признаков двух или трех типов здание в целом следует относить к слабейшему из них.
Состояние зданий и сооружений после землетрясения оценивается степенью повреждения I (табл. 5.3).
Степени (I) разрушений зданий при землетрясениях
Таблица 5.3
Степень | Характеристика повреждений |
0Отсутствие видимых повреждении | Сотрясение здания в целом; сыплется пыль из щелей, осыпаются чешуйки побелки |
1Слабые повреждения | Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших кусков штукатурки; тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок; тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют.Для ликвидации повреждений достаточен текущий ремонт здания |
2Умеренные повреждения | Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из труб, падание отдельных черепиц. Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах, незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей.Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт здания |
3Тяжелыеповреждения | Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб. Значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах, значительные деформации каркаса, заметные сдвиги панелей, выкрашивание бетона в узлах каркаса.Возможен восстановительный ремонт здания |
4Частичное разрушение | Частичные разрушения несущих конструкций: проломы и вывалы в несущих стенах; разрывы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания |
5Обвал | Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания с потерей его формы |
Примечание. В зданиях, возведенных с антисейсмическими мероприятиями, при оценке степени повреждения учитываются только повреждения несущих элементов конструкций.
Люди, находящиеся в момент землетрясения внутри зданий, поражаются преимущественно обломками строительных конструкций. Вероятность общих (Робщ) и безвозвратных {Рбезв) потерь в зависимости от степени повреждения зданий представлена в табл. 5.4.
Вероятность общих (
) и безвозвратных( ) потерь.Таблица 5.4
Вероятность потерь | Степень разрушения зданий (I) | |||
0, 1, 2 | 3 | 4 | 5 | |
0 | 0,05 | 0,5 | 0,95 | |
0 | 0,01 | 0,17 | 0,65 |
Для группы однотипных зданий в зависимости от их сейсмостойкости Jс и реальной интенсивности землетрясения Jреал может быть найдена осредненная степень разрушения (табл. 5.5), которая используется для приближенной оценки потерь населения, находящегося в этих зданиях, по данным табл. 5.4.
Зависимость осредненной степени разрушения однотипных зданий (Iср) от приведенной интенсивности (Jреал – Jс) землетрясения
Таблица 5.5
Jреал – Jс | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Iср | 0,1 | 0,50 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 4,9 |
Так как степени разрушения зданий тоже являются случайными величинами (см. табл. П.2), поэтому более точно потери населения с учетом данных табл. 5.4 следует оценивать по их математическим ожиданиям. Для этого сначала вычисляются вероятности людских потерь различных видов (структура потерь) по формулам:
вероятность общих потерь населения
(5.6)вероятность безвозвратных потерь населения
(5.7)Вероятность санитарных потерь населения
(5.8)где
- вероятность получения зданиями степеней поражения от 3….5 (см. табл. 5.4)Далее, учитывая, что по своей физической сущности величины Робщ, Рбезв и Рсан представляют собой относительные потери населения, под которыми понимают отношение численности пострадавшего населения (по видам поражения) в зданиях к его общей численности в них, то абсолютные потери населения в зданиях при землетрясении определяются по формулам:
(5.9)где Nобщ,, Nбезв, Nсан - абсолютные общие , безвозвратные и санитарные потери;
Nз – численность населения, находящегося в зданиях.
Бескаркасные здания из местного материала без фундамента на песчаном грунте.
Так как грунт, на котором построены эти здания, и грунт окружающей местности одинаков, то приращение балльности
Jпост и Jо.м (см. табл. 5.1) одинаково, и для песчаного грунта составляет 1,6, поэтому (балла).Для зданий рассматриваемого типа параметр сейсмостойкости Jс = 4 (см. табл. 5.2),
Jреал — Jс= 7,3 — 4 = 3,3 и, согласно табл. 5.5, Iср = 2,8. При I=Iср = 2,8
3 вероятность общих потерь населения в домах рассматриваемого типа при условии, что все дома получат третью степень разрушения, по данным табл. 5.4. составит = 0,05, а безвозвратных — = 0,01.Для более точного определения структуры потерь населения по табл. П.2 по разности величин Jреал — Jс
3,3 (принимаем Jреал — Jс 3,0) находим вероятность возникновения различных степеней повреждения зданий: для первой степени = 0,1; для второй степени = 0,3; для третьей степени = 0,5 и для четвертой = 0,1. Далее по формулам (5.6)—(5.8) находим структуру потерь: