Підвищена сейсмічність. Сейсмічність території Росії

З газети "Будівельний експерт", грудень 1998 р., №23

Особливо гостро проблеми, пов'язані з надійністю будинків, виникають при будівництві в районах з підвищеною сейсмічною активністю. Для Росії – це Далекий Схід та Північний Кавказ. Для багатьох країн СНД сейсмічні райони – це вся їхня територія чи суттєва її частина.

Взяти під кваліфікований контроль все індивідуальне будівництво, звісно, неможливо. Інший шлях - створення вельми привабливих будівельних технологій, що дозволяють в будь-яких умовах забезпечити високий запас надійності будівель, що зводяться з комфортним проживанням в них ... До такої технології можна віднести ТІСЕ ..."

Нас цікавить природа землетрусів, їх фізичні параметри та рівень впливу на споруди.

Основними причинами землетрусів є переміщення блоків та плит земної кори. Насправді, кора Землі – це плити, що плавають на поверхні рідкої магматичної сфери. Приливні явища, зумовлені тяжінням Місяця і Сонця, турбують ці плити, чому лініями їх стику накопичуються високі напруги. Досягаючи критичної величини, ця напруга скидається у вигляді землетрусів. Якщо осередок землетрусу знаходиться на материку, то в епіцентрі і навколо нього виникають сильні руйнування, якщо епіцентр знаходиться в океані, то переміщення кори викликають цунамі. У зоні великих глибин це ледь помітна хвиля. Біля берега її висота може досягти десятків метрів!

Нерідко причиною коливань ґрунту можуть бути місцеві зсуви, селі, провали техногенного характеру, викликані створенням порожнин (гірські виробітки, забір води з артезіанських свердловин...).

У Росії прийнято 12-бальну шкалу оцінки сили землетрусу. Головною ознакою тут є ступінь пошкодження будівель та споруд. Районування території Росії за бальним принципом наводиться у будівельних нормах (СНіП 11-7-81).

Майже 20% території нашої країни знаходиться в сейсмічно небезпечних зонах з інтенсивністю землетрусів 6 - 9 балів і 50% схильні до 7-9-бальних землетрусів.

З огляду на те, що технологією ТІСЕ цікавляться у Росії, а й у країнах СНД, наводимо карту районування Росії та сусідніх країн, що у сейсмічно активних зонах (Малюнок 181).

Малюнок 181. Карта сейсмічного районування Росії та сусідніх країн

На території нашої країни виділяють такі сейсмічно небезпечні зони: Кавказ, Саяни, Алтай, Прибайкалля, Верхоянськ, Сахалін та Примор'я, Чукотка та Корякське нагір'я.

Будівництво в сейсмічно небезпечних зонах вимагає застосування конструкцій збільшеної міцності, жорсткості та стійкості, що викликає подорожчання будівництва у 7-бальній зоні на 5%, у 8-бальній – на 8% та у 9-бальній – на 10%.

Деякі особливості сейсмічних навантажень елементів будівлі:

– при землетрусі будівля піддається впливу хвиль кількох типів: поздовжніх, поперечних та поверхневих;

- Найбільші руйнування викликають горизонтальні коливання землі, при них руйнівні навантаження носять інерційний характер;

– найбільш характерні періоди коливань ґрунту лежать у діапазоні 0,1 – 1,5 сек;

- максимальні прискорення складають 0,05 - 0,4 g, причому найбільші прискорення припадають на періоди 0,1 - 0,5 сек, чому відповідають мінімальні амплітуди коливань (близько 1 см) та максимальні руйнування будівель;

– великому періоду коливань відповідають мінімальні прискорення та максимальні амплітуди коливань ґрунту;

- Зниження маси конструкції веде до зниження інерційних навантажень;

– вертикальне армування стін будівлі доцільно за наявності горизонтальних несучих шарів у вигляді, наприклад, залізобетонних перекриттів;

- Сейсмоізоляція будівель - найбільш перспективний спосіб підвищення їх сейсмостійкості.

Це цікаво

Ідея сейсмоізоляції будівель та споруд виникла у далекій старовині. При археологічних розкопках у Середній Азії було виявлено під стінами будівель Хека очеретяні мати. Аналогічні конструкції застосовувалися Індії. Відомо, що землетрус 1897 р. в районі Шиллонга зруйнував майже всі кам'яні будівлі, крім тих, що були збудовані на сейсмоамортизаторах, хоч і примітивної конструкції.

Будівництво будівель та споруд у сейсмоактивних регіонах потребує виконання складних інженерних розрахунків. Сейсмостійкі будови, що зводяться індустріальними методами, проходять глибокі та всебічні опрацювання та складні розрахунки із залученням великої кількості фахівців. Індивідуальному забудовнику, який вирішив збудувати свій будиночок, такі дорогі методи недоступні.

Технологія ТІСЕ пропонує підвищення сейсмостійкості будівель, що зводяться в умовах індивідуального будівництва, одразу за трьома напрямками: зниження інерційних навантажень, підвищення жорсткості та міцності стін, а також запровадження механізму сейсмоізоляції.

Високий ступінь порожнечі стін дозволяє значно знизити інерційні навантаження на будівлю, а наявність наскрізних вертикальних порожнеч дає можливість вводити вертикальне армування, органічно вписане в конструкцію стін. За іншими технологіями індивідуального будівництва це зробити досить складно.

Механізмом сейсмоізоляції є стовпчасто-стрічковий фундамент, зведений за технологією ТИСЕ.

Як вертикальна арматура фундаментного стовпа використовується пруток діаметром 20 мм з вуглецевої сталі, який проходить через ростверк. Пруток має гладку поверхню, покриту гудроном. Знизу він забезпечений законцюванням, заробленим в тіло стовпа, а зверху - законцюванням, що виступає з ростверку і з різьбленням М20 під гайку (патент РФ № 2221112 від 2002 р.). Сама опора входить у масив ростверку на 4...6 см (Малюнок 182, а).

Після бетонування навколо кожної з опор тим самим фундаментним буром роблять три-чотири порожнини глибиною 0,6...0,8 м і заповнюють їх або піском, або сумішшю піску з керамзитом, або шлаком. У піщаному ґрунті такі порожнини можна виконувати.

Малюнок 182. Сейсмоізолюючий фундамент із центральним прутком:
А - нейтральне положення опори фундаменту; Б - відхилене положення опори фундаменту;
1 – опора; 2 - пруток; 3 – закінчування нижня; 4 – гайки; 5 – ростверк; 6 – порожнина з піском; 7 - вимощення; 8 – напрямки коливань ґрунту

Після закінчення будівництва гайки прутків затягуються тарованим ключем. Так у зоні стику стовпа з ростверком створюється "пружний" шарнір.

При горизонтальних коливаннях ґрунту стовпи відхиляються щодо пружного шарніра, пруток розтягується, при цьому ростверк із будинком за інерцією залишаються нерухомими (Малюнок 182, б). Пружність ґрунту та прутків повертає стовпи у вихідне вертикальне положення. Протягом усього терміну експлуатації будівлі до вузлів натягу арматури стовпів повинен бути забезпечений вільний підхід як на зовнішній периметр будинку, так і під внутрішніми силовими стінами. Після завершення будівництва та після значних сейсмічних коливань затягування всіх гайок відновлюють тарованим ключем (М = 40 – 70 кг/м). Такий варіант Сейсмоізолюючого фундаменту можна вважати певною мірою індустріальним, оскільки він включає прутки та гайки, які простіше виготовити на виробництві.

Технологією ТІСЕ передбачено виконання сейсмоізолюючих опор та більш демократичним способом, доступним забудовникам з обмеженими виробничими можливостями. Як армуючий пружний елемент використовують дві скоби з прутка арматури діаметром 12 мм із загнутими законцівками (Малюнок 183). Середня частина гілок арматури на довжині близько 1 м змащується гудроном або бітумом (у рівній відстані від країв), щоб виключити зчеплення арматури з бетоном. При сейсмічних коливаннях ґрунту прутки арматури в середній частині розтягуються. При горизонтальних зсувах ґрунту в 5 см арматура розтягується на 3...4 мм. При довжині зони розтягування 1 м в арматурі виникає напруга 60...80 кг/мм², що лежить у зоні пружних деформацій матеріалу арматури.

Малюнок 183. Сейсмоізолюючий фундамент з арматурними скобами:
1 – опора; 2 – скоба; 3 – ростверк; 4 – порожнина з піском

При будівництві будинку в сейсмоактивних зонах гідроізоляцію по з'єднанню ростверку зі стінами не роблять (щоб уникнути їх відносного зміщення). За технологією ТИСЕ гідроізоляцію виконують по стику ростверку з фундаментними стовпами (два шари руберойду на бітумній мастиці).

При будівництві суміжних споруд, ганку, елементів вимощення тощо слід постійно звертати увагу на те, щоб стрічка фундаменту не торкалася їх своєю бічною поверхнею. Зазор між ними повинен бути не менше 4 – 6 см. При необхідності допускається подібний контакт (з ганком, каркасом легких щитових прибудов, веранди) з міркування, що після руйнування землетрусом вони будуть відновлені.

Це не фундамент, але…

При будівництві в сейсмоаківних районах застосування покрівлі з глиняної або піскобетонної черепиці має бути обґрунтованим.

Багато японських будинків індивідуальної споруди, що мають легкий каркас, покриті добротною глиняною черепицею. У разі щільної японської забудови такі будинки добре переносять тайфуни. Однак при землетрусі під вагою черепичного даху будинок руйнується, ховаючи мешканців під своїм непомірним тягарем.

В даний час на будівельному ринку з'явилося багато "легких" покрівельних матеріалів, що добре імітують черепицю. Легка покрівля – це мінімальні інерційні навантаження для з'єднання даху зі стінами та виключення обвалення покрівлі від зайвої її ваги.

Універсальний фундамент Технологія ТИСЕ Яковлєв Р. М.

9.5. ПІДВИЩЕНА СЕЙСМІЧНІСТЬ РЕГІОНУ

9.5. ПІДВИЩЕНА СЕЙСМІЧНІСТЬ РЕГІОНУ

З газети "Будівельний експерт", грудень 1998 р., №23

Особливо гостро проблеми, пов'язані з надійністю будинків, виникають при будівництві в районах з підвищеною сейсмічною активністю. Для Росії - це Далекий Схід і Північний Кавказ. Для багатьох країн СНД сейсмічні райони - це вся їхня територія або суттєва її частина.

Взяти під кваліфікований контроль все індивідуальне будівництво, звісно, неможливо. Інший шлях - створення вельми привабливих будівельних технологій, що дозволяють у будь-яких умовах забезпечити високий запас надійності будівель, що зводяться з комфортним проживанням у них… До такої технології можна віднести ТИСЕ…."

Нас цікавить природа землетрусів, їх фізичні параметри та рівень впливу на споруди.

Основними причинами землетрусів є переміщення блоків та плит земної кори. Насправді, кора Землі - це плити, що плавають на поверхні рідкої магматичної сфери. Приливні явища, зумовлені тяжінням Місяця і Сонця, турбують ці плити, чому лініями їх стику накопичуються високі напруги. Досягаючи критичної величини, ця напруга скидається у вигляді землетрусів. Якщо осередок землетрусу знаходиться на материку, то в епіцентрі і навколо нього виникають сильні руйнування, якщо епіцентр знаходиться в океані, то переміщення кори викликають цунамі. У зоні великих глибин це ледь помітна хвиля. Біля берега її висота може досягти десятків метрів!

У Росії її прийнято 12–бальная шкала оцінки сили землетрусу. Головною ознакою тут є ступінь пошкодження будівель та споруд.<ений. Районирование территории России по балльному принципу приводится в строительных нормах (СНиП II -7-81).

З урахуванням того, що технологією ТІСЕ цікавляться не тільки в Росії, а й у країнах СНД, наводимо карту районування Росії та сусідніх країн, що знаходяться в сейсмічно активних зонах (Рис. 181).

Мал. 181. Карта сейсмічного районування Росії та сусідніх країн

Будівництво в сейсмічно небезпечних зонах вимагає застосування конструкцій збільшеної міцності, жорсткості та стійкості, що викликає подорожчання будівництва в 7-бальній зоні на 5%, у 8-бальній - на 8% і в 9-бальній - на 10%.

Деякі особливості сейсмічних навантажень елементів будівлі:

При землетрусі будівля піддається впливу хвиль кількох типів: поздовжніх, поперечних та поверхневих;

Найбільші руйнування викликають горизонтальні коливання землі, за яких руйнівні навантаження носять інерційний характер;

Найбільш характерні періоди коливань ґрунту лежать у діапазоні 0,1 – 1,5 сек;

Максимальні прискорення становлять 0,05 - 0,4 g, причому найбільші прискорення припадають на періоди 0,1 - 0,5 с, чому відповідають мінімальні амплітуди коливань (близько 1 см) і максимальні руйнування будівель;

Великому періоду коливань відповідають мінімальні прискорення та максимальні амплітуди коливань ґрунту;

Зниження маси конструкції призводить до зниження інерційних навантажень;

Вертикальне армування стін будівлі доцільно за наявності горизонтальних несучих шарів як, наприклад, залізобетонних перекриттів;

Сейсмоізоляція будівель - найбільш перспективний спосіб підвищення їхньої сейсмостійкості.

Це цікаво

Механізмом сейсмоізоляції є стовпчасто-стрічковий фундамент, зведений за технологією ТИСЕ.

Мал. 182. Сейсмоізолюючий фундамент із центральним прутком: А - нейтральне положення опори фундаменту; Б – відхилене положення опори фундаменту; 1 – опора; 2 - пруток; 3 - закінчування нижня; 4 – гайки; 5 – ростверк; 6 – порожнина з піском; 7 - вимощення; 8 - напрямки коливань ґрунту

При горизонтальних коливаннях ґрунту стовпи відхиляються щодо пружного шарніра, пруток розтягується, при цьому ростверк із будинком за інерцією залишаються нерухомими. (Рис. 182, б).Пружність ґрунту та прутків повертає стовпи у вихідне вертикальне положення. Протягом усього терміну експлуатації будівлі до вузлів натягу арматури стовпів повинен бути забезпечений вільний підхід як на зовнішній периметр будинку, так і під внутрішніми силовими стінами. Після завершення будівництва та після значних сейсмічних коливань затягування всіх гайок відновлюють тарованим ключем (М = 40 - 70 кг/м). Такий варіант сейсмо-ізолюючого фундаменту можна вважати якоюсь мірою індустріальним, так як він включає прутки та гайки, які простіше виготовити на виробництві.

Технологією ТІСЕ передбачено виконання сейсмоізолюючих опор та більш демократичним способом, доступним забудовникам з обмеженими виробничими можливостями. Як армуючий пружний елемент використовують дві скоби з прутка арматури діаметром 12 мм із загнутими законцівками. (Рис. 183).Середня частина гілок арматури на довжині близько 1 м змащується гудроном або бітумом (у рівній відстані від країв), щоб виключити зчеплення арматури з бетоном. При сейсмічних коливаннях ґрунту прутки арматури в середній частині розтягуються. При горизонтальних зсувах ґрунту в 5 см арматура розтягується на 3...4 мм. При довжині зони розтягування 1 м в арматурі виникає напруга 60 ... 80 кг/мм 2 що лежить в зоні пружних деформацій матеріалу арматури.

Мал. 183. Сейсмоізолюючий фундамент з арматурними скобами: 1 - опора; 2 - скоба; 3 – ростверк; 4 - порожнина з піском

При будівництві суміжних споруд, ганку, елементів вимощення тощо слід постійно звертати увагу на те, щоб стрічка фундаменту не торкалася їх своєю бічною поверхнею. Зазор між ними має бути не менше 4 - 6 см. При необхідності допускається подібний контакт (з ганком, каркасом легких щитових прибудов, веранди) з міркування, що після руйнування землетрусом вони будуть відновлені.

Це не фундамент, але…

Один учений образно сказав про сейсміку, що «вся наша цивілізація будується і розвивається на кришці котла, всередині якого киплять страшні, неприборкані тектонічні стихії, і ніхто не застрахований тому, що хоча б раз у житті не опиниться на цій кришці, що стрибає».

Ці "веселі" слова досить вільно трактують проблему. Існує строга наука, звана сейсмологією («сейсмос» по-грецьки означає «землетрус», а термін цей увів у вжиток близько 120 років тому ірландський інженер Роберт Мале), згідно з якою причини виникнення землетрусів можна розділити на три групи:

· Карстові явища. Це розчинення карбонатів, які у грунті, освіту порожнин, здатних обрушитися. Землетруси, спричинені цим явищем, зазвичай мають невелику силу.

· Вулканічна діяльність. Як приклад можна навести землетрус, викликаний виверженням вулкана Кракатау у протоці між островами Ява та Суматра в Індонезії у 1883 році. На 80 км у повітря піднявся попіл, його випало понад 18 км 3 це викликало протягом декількох років яскраві зорі. Виверження та морська хвиля заввишки понад 20 м призвели до загибелі десятків тисяч людей на сусідніх островах. Але все ж таки землетруси, викликані вулканічною діяльністю, спостерігаються відносно рідко.

· Тектонічні процеси. Саме через них і відбувається більшість землетрусів на Земній кулі.

«Тектонікос» у перекладі з грецької – «будувати, будівельник, будову». Тектоніка - наука про будову земної кори, самостійна галузь геології.

Існує геологічна гіпотеза фіксізму, що виходить з уявлень про непорушність (фіксованість) положень континентів на поверхні Землі та про вирішальну роль вертикально спрямованих тектонічних рухів у розвитку земної кори.

Фіксизм протиставляється мобілізму – геологічній гіпотезі, вперше висловленої німецьким геофізиком Альфредом Вегенером 1912 року і що передбачає великі (до кількох тис. км) горизонтальні переміщення великих літосферних плит. Спостереження з космосу дозволяють говорити про безумовну правоту цієї гіпотези.

Земна кора – верхня оболонка Землі. Розрізняють материкову кору (товщиною від 35-45 км під рівнинами, до 70 км в області гір) і океанічну (5-10 км). У будівлі першої є три шари: верхній осадовий, середній, званий умовно «гранітним», і нижній «базальтовий»; в океанічній корі "гранітний" шар відсутній, а осадовий має зменшену потужність. У перехідній зоні від материка до океану розвивається кора проміжного типу (субматерикова чи субокеанічна). Між земною корою та ядром Землі (від поверхні Мохоровичича до глибини 2900 км) розташовується мантія Землі, що становить 83% обсягу Землі. Припускають, що вона здебільшого складена олівіном; завдяки високому тиску речовина мантії, мабуть, знаходиться у твердому кристалічному стані, за винятком астеносфери, де вона, можливо, аморфна. Температура мантії 2000 ... 2500 про С. Літосфера включає земну кору і верхню частину мантії.

Кордон розділу між земною корою та мантією Землі виявлено югославським сейсмологом А. Мохоровичичем у 1909 році. Швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль при переході через цю поверхню збільшується стрибком з 6,7 ... 7,6 до 7,9 ... 8,2 км / с.

Відповідно до теорії "площинної тектоніки" (або "тектоніки плит") канадських вчених Форте і Митровиця, земна кора по всій товщині і навіть трохи нижче поверхні Мохоровичича розділена тріщинами на площині-платформи (тектонічні літосферні плити), які несуть на собі вантаж океанів та континентів . Виявлено 11 великих плит (Африканська, Індійська, Північно-Американська, Південно-Американська, Антарктична, Євразіатська, Тихоокеанська, Карибська, плита Кокос на захід від Мексики, плита Наска на захід від Південної Америки, Аравійська) і безліч дрібних. Плити мають різне розташування по висоті. Шви між ними (так звані сейсмічні розлами) заповнені значно менш міцним матеріалом, ніж матеріал плит. Плити ніби плавають у земній мантії і безперервно стикаються одна з одною краями. Є карта-схема, де показані напрями переміщень тектонічних плит (умовно щодо Африканської плити).

За М. Колдер існують три типи стиків між плитами:

Ущелина, що утворюється при відході плит одна від одної (Північно-Американської від Євразіатської). Це призводить до щорічного збільшення відстані між Нью-Йорком та Лондоном на 1 см;

Жолоб – океанічна западина по межі плит при їх зближенні, коли одна з них згинається та занурюється під край іншої. Так сталося 26 грудня 2004 року на захід від острова Суматра при зіткненні Індійської та Євразіатської плит;

Трансформний розлом - ковзання плит щодо один одного (Тихоокеанської щодо Північно-Американської). Американці сумно жартують, що Сан-Франциско та Лос-Анджелес рано чи пізно з'єднаються, оскільки знаходяться на різних берегах сейсмічного розлому Сен-Андреас (Сан-Франциско - на Північно-Американській плиті, а вузька Каліфорнійська ділянка разом із Лос-Анджелесом - на) Тихоокеанською) довжиною близько 900 км і рухаються назустріч один одному зі швидкістю 5 см/рік. Коли у 1906 р. тут стався землетрус, то 350 км із зазначених 900 змістилися і застигли зі зміщенням одразу до 7 м. Є фотографія, на якій видно, як у одного каліфорнійського фермера одна частина огорожі змістилася лінією розлому щодо іншої. За прогнозами деяких сейсмологів внаслідок катастрофічного землетрусу острів Каліфорнія може відірватися від материка вздовж Каліфорнійської затоки і перетворитися на острів або взагалі піти на дно океану.

Більшість сейсмологів пов'язують виникнення землетрусів із раптовим вивільненням енергії пружної деформації (теорія пружного вивільнення). Відповідно до цієї теорії, в районі розлому відбуваються тривалі та дуже повільні деформації – тектонічне рух. Воно призводить до накопичення напруги у матеріалі плит. Напруги зростають-зростають і в певний момент часу досягають граничного для міцності порід значення. Відбувається розрив порід. Розрив викликає раптове швидке усунення плит - поштовх, пружну віддачу, внаслідок чого виникають сейсмічні хвилі. Таким чином, тривалі та дуже повільні тектонічні рухи переходять при землетрусі в рухи сейсмічні. Вони мають велику швидкість через швидку (протягом 10...15 с) «розрядку» накопиченої величезної енергії. Максимальна зафіксована Землі енергія землетрусу – 10 18 Дж.

Тектонічні рухи відбуваються на значній довжині стику плит. Розрив порід і викликані ним сейсмічні рухи відбуваються на якомусь локальному ділянці стику. Ця ділянка може розташовуватись на різній глибині від поверхні Землі. Вказану ділянку називають осередком або гіпоцентральною областю землетрусу, а точку цієї області, де почався розрив – гіпоцентром чи фокусом.

Іноді не вся енергія, що накопичилася, «розряджається» відразу. Частина енергії, що не звільнилася, викликає в нових зв'язках напруги, які через деякий час досягають на окремих ділянках граничного для міцності порід значення, внаслідок чого виникає афтершок – новий розрив і новий поштовх, проте меншої сили, ніж у момент основного землетрусу.

Землетрусам передують слабші поштовхи - форшоки. Їх поява пов'язані з досягненням у масиві таких рівнів напруг, у яких відбуваються місцеві руйнації (в найслабших ділянках породи), але основна тріщина утворитися ще може.

Якщо осередок землетрусу розташовується на глибині до 70 км, такий землетрус називають нормальним, при глибині понад 300 км – глибокофокусним. При проміжній глибині вогнища та землетрусу називають проміжними. Глибокофокусні землетруси рідкісні, вони у області океанічних западин, відрізняються великою величиною виділеної енергії і, отже, найбільшим ефектом прояви лежить на поверхні Землі.

Ефект прояву землетрусу лежить на поверхні Землі, отже, та його руйнівний ефект залежить тільки від величини енергії, що виділяється при раптовому розриві матеріалу у вогнищі, а й від гипоцентрального відстані. Воно визначається як гіпотенуза прямокутного трикутника, катетами якого є епіцентральна відстань (відстань від точки на поверхні Землі, де визначається інтенсивність землетрусу до епіцентру – проекції гіпоцентру на поверхню Землі) і глибина гіпоцентру.

Якщо на поверхні Землі навколо епіцентру знайти точки, де землетрус проявляється з однаковою інтенсивністю, і з'єднати їх між собою лініями, вийдуть замкнуті криві – ізосейти. Поблизу епіцентру форма ізосейт певною мірою повторює форму вогнища. У міру віддалення від епіцентру інтенсивність ефекту слабшає, і закономірність цього послаблення залежить від енергії землетрусу, особливостей вогнища та середовища проходження сейсмічних хвиль.

Під час землетрусів поверхню Землі відчуває вертикальні та горизонтальні коливання. Вертикальні коливання дуже суттєві в епіцентральній зоні, проте вже на порівняно невеликій відстані від епіцентру їх значення швидко падає, і тут в основному доводиться зважати на горизонтальні впливи. Так як випадки розташування епіцентру в межах або поблизу поселень рідкісні, то до останнього часу при проектуванні в основному враховувалися лише горизонтальні коливання. У міру збільшення щільності забудови небезпека розташування епіцентрів у межах населених пунктів відповідно зростає, і тому з вертикальними коливаннями доводиться також зважати.

Залежно від ефекту прояву землетрусу на поверхні Землі їх класифікують за інтенсивністю в балах, що визначається за різними шкалами. Загалом таких шкал було запропоновано близько 50 шкал. До одних з перших належать шкали Россі-Фореля (1883) і Меркаллі-Канкані-Зіберга (1917). Остання шкала і зараз застосовується у деяких європейських країнах. У з 1931 р. застосовують модифіковану 12- бальну шкалу Меркаллі (коротко ММ). У японців своя 7-бальна шкала.

У всіх на слуху шкала Ріхтера. Але вона не має жодного відношення до класифікації інтенсивності в балах. Запропоновано її було в 1935 р. американським сейсмологом Ч. Ріхтером і теоретично обґрунтовано спільно з Б. Гутенбергом. Це шкала магнітуд - умовної характеристики енергії деформацій, що виділяється осередком землетрусу. Магнітуду знаходять за формулою

де - максимальна амплітуда зміщення в сейсмічній хвилі, виміряна при землетрусі на деякому віддаленні (км) від епіцентру, мкм (10 -6 м);

Максимальна амплітуда усунення в сейсмічній хвилі, виміряна при деякому дуже слабкому («нульовому» землетрусі) на деякому віддаленні (км) від епіцентру, мкм (10 -6 м).

При використанні для визначення амплітуд зміщень поверхневиххвиль, що фіксуються станціями спостереження, приймають

Ця формула дає можливість по виміряної всього однією станцією знайти величину , знаючи . Якщо, наприклад, 0,1 м = 10 5 мкм і 200 км, 2,3, то

Шкалу Ч. Ріхтера (класифікацію землетрусів по магнітуді) можна подати у вигляді таблиці:

Таким чином, магнітуда лише добре характеризує явище, що відбулося в осередку землетрусу, але не дає інформації про руйнівний ефект його на поверхні Землі. Це - "прерогатива" інших, вже названих шкал. Тому заяву голови Радміну СРСР М.І. Рижкова після Спітакського землетрусу про те, що «сила землетрусу склала 10 балів за шкалою Ріхтера» позбавлене сенсу. Так, інтенсивність землетрусу, дійсно, дорівнювала 10 балів, але за шкалою MSK-64.

Міжнародна шкала Інституту Фізики Землі ім. О.Ю. Шмідта АН СРСР MSK-64 було створено рамках ЄЕС С.В. Медведєвим (СРСР), Шпонхоєром (НДР) та Карніком (ЧССР). За першими літерами прізвищ авторів її названо – MSK. Рік створення, зрозуміло з назви, 1964. У 1981 р. шкалу модифікували, і вона стала називатися MSK-64*.

Шкала містить інструментальну та описову частини.

Вирішальною для оцінки інтенсивності землетрусів є інструментальна частина. Вона заснована на показаннях сейсмометра – приладу, що фіксує за допомогою сферичного пружного маятника максимальні відносні усунення в сейсмічній хвилі. Період власних коливань маятника підібраний так, щоб він приблизно дорівнює періоду власних коливань малоповерхових будівель - 0,25 с.

Класифікація землетрусів відповідно до інструментальної частини шкали:

З таблиці видно, що прискорення ґрунту при 9 балах – 480 см/с 2 , що майже половину = 9,81 м/с 2 . Кожному балу відповідає збільшення прискорення ґрунту вдвічі; при 10 балах воно дорівнювало б вже.

Описова частина шкали складається із трьох розділів. У першому інтенсивність класифікована за ступенем пошкоджень будівель та споруд, виконаних без антисейсмічних заходів. У другому розділі описані залишкові явища в ґрунтах, зміна режиму ґрунтових та підземних вод. Третій розділ названий «інші ознаки», куди входить, наприклад, реакція людей на землетрус.

Оцінка пошкоджень дана для трьох типів будівель, які зводяться без антисейсмічних посилень:

Класифікація ступеня ушкоджень:

Ступінь ушкодження	Найменування ушкодження	Характеристика пошкоджень
	Легкі ушкодження	Невеликі тріщини у стінах, відколювання невеликих шматків штукатурки.
	Помірні ушкодження	Невеликі тріщини у стінах, невеликі тріщини у стиках між панелями, відколювання досить великих шматків штукатурки; падіння черепиці з дахів, тріщини в димових трубах, падіння частин димових труб (маються на увазі труби будівель).
	Тяжкі пошкодження	Великі глибокі та наскрізні тріщини у стінах, значні тріщини у стиках між панелями, падіння димових труб.
	Руйнування	Обвалення внутрішніх стін та стін заповнення каркасу, проломи у стінах, обвалення частин будівель, руйнування зв'язків (комунікацій) між окремими частинами будівлі.
	Обвали	Повна руйнація будівлі.

За наявності в конструкціях будівель антисейсмічних посилень, що відповідають інтенсивності землетрусів, їх пошкодження повинні бути не вищими за 2-й ступінь.

Ушкодження будівель та споруд, зведених без антисейсмічних заходів:

Шкала, бали	Характеристики пошкоджень різних типів будівель
	1-й ступінь у 50% будівель типу А; 1-й ступінь у 5% будівель типу Б; 2-й ступінь у 5 % будівель типу А.
	1-й ступінь у 50% будівель типу В; 2-й ступінь у 5% будівель типу В; 2-й ступінь у 50% будівель типу Б; 3-й ступінь у 5% будівель типу Б; 3-й ступінь у 50% будівель типу А; 4-й ступінь у 5 % будівель типу А. Тріщини у кам'яних огорожах.
	2-й ступінь у 50% будівель типу В; 3-й ступінь у 5% будівель типу В; 3-й ступінь у 50% будівель типу Б; 4-й ступінь у 5 % будівель типу Б; 4-й ступінь у 50 % будівель типу А; 5-й ступінь у 5% будівель типу А Пам'ятники та статуї зсуваються, надгробні пам'ятники перекидаються. Кам'яні огорожі руйнуються.
	3-й ступінь у 50% будівель типу В; 4-й ступінь у 5% будівель типу В; 4-й ступінь у 50% будівель типу Б; 5-й ступінь у 5% будівель типу Б; 5-й ступінь у 75 % будівель типу А. Пам'ятники та колони перекидаються.

Залишкові явища в ґрунтах, зміна режиму ґрунтових та підземних вод:

Шкала, бали	Характерні ознаки
1-4	Порушень немає.
	Невеликі хвилі у проточних водоймах.
	В окремих випадках - зсуви, на сирих ґрунтах можливі видимі тріщини шириною до 1 см; у гірських районах – окремі зсуви, можливі зміни дебіту джерел та рівня вод у колодязях.
	В окремих випадках – зсуви проїжджих частин доріг на крутих схилах та тріщини на дорогах. Порушення стиків трубопроводів. В окремих випадках – зміни дебіту джерел та рівня води у колодязях. У деяких випадках виникають чи зникають існуючі джерела води. Окремі випадки зсувів на піщаних та гравілистих берегах річок.
	Невеликі зсуви на крутих укосах виїмок і насипів доріг, тріщини в ґрунтах досягають кількох сантиметрів. Можливе виникнення нових водойм. У багатьох випадках змінюється дебіт джерел та рівень води у колодязях. Іноді пересохлі колодязі наповнюються водою або існуючі вичерпуються.
	Значні ушкодження берегів штучних водойм, розриви частин підземних трубопроводів. В окремих випадках – викривлення рейок та пошкодження проїжджих частин доріг. На рівнинах повені часто помітні наноси піску та мулу. Тріщини в ґрунтах до 10 см, а по схилах та берегах – понад 10 см. Крім того, багато тонких тріщин у ґрунтах. Часті зсуви та осипання ґрунтів, обвали гірських порід.

Інші ознаки:

Шкала, бали	Характерні ознаки
	Людьми не відчувається.
	Відзначається деякими дуже чуйними людьми, які перебувають у спокої.
	Відзначається небагатьма, дуже легке розгойдування предметів, що висять.
	Легке розгойдування предметів, що висять, і нерухомих автомашин. Слабкий дзвін посуду. Розпізнається всіма людьми усередині будівель.
	Помітне розгойдування предметів, що висять, зупиняється маятниковий годинник. Перекидається нестійкий посуд. Відчувається всіма людьми, усі прокидаються. Тварини турбуються.
	Падають книги з полиць, зсуваються картини, легкі меблі. Падає посуд. Багато людей вибігають із приміщень, пересування людей нестійке.
	Усі ознаки 6 балів. Усі люди вибігають із приміщень, іноді вистрибують із вікон. Пересуватися без опори важко.
	Частина висячих ламп ушкоджується. Меблі зрушуються і часто перекидаються. Легкі предмети підскакують та падають. Люди важко утримуються на ногах. Усі вибігають із приміщень.
	Меблі перекидаються і ламаються. Велике занепокоєння тварин.

Відповідність між шкалами Ч. Ріхтера та MSK-64* (магнітудою землетрусу та його руйнівними наслідками на поверхні Землі) можна у першому наближенні відобразити у наступному вигляді:

Щорічно відбувається від 1 до 10 млн. зіткнень плит (землетрусів), багато з них людина навіть не відчуває, наслідки інших можна порівняти з жахами війни. Статистика світової сейсмічності за ХХ століття показує, що кількість землетрусів з магнітудою 7 і вище коливалася від 8 1902 р. і 1920 р. до 39 1950 р. Середня кількість землетрусів з магнітудою 7 і вище - 20 на рік, з магнітудою вище – 2 на рік.

Літопис землетрусів вказує на те, що географічно вони зосереджені в основному за так званими сейсмічними поясами, що практично збігаються з розломами і примикають до них.

75% землетрусів посідає Тихоокеанський сейсмічний пояс, що охоплює практично по периметру весь Тихий океан. Поблизу наших Далекосхідних кордонів він проходить через Японські та Курильські острови, острів Сахалін, Камчатський півострів, Алеутські острови до затоки Аляска і далі простягається вздовж усього західного узбережжя Північної та Південної Америки, включаючи Британську Колумбію у Канаді, штати Вашингтон, Орегон та Каліфорнія у США, Мексику, Гватемалу, Сальвадор, Нікарагуа, Коста-Ріку, Панаму, Колумбію, Еквадор, Перу та Чилі. Чилі й без того незручна країна, що простяглася вузькою смужкою на 4300 км, до того ж простяглася вона вздовж розламу між плитою Наска та Південноамериканською плитою; і тип стику тут найнебезпечніший - другий.

23% землетрусів відбувається в Альпійсько-Гімалайському (інша назва – Середземноморсько-Трансазійський) сейсмічному поясі, до якого зокрема належить Кавказ і найближчий до нього Анатолійський розлом. Аравійська плита, що переміщається у північно-східному напрямку, «таранить» Євразійську плиту. Сейсмологи реєструють поступову міграцію потенційних епіцентрів землетрусів із території Туреччини у бік Кавказу.

Є теорія, що провісником землетрусів є збільшення напруженого стану земної кори, яка, стискаючись, як губка, виштовхує із себе воду. Гідрогеологи при цьому реєструють підвищення рівня ґрунтових вод. Перед Спітакським землетрусом рівень ґрунтових вод на Кубані та в Адигеї піднявся на 5-6 м і відтоді практично зберігся; причину цього приписували Краснодарському водосховищу, але сейсмологи вважають інакше.

Лише близько 2% землетрусів відбувається на решті Землі.

Найсильніші землетруси з 1900: Чилі, 22 травня 1960 - магнітуда 9,5; півострів Аляска, 28 березня 1964 р. – 9,2; біля острова. Суматра, 26 грудня 2004 р. – 9,2, цунамі; Алеутські острови, 9 березня 1957 - 9,1; Камчатський острів, 4 листопада 1952 р. – 9,0. У десятку найсильніших входять землетруси також Камчатському півострові 3 лютого 1923 р. – 8,5 і Курильських островах 13 жовтня 1963 р. – 8,5.

Очікувана кожному за району максимальна величина інтенсивності називається сейсмичностью. Існує схема сейсмічного районування та перелік сейсмічності населених пунктів Росії.

Ми з Вами живемо у Краснодарському краї.

У 70-ті роки більша його частина, згідно з картою сейсмічного районування території СРСР за СНиП II-A.12-69, не належала до зон з високою сейсмічності, лише вузька смужка узбережжя Чорного моря від Туапсе до Адлера вважалася сейсмонебезпечною.

У 1982 року, відповідно до СНиП II-7-81, зона підвищеної сейсмічності подовжилася рахунок включення до неї міст Геленджика, Новоросійська, Анапи, частини Таманського півострова; розширилася вона й углиб суші – до р. Абінська.

23 травня 1995 року заступник міністра Мінбуду РФ С.М. Полтавцевим всім керівникам республік, главам адміністрацій країв та областей Північного Кавказу, НДІ, проектним та будівельним організаціям було направлено Список населених пунктів Північного Кавказу із зазначенням прийнятої для них нової сейсмічності в балах та повторюваності сейсмічних впливів. Цей Список було затверджено РАН 25 квітня 1995 року відповідно до Тимчасової схеми сейсмічного районування Північного Кавказу (ВССР-93), складеної в Інституті Фізики Землі за дорученням уряду після катастрофічного землетрусу Спітак 7 грудня 1988 року.

Згідно з ВРСР-93, тепер уже більша частина території Краснодарського краю, за винятком північних його районів, потрапила до сейсмоактивної зони. Для Краснодара інтенсивність землетрусів стала становити 83 (індекси 1, 2 і 3 відповідали середньої повторюваності землетрусів один раз за 100, 1000 і 10000 років або ймовірності 0,5; 0,05; 0,005 в найближчі 50 років).

Досі існують різні точки зору про доцільність чи недоцільність настільки різкої зміни оцінки потенційної сейсмічної небезпеки у краї.

Цікавим є аналіз карт, на яких показані місця 100 останніх землетрусів на території краю з 1991 року (в середньому 8 землетрусів на рік) та останніх 50 землетрусів з 1998 року (також у середньому 8 землетрусів на рік). Більшість землетрусів, як і раніше, відбувалися в акваторії Чорного моря, але спостерігалося і їхнє «поглиблення» на сушу. Три найсильніші землетруси спостерігалися в районі п. Лазаревського, на трасі Краснодар-Новоросійськ та на кордоні Краснодарського та Ставропольського країв.

Загалом землетруси в нашому регіоні можна охарактеризувати як часті, але не дуже сильні. Питома енергія їх у одиницю площі (10 10 Дж/км 2) становить менше 0,1. Для порівняння: у Туреччині -1…2, у Закавказзі – 0,1…0,5, на Камчатці та Курилах – 16, у Японії – 14…15,9.

З 1997 року інтенсивність сейсмічних впливів у балах для районів будівництва почали приймати з урахуванням комплекту карт загального сейсмічного районування території РФ (ОСР-97), затверджених РАН. Вказаний комплект карт передбачає здійснення антисейсмічних заходів при будівництві об'єктів і відображає 10%- (карта А), 5%- (карта В) та 1%-ну (карта С) ймовірність можливого перевищення (або відповідно 90%-, 95%- та 99% ймовірність неперевищення) протягом 50 років вказаних на картах значень сейсмічної активності. Ці ж оцінки відбивають 90%-ную ймовірність неперевищення значень інтенсивності протягом 50 (карта А), 100 (карта У) і 500 (карта З) років. Ці ж оцінки відповідають повторюваності таких землетрусів у середньому один раз на 500 (карта А), 1000 (карта В) та 5000 (карта С) років. Згідно з ОСР-97, для Краснодара інтенсивність сейсмічних впливів становить 7, 8, 9.

Комплект карток ОСР-97 (А, В, С) дозволяє оцінювати на трьох рівнях ступінь сейсмічної небезпеки та передбачає здійснення антисейсмічних заходів при будівництві об'єктів трьох категорій, що враховують відповідальність споруд:

карта А – масове будівництво;

карти В та С – об'єкти підвищеної відповідальності та особливо відповідальні об'єкти.

Наведемо вибірку зі списку населених пунктів Краснодарського краю, розташованих у сейсмічних районах, із зазначенням розрахункової сейсмічної інтенсивності в балах шкали MSK-64*:

Назви населених пунктів	Карти ОСР-97
А	У	З
Абінськ
Абрау-Дюрсо
Адлер
Анапа
Армавір
Охтирський
Білоріченськ
Витязево
Висілки
Гайдук
Геленджик
Дагомис
Джубга
Дивноморське
Дінська
Єйськ
Ільська
Кабардинка
Коренівськ
Краснодар
Криниця
Кропоткін
Курганинськ
Кущівська
Лабінськ
Ладозька
Лазарівське
Ленінградська
Лоо
Магрі
Мацеста
Мезмай
Мостовській
Нафтогорськ
Новоросійськ
Темрюк
Тимашевськ
Туапсе
Хоста

Згідно з ОСР-97, для Краснодара інтенсивність сейсмічних впливів становить 7, 8, 9. Тобто сталося зниження сейсмічності на 1 бал порівняно з ВРСР-93. Цікаво, що кордон між 7- та 8-бальними зонами, як спеціально, «прогнувся» за м. Краснодар, за нар. Кубань. Аналогічно зігнувся кордон і безпосередньо біля Сочі (8 балів).

Вказана на картах та у списку населених пунктів сейсмічна інтенсивність відноситься до ділянок з деякими середніми гірничо-геологічними умовами (ІІ категорія ґрунтів за сейсмічними властивостями). За відмінних від середніх умов сейсмічність конкретного майданчика будівництва уточнюється на підставі даних мікрорайонування. В тому самому місті, але в різних його районах сейсмічність може бути суттєво різною. За відсутності матеріалів сейсмічного мікрорайонування допускається спрощене визначення сейсмічності майданчика за таблицею СНиП II-7-81* (вічномерзлі ґрунти опущені):

Категорія ґрунту за сейсмічними властивостями	Грунти	Сейсмічність майданчика будівництва при сейсмічності району, бали

I	Скельні ґрунти всіх видів невивітрілі та слабовивітрілі, великоуламкові ґрунти щільні маловологі з магматичних порід, що містять до 30 % піщано-глинистого заповнювача.
II	Скельні ґрунти вивітрілі та сильновивітрілі; великоуламкові ґрунти, за винятком віднесених до I категорії; піски гравілисті, великі та середньої крупності щільні та середньої щільності маловологі та вологі, піски дрібні та пилуваті щільні та середньої щільності маловологі, глинисті ґрунти з показником консистенції при коефіцієнті пористості – для глин та суглинків та – для супісків.
III	Піски пухкі незалежно від ступеня вологості та крупності; піски гравілисті великі та середньої крупності щільні та середньої щільності водонасичені; піски дрібні та пилуваті щільні та середньої щільності вологі та водонасичені; глинисті грунти з показником консистенції при коефіцієнті пористості – для глин та суглинків та – для супісків.		> 9

Зона, де землетрус викликає значні пошкодження будівель та споруд, називається мейзосейсмічною або плейстосейстовою. Вона обмежується 6-бальною ізосейстою. При інтенсивності 6 балів та меншій ушкоджуваність звичайних будівель та споруд мала, і тому для таких умов проектування здійснюють без урахування сейсмічної небезпеки. Виняток становлять деякі спеціальні виробництва, котрим під час проектування можуть враховуватися 6-бальні, котрий іноді менш інтенсивні землетрусу.

Проектування будівель та споруд з урахуванням вимог антисейсмічного будівництва здійснюється для умов 7-, 8- та 9-бальної інтенсивності.

Що ж до 10-бальних і більш інтенсивних землетрусів, то для таких випадків будь-які заходи сейсмозахисту виявляються недостатніми.

Наведемо статистику матеріальних збитків від землетрусів у будівлях та спорудах, запроектованих та побудованих без урахування та з урахуванням антисейсмічних заходів:

Наведемо статистику пошкоджень будівель різного типу:

Частки будівель, пошкоджених під час землетрусів

Пророцтво землетрусів – невдячне заняття.

Як справді кривавого прикладу можна навести таку історію.

Китайські вчені 1975 р. передбачили час виникнення землетрусу в Ляо-Ліні (колишньому Порт-Артурі). Справді, землетрус стався у передбачений термін, загинуло лише 10 людей. У 1976 р. на міжнародній конференції доповідь китайців із цього приводу викликала фурор. І цього ж 1976 р. китайці не змогли передбачити Таньшанського (не Тянь-Шаньського, як перебрехали журналісти, а саме Таньшанського - від назви великого промислового центру Таньшан із чисельністю населення 1,6 млн. чол.) Землетрусу. Китайці погодилися з кількістю 250 тисяч жертв, однак за середніми оцінками кількість загиблих під час цього землетрусу склала 650 тисяч, а за песимістичними оцінками – близько 1 мільйона людей.

Передбачення інтенсивності землетрусів також часто змішають бога.

У Спитаке, згідно з картою СНиП II-7-81, не мало статися землетрус інтенсивністю вище 7 балів, а «струснув» з інтенсивністю 9…10 балів. У Газлі теж помилилися на 2 бали. Така сама «помилка» відбулася у Нафтогорську на острові Сахалін, який був зруйнований повністю.

Як приборкати цю природну стихію, як зробити будівлі та споруди, що розміщуються практично на віброплатформах, кожна з яких готова будь-якої миті «запуститися», сейсмічно стійкими? Ці проблеми вирішує наука про сейсмостійке будівництво, мабуть, найскладніша для сучасної технічної цивілізації; її складність у тому, що ми маємо " авансом " вжити заходів проти події, руйнівну силу якого неможливо передбачити. Багато землетрусів сталося, багато будівель з різними конструктивними схемами зруйнувалося, але багато будівель і споруд при цьому змогли встояти. Нагромаджений найбагатший, здебільшого сумний, буквально кривавий досвід. І багато з цього досвіду увійшло до СНиП II-7-81* «Будівництво в сейсмічних районах».

Наведемо вибірки з СНіП, територіальних СН Краснодарського краю РНКК 22-301-99 «Будівництво в сейсмічних районах Краснодарського краю», що в даний час дискутується проекту нових норм та інших літературних джерел, що стосуються будівель з несучими стінами з цегли або кам'яної кладки.

Кам'яна кладкає неоднорідним тілом, що складається з кам'яних матеріалів та швів, заповнених розчином. Введенням у кладку арматури отримують армокам'яні конструкції. Армування може бути поперечне (сітки розташовуються в горизонтальних швах), поздовжнє (арматура розташовується зовні під шаром цементного розчину або в борознах, що залишаються в кладці), армування за допомогою включення в кладку залізобетону (комплексні конструкції) і посилення укладання кладки в залізобетонну або металеву обойму із куточків.

В якості кам'яних матеріалівв умовах високої сейсмічності застосовують штучні та природні матеріали у вигляді цегли, каменів, дрібних та великих блоків:

а) цегла повнотіла або пустотіла з 13, 19, 28 і 32 отворами діаметром до 14 мм марки не нижче 75 (марка характеризує межу міцності на стиск); розмір повнотілої цегли 250х120х65 мм, порожнистої – 250х120х65(88) мм;

б) при розрахунковій сейсмічності 7 балів допускаються порожнисті керамічні камені з 7, 18, 21 та 28 отворами марки не нижче 75; розмір каміння 250х120х138 мм;

в) бетонне каміння розміром 390х90(190)х188 мм, суцільні та пустотілі блоки з бетону з об'ємною масою не менше 1200 кг/м 3 марки 50 і вище;

г) каміння або блоки з черепашників, вапняків марки не менше 35, туфів, пісковиків та інших природних матеріалів марки 50 та вище.

Кам'яні матеріали для кладки повинні відповідати вимогам відповідних ГОСТів.

Не допускається використання каменів і блоків з великими порожнечами і тонкими стінками, кладки із засипками та інші, наявність великих порожнеч у яких призводить до концентрації напруг у стінках між порожнечами.

Будівництво житлових будинків із цегли з сиру, саману та ґрунтоблоків у зонах з високою сейсмічності забороняється. У сільській місцевості при сейсмічності до 8 балів будівництво одноповерхових будівель із цих матеріалів дозволяється за умови посилення стін дерев'яним антисептованим каркасом з діагональними зв'язками, при цьому не допускається влаштування парапетів із сирцевих та ґрунтових матеріалів.

Розчин кладкизазвичай застосовують простий (на в'яжучому одного виду). Марка розчину характеризує його міцність на стиск. Розчин повинен задовольняти вимоги ГОСТ 28013-98 «Розчини будівельні. Загальні технічні умови.

Межі міцності каменю та розчину «диктують» межу міцності кладки в цілому. Існує формула проф. Л.І. Онищика визначення межі міцності всіх видів кладок при короткочасному завантаженні . Межа тривалого (необмеженого часом) опору кладки становить близько (0,7...0,8).

Працюють кам'яні та армокам'яні конструкції добре, головним чином, на стиск: центральне, позацентрове, косо позацентрове, місцеве (зминання). Набагато гірше вони сприймають вигин, центральне розтягування та зріз. У СНиП II-21-81 «Кам'яні та армокам'яні конструкції» наведено відповідні методики розрахунку конструкцій за граничними станами першої та другої груп.

Тут ці методики не розглядаються. Після знайомства із залізобетонними конструкціями студенту під силу самостійно опанувати їх (за потреби). У цьому розділі курсу викладаються лише конструктивні антисейсмічні заходи, які обов'язково мають виконуватися під час будівництва кам'яних будівель у зонах з високою розрахунковою сейсмічності.

Отже, спочатку про кам'яні матеріали.

На зчеплення їх із розчином у кладці впливають:

конструкція каміння (про неї вже сказано);

· стан їх поверхні (камені перед укладанням необхідно ретельно очищати від нальотів, отриманих при транспортуванні та зберіганні, а також нальотів, пов'язаних з недоліками технології виробництва каменів, від пилу, льоду; після перерви в роботах кладок верхній ряд кладки теж повинен очищатися);

· Здібності всмоктувати воду (цегла, каміння з легких порід (< 1800 кг/м3), а также крупные блоки с целью уменьшения поглощения воды из раствора должны перед укладкой смачиваться. Однако степень увлажнения не должна быть чрезмерной, чтобы не получалось разжижение раствора, поскольку как обезвоживание, так и разжижение раствора снижают сцепление.

Будівельна лабораторія повинна визначити оптимальне співвідношення між величиною попереднього зволоження каменю та водомістком розчинної суміші.

Дослідження показують, що пористі природні камені, а також суха обпалена цегла з лісоподібних суглинків, що володіють високим водопоглинанням (до 12...14 %), необхідно занурювати у воду не менше ніж на 1 хв (при цьому вони зволожуються до 4... 8%). При подачі цегли на робоче місце в контейнерах замочування можна проводити опусканням контейнера у воду на 1,5 хв і якнайшвидше укладати в "справу", скорочуючи до мінімуму час перебування на відкритому повітрі. Після перерви в роботах кладок верхній ряд кладки теж повинен замочуватися.)

Тепер – про розчин.

Штучна ручна кладка повинна вестись на змішаних цементних розчинах марки не нижче 25 у літніх умовах і не нижче 50 – у зимових. При зведенні стін з віброваних цегляних або кам'яних панелей або блоків слід застосовувати розчини марки не нижче 50.

Для забезпечення хорошого зчеплення каменів з розчином у кладці останній повинен мати високу адгезію (клеючу здатність) і забезпечувати повноту площі зіткнення з каменем.

На величину нормального зчеплення впливають такі фактори:

ті, що залежать від каміння, ми вже перерахували (їх конструкція, стан поверхні, здатність всмоктувати воду);

а ось ті, що залежать від розчину. Це:

його склад;
межа міцності;
рухливість та водоутримуюча здатність;
режим твердіння (вологість та температура);
вік.

У чисто цементно-піщаних розчинах відбувається велика усадка, що супроводжується частковим відривом розчину від поверхні каменю і тим самим знижує ефект високої здатності клей таких розчинів. У міру підвищення вмісту в цементно-вапняних розчинах вапна (або глини) збільшується його водоутримуюча здатність і зменшуються усадкові деформації в швах, але одночасно погіршується здатність розчину, що клеїть. Тому для забезпечення гарного зчеплення будівельна лабораторія повинна визначити оптимальний вміст у розчині піску, цементу та пластифікатора (глини або вапна). Як спеціальні добавки, що підвищують зчеплення, рекомендуються різні полімерні склади: дивінілстирольний латекс СКС-65ГП(Б) за ТУ 38-103-41-76; сополімерний вінілхлоридний латекс ВХВД-65 ПЦ за ТУ 6-01-2-467-76; полівінілацетатна емульсія ПВА за ГОСТ 18992-73.

Полімери вводяться в розчин у кількості 15% від ваги цементу в перерахунку сухий залишок полімеру.

При розрахунковій сейсмічності 7 балів спеціальні добавки не можна застосовувати.

Для приготування розчину для сейсмостійкої кладки не можна застосовувати пісок з підвищеним вмістом глинистих та пилуватих частинок. Не можна застосовувати шлакопортландцемент та пуццолановий портландцемент. При виборі цементів для розчинів необхідно враховувати вплив температури повітря на його схоплювання.

У журналі виконання робіт мають бути записані такі дані про камені та розчин:

марка застосовуваних каменів і розчинів

· Склад розчину (за даними паспортів та накладних) та результати його випробувань будівельною лабораторією;

місце та час приготування розчину;
час доставки та стан розчину після перевезення при
централізованому приготуванні та доставці розчину;
суміш розчину при кладці стін;

· Заходи, що сприяють підвищенню міцності зчеплення, що здійснюються при кладці стін (змочування цегли, очищення її від пилу, льоду, кладка "під затоку" та ін.);

догляд за кладкою після зведення (полив, укриття матами та ін.);
температурно-вологісні умови при зведенні та визріванні кладки.

Отже, ми розглянули вихідні матеріали для кладки – каміння та розчин.

Тепер сформулюємо вимоги до їхньої спільної роботи в кладці стін сейсмостійкої будівлі:

· Кладка повинна, як правило, бути однорядною (ланцюговою). Допускається (краще при розрахунковій сейсмічності не вище 7 балів) багаторядна кладка з повторенням тичкових рядів не рідше, ніж через три ложкові;

· тичкові ряди, у тому числі забутувальні, повинні укладатися тільки з цілого каменю та цегли;

· тільки з цілої цеглини повинна вестися кладка цегляних стовпів і простінків шириною 2,5 цегли і менше, за винятком випадків, коли неповномірна цегла потрібна для перев'язування швів кладки;

не дозволяється виконання кладки в пустошівку;

горизонтальні, вертикальні, поперечні та поздовжні шви повинні бути повністю заповнені розчином. Товщина горизонтальних швів має бути не менше 10 і не більше 15 мм, середня в межах поверху – 12 мм; вертикальних - щонайменше 8 і трохи більше 15 мм, середня - 10 мм;

· Кладка повинна виконуватися на всю товщину стіни в кожному ряду. При цьому верстові ряди повинні укладатися способами "впритиск" або "вприсик з підрізуванням" (способом "вприсик" не допускається). Для ретельного заповнення вертикальних та горизонтальних швів кладки рекомендується виконувати "під затоку" при рухливості розчину 14...15 см.

Розлив розчину по ряду ведуть совком.

Щоб уникнути втрат розчину, кладку виконують із застосуванням нвентарних рамок, що виступають над відміткою ряду на висоту 1 см.

Розрівнювання розчину проводять за допомогою рейки, як направляючу для якої служить рамка. Швидкість переміщення рейки при розрівнюванні розчину, розлитого по ряду, повинна забезпечувати влучення його у вертикальні шви. Консистенція розчину контролюється муляром за допомогою похилої площини, розташованої до горизонту під кутом приблизно 22,50; суміш повинна зливатися із цієї площини. Укладаючи цеглу, муляр повинен притиснути її і пристукнути, стежачи, щоб відстані для вертикальних швів не перевищували 1 см. Будь-які пошкодження розчинної постелі в процесі укладання цегли (вибірка розчину на намазки на тички, пересування цегли по стіні) не допускаються.

При тимчасовій зупинці виконання робіт не слід заливати розчином верхній ряд кладки. Продовження робіт, як зазначалося, необхідно починати з поливу водою поверхні кладки;

· Вертикальні поверхні борозен і каналів для монолітних залізобетонних включень (про них буде сказано нижче) повинні виконуватися з підрізуванням розчину на 10...15 мм;

· кладка стін у місцях їх взаємного примикання повинна зводитися лише одночасно;

· поєднання тонких в 1/2 і 1 цегла стін зі стінами більшої товщини при зведенні їх у різний час шляхом влаштування пазів не допускається;

· тимчасові (монтажні) розриви в кладці, що зводиться, повинні закінчуватися тільки похилою штрабой і розташовуватися поза місцями конструктивного армування стін (про армування буде сказано нижче).

Виконана таким чином (з урахуванням вимог до каменів, розчину та їхньої спільної роботи) кладка повинна знайти необхідне для сприйняття сейсмічних впливів нормальне зчеплення (тимчасовий опір осьовому розтягуванню по неперев'язаних швах). Залежно від значення цієї величини кладка поділяється на кладку І категорії з 180 кПа і кладку ІІ категорії з 180 кПа >120 кПа.

При неможливості отримання на майданчику будівництва (у тому числі на розчинах з добавками) значення зчеплення, що дорівнює або перевищує 120 кПа, застосування цегляної та кам'яної кладки не допускається. І тільки при розрахунковій сейсмічності 7 балів можливе застосування кладки з природного каменю при 120 кПа менше, але не менше 60 кПа. У цьому випадку висота будівлі обмежується трьома поверхами, ширина простінків приймається не менше 0,9 м, ширина прорізів не більше 2 м та відстань між осями стін – не більше 12 м.

Значення визначають за результатами лабораторних випробувань, а проектах вказується, як здійснити контроль за фактичним зчепленням на будівництві.

Контроль міцності нормального зчеплення розчину з цеглою або каменем повинен здійснюватись відповідно до ГОСТ 24992-81 "Конструкції кам'яні. Метод визначення міцності зчеплення в кам'яній кладці".

Ділянки стін контролю обирають за вказівкою представника технічного нагляду. У кожній будівлі має бути не менше однієї ділянки на поверх з відривом по 5 каменів (цегли) на кожній ділянці.

Випробування проводять через 7 або 14 діб після закінчення кладки.

На обраній ділянці стіни знімається верхній ряд кладки, потім навколо каменю (цегли), що випробовується, за допомогою скребків, не допускаючи поштовхів і ударів, розчищають вертикальні шви, в які заводяться захоплення випробувальної установки.

При випробуванні навантаження повинне зростати безперервно з постійною швидкістю 0,06 кг/см2 на секунду.

Межа міцності при осьовому розтягуванні обчислюється з похибкою 0,1 кг/см2 як середнє арифметичне значення 5 результатів випробувань. Середня міцність нормального зчеплення визначається за результатами всіх випробувань у будівлі та повинна становити не менше 90 % необхідної за проектом. При цьому наступне наростання міцності нормального зчеплення з 7 або 14 діб до 28 діб визначається за допомогою поправного коефіцієнта, що враховує вік кладки.

Одночасно з випробуванням кладки визначають міцність розчину на стиск, взятого з кладки у вигляді пластин товщиною, що дорівнює товщині шва. Міцність розчину визначають випробуванням на стиск кубиків з ребрами 30...40 мм, виготовлених із двох пластинок, склеєних за допомогою тонкого шару гіпсового тіста 1..2 мм.

Міцність визначається як середнє арифметичне значення випробувань 5 зразків.

При виконанні робіт необхідно прагнути до того, щоб нормальне зчеплення та міцність розчину на стиск у всіх стінах і особливо по висоті будівлі були однаковими. В іншому випадку спостерігаються різні деформації стін, що супроводжуються горизонтальними та косими тріщинами у стінах.

За результатами контролю міцності нормального зчеплення розчину з цеглою або каменем складається акт за спеціальною формою (ГОСТ 24992-81).

Отже, у сейсмостійкому будівництві можуть застосовуватися кладки двох категорій. Крім того, по опірності сейсмічним впливам кладка поділяється на 4 типи:

1. Комплексна конструкція кладки.

2. Кладка з вертикальною та горизонтальною арматурою.

3. Кладка із горизонтальною арматурою.

4. Кладка з армуванням лише пар стін.

Комплексна конструкція кладки здійснюється введенням у тіло кладки вертикальних залізобетонних сердечників (у тому числі в місцях перетину та сполучення стін), заанкерованих в антисейсмічних поясах та фундаментах.

Цегляна (кам'яна) кладка в комплексних конструкціях повинна виконуватись на розчині марки не нижче 50.

Сердечники можуть бути монолітними та збірними. Бетон монолітних залізобетонних сердечників повинен бути не нижчим за клас В10, збірних - В15.

Монолітні залізобетонні осердя повинні влаштовуватися відкритими не менш як з одного боку для контролю якості бетонування.

Збірні залізобетонні осердя мають поверхню, рифлену з трьох сторін, а з четвертої - незаглажену бетонну фактуру; причому третя поверхня повинна мати рифлену форму, зсунуту щодо рифлення перших двох поверхонь так, що її вирізи потрапляють на виступи суміжних граней.

Розміри перерізу сердечників зазвичай не менше 250х250 мм.

Згадайте, що вертикальні поверхні каналів у кладці для монолітних сердечників повинні виконуватися з підрізуванням розчину швів на 10...15 мм або навіть виконуватися зі шпонками.

Спочатку розставляють сердечники – обрамлення отворів (монолітні – безпосередньо біля граней отворів, збірні – з відступом на 1/2 цегли від граней), а потім рядові – симетрично щодо середини ширини стіни або простінка.

Крок сердечників має бути не більше восьми товщин стіни та не перевищувати висоту поверху.

Монолітні осердя-обрамлення повинні бути пов'язані з кладкою стін за допомогою сталевих сіток з 3...4 гладких (класу А240) стрижнів діаметром 6 мм, що перекривають переріз сердечника і запускаються в кладку не менше ніж на 700 мм в обидва боки від осердя в горизонтальні шви через 9 рядів цегли (700 мм) за висотою при розрахунковій сейсмічності 7-8 балів та через 6 рядів цегли (500 мм) при розрахунковій сейсмічності 9 балів. Поздовжня арматура цих сіток має бути надійно з'єднана хомутами.

З монолітних рядових сердечників в простінок випускаються замкнуті хомути з d 6 А-I: при відношенні висоти простінка до його ширини більше 1 (навіть краще - 0,7), тобто. коли простінок вузький, хомути випускаються на всю ширину простінка в обидві сторони від осердя, при зазначеному відношенні менше 1 (краще - 0,7) - на відстань не менше 500 мм в обидві сторони від осердя; крок хомутів по висоті - 650 мм (через 8 рядів цегли) при розрахунковій сейсмічності 7-8 балів та 400 мм (через 5 рядів цегли) при розрахунковій сейсмічності 9 балів.

Поздовжнє армування сердечника - симетричне. Кількість поздовжньої арматури - не менше 0,1% площі перерізу стіни, що припадає на один сердечник, водночас кількість арматури не повинна перевищувати 0,8% площі перерізу бетону сердечника. Діаметр арматури – не менше 8 мм.

Для спільної роботи збірних сердечників з кладкою у вирізах рифлення в кожному ряду кладки защемлюються дужки d 6 А240, що заходять у шви по обидва боки від осердя на 60...80 мм. Тому горизонтальні шви повинні збігатися з поглибленнями на двох протилежних гранях осердя.

Розрізняють стіни комплексної конструкції, що утворюють і не утворюють чіткий каркас.

Нечіткий каркас із включень виходить тоді, коли потрібне посилення лише частини простінків. При цьому включення на різних поверхах можуть розташовуватися по-різному в плані.

6, 5, 4 при кладці I-ї категорії та

5, 4, 3 при кладці ІІ-ї категорії.

Крім максимальної поверховості, регламентується і максимальна висота будівлі.

Максимальну дозволену висоту будівлі легко запам'ятати так:

n х 3 м + 2 м (до 8 поверхів) та

n x 3 м + 3 м (9 і більше поверхів), тобто. 6 пов. (20 м); 5 пов. (17 м); 4 пов. (14 м); 3 пов. (11 м).

Зауважу, що за висоту будівлі приймається різниця відміток нижчого рівня вимощення або спланованої поверхні землі, що примикає до будівлі, та верхівки зовнішніх стін.

Важливо знати, що висота будівель лікарень та шкіл при розрахунковій сейсмічності 8 та 9 балів обмежується трьома надземними поверхами.

Ви можете запитати: якщо, наприклад, при розрахунковій сейсмічності 8 балів n max = 4, то при H ет max = 5 м максимальна висота будівлі повинна бути 4х5 = 20 м, а я наводжу 14 м.

Жодної суперечності тут немає: потрібно, щоб у будівлі було не більше 4 поверхів, і щоб одночасно висота будівлі не перевищувала 14 м (що можливо при висоті поверху в 4-поверховому будинку не більше 14/4 = 3,5 м). Якщо ж висота поверху перевищує 3,5 м (наприклад, досягає H ет max = 5 м), таких поверхів може бути тільки 14/5 = 2,8, тобто. 2. Таким чином, регламентуються одночасно три параметри - кількість поверхів, їх висота та висота будівлі загалом.

У цегляних та кам'яних будинках крім зовнішніх поздовжніх стін обов'язково має бути не менше однієї внутрішньої поздовжньої стіни.

Відстань між осями поперечних стін при розрахунковій сейсмічності 7, 8 і 9 балів не повинна перевищувати відповідно при кладці І категорії 18,15 і 12 м, при кладці ІІ категорії - 15, 12 і 9 м. Відстань між стінами комплексної конструкції (Тобто типу 1) може бути збільшено на 30 .

При проектуванні комплексних конструкцій із чітким каркасом залізобетонні сердечники та антисейсмічні пояси розраховуються та конструюються як рамні конструкції (колони та ригелі). Цегляна кладка сприймається як заповнення каркаса, що у роботі на горизонтальні впливу. У цьому випадку пази для бетонування монолітних сердечників повинні бути відкритими не менш як з двох сторін.

Про розміри перерізу сердечників та відстані між ними (кроці) ми вже говорили. При кроці сердечників більше 3 м, а також у всіх випадках при товщині кладки заповнення більше 18 см верхня частина кладки повинна бути з'єднана з антисейсмічним поясом коротухами діаметром 10 мм з кроком 1 м з запуском в кладку на глибину 40 см.

Кількість поверхів при такій комплексній конструкції стін приймають не більше за розрахункової сейсмічності 7, 8 та 9 балів відповідно:

9, 7, 5 при кладці I-ї категорії та

7, 6, 4 при кладці ІІ-ї категорії.

Окрім максимальної поверховості регламентується і максимальна висота будівлі:

9 пов. (30 м); 8 пов. (26 м); 7 пов. (23 м);

6 пов. (20 м); 5 пов. (17 м); 4 пов. (14 м).

Висота поверхів при такій комплексній конструкції стін має бути при розрахунковій сейсмічності 7, 8 та 9 балів відповідно не більше 6, 5 та 4,5 м.

Тут залишаються справедливими всі наші міркування про "невідповідність" граничних значень кількості поверхів та висоти будівлі, які ми вели про будинки з комплексною конструкцією стін з "нечітко" вираженим каркасом: наприклад, при розрахунковій сейсмічності 8 балів n max = 6,

H эт max = 5 м максимальна висота будівлі має бути 6х5 = 30 м, а Норми обмежують цю висоту 20 м, тобто. у 6-поверховому будинку висота поверху має бути не більше 20/6 = 3,3 м, а якщо висота поверху дорівнює 5 м, то будівля може бути лише 4-поверховою.

Відстань між осями поперечних стін при розрахунковій сейсмічності 7, 8 та 9 балів не повинна перевищувати відповідно 18, 15 та 12 м.

Кладка з вертикальною та горизонтальною арматурою.

Вертикальна арматура приймається з розрахунку на сейсмічні дії та встановлюється з кроком не більше 1200 мм (через 4...4,5 цегли).

Незалежно від результатів розрахунку у стінах висотою понад 12 м при розрахунковій сейсмічності 7 балів, 9 м при розрахунковій сейсмічності 8 балів та 6 м при розрахунковій сейсмічності 9 балів вертикальне армування повинно мати площу не менше 0,1 % площі кладки.

Вертикальна арматура має бути заанкерена в антисейсмічних поясах та фундаментах.

Крок горизонтальних сіток трохи більше 600 мм (через 7 рядів цегли).

СЕЙСМІЧНІСТЬ ТЕРИТОРІЇ РОСІЇ

Територія Російської Федерації, проти іншими країнами світу, які у сейсмоактивних регіонах, загалом характеризується помірною сейсмичностью. Виняток становлять регіони Північного Кавказу, півдня Сибіру та Далекого Сходу, де інтенсивність сейсмічних струсу досягає 8-9 і 9-10 балів за 12-бальною макросейсмічною шкалою MSK-64. Певну загрозу становлять і 6-7-бальні зони у густозаселеній європейській частині країни.

Карта сейсмічності території Росії та суміжних регіонів.

Посилатися на:

Уломов В.І.Сейсмічність / / Національний атлас Росії. Том 2. Природа. Екологія. 2004. С. 56-57.
Уломов В.І. Динаміка земної кори Середньої Азії та прогноз землетрусів. Монографія. Ташкент: ФАН. 1974. 218 с. (Можна завантажити цю книгу pdf_19Mb).

Перші відомості про сильні землетруси біля Росії можна знайти у історичних документах XVII - XVIII століть. Планомірні ж дослідження географії та природи сейсмічних явищ були розпочаті наприкінці XIX – на початку XX ст. Вони пов'язані з іменами І.В.Мушкетова та А.П.Орлова, які склали в 1893 р. перший каталог землетрусів на території країни і показали, що сейсмічність і горотворчі процеси мають одну й ту саму геодинамічну природу.

Нова ера у вивченні природи та причин землетрусів почалася з робіт академіка князя Б.Б.Голіцина, який заклав у 1902 р. основи вітчизняної сейсмології та сейсмометрії. Завдяки відкриттю перших сейсмічних станцій у Пулково, Баку, Іркутську, Макіївці, Ташкенті та Тифлісі, вперше стала надходити достовірніша інформація про сейсмічні явища на території Російської Імперії. Сучасний сейсмічний моніторинг території Росії та суміжних регіонів здійснює Геофізична служба Російської академії наук (ДС РАН), створена в 1994 р. і об'єднала понад 300 сейсмічних станцій країни.

У сейсмічному відношенні територія Росії належить Північній Євразії, сейсмічність якої обумовлена інтенсивною геодинамічною взаємодією кількох великих літосферних плит - Євроазіатської, Африканської, Аравійської, Індо-Австралійської, Китайської, Тихоокеанської, Північно-Американської та Охотомор. Найбільш рухливі і, отже, активні межі плит, де формуються великі сейсмогенеруючі орогенічні пояси: Альпійсько-Гімалайський – на південному заході, Трансазійський – на півдні, пояс Черського – на північному сході та Тихоокеанський пояс – на сході Північної Євразії. Кожен із поясів неоднорідний за будовою, властивостями міцності, сейсмогеодинаміці і складається зі своєрідно структурованих сейсмоактивних регіонів.

У європейській частині Росії високою сейсмічності характеризується Північний Кавказ, у Сибіру - Алтай, Саяни, Байкал і Забайкалля, на Далекому Сході - Курило-Камчатський регіон та острів Сахалін. Менш активні у сейсмічному відношенні Верхояно-Колимський регіон, райони Приамур'я, Примор'я, Корякії та Чукотки, хоч і тут виникають досить сильні землетруси. Відносно невисока сейсмічність спостерігається на рівнинах Східно-Європейської, Скіфської, Західно-Сибірської та Східно-Сибірської платформ. Поряд із місцевою сейсмічності на території Росії відчуваються також сильні землетруси суміжних зарубіжних регіонів (Східні Карпати, Крим, Кавказ, Центральна Азія та ін.).

Характерна риса всіх сейсмоактивних регіонів - приблизно однакова їхня довжина (близько 3000 км), обумовлена розмірами стародавніх і сучасних зон субдукції (занурення океанічної літосфери у верхню мантію Землі), розташованих по периферії океанів, та їх орогенічних реліктів на континентах. Переважна кількість вогнищ землетрусів зосереджена у верхній частині земної кори на глибинах до 15-20 км. Найглибшими (до 650 км) осередками характеризується Курило-Камчатська зона субдукції. Землетруси з проміжною глибиною залягання вогнищ (70-300 км) діють у Східних Карпатах (Румунія, зона Вранча, глибина до 150 км), у Центральній Азії (Афганістан, зона Гіндукуша, глибина до 300 км), а також під Великим Кавом центральної частини Каспійського моря (до 100 км та глибше). Найбільш сильні їх відчуваються біля Росії. Кожному регіону властиві певна періодичність виникнення землетрусів та міграція сейсмічної активізації вздовж зон розломів. Розміри (довжина) кожного з вогнищ обумовлюють величину магнітуди (М, за Ріхтером) землетрусів. Довжина розриву порід у вогнищах землетрусів із М=7.0 і від досягає десятків і сотень кілометрів. Амплітуда зсувів земної поверхні вимірюється метрами.

Сейсмічність території Росії зручно розглядати по регіонах, розташованих у трьох основних секторах - у європейській частині країни, Сибіру та Далекому Сході. У такій же послідовності представлена і ступінь вивченості сейсмічності цих територій, заснована не лише на інструментальних, а й на історичних та геологічних відомостях про землетруси. Більш менш співставні і надійні результати спостережень, виконані лише з початку XIX століття, що отримало відображення і в наведеному нижче викладі.

Європейська частина Росії.

північний Кавказ, будучи складовою протяжної Крим-Кавказ-Копетдазької зони Іран-Кавказ-Анатолійського сейсмоактивного регіону, характеризується найвищою сейсмічності в європейській частині країни. Тут відомі землетруси з магнітудою близько М=7.0 та сейсмічним ефектом в епіцентральній ділянці інтенсивністю I 0 = 9 балів та вище. Найбільш активна східна частина Північного Кавказу – території Дагестану, Чечні, Інгушетії та Північної Осетії. З великих сейсмічних подій у Дагестані відомі землетруси 1830 (М = 6.3, I 0 = 8-9 балів) і 1971 (М = 6.6, I 0 = 8-9 балів); біля Чечні - землетрус 1976 р. (М=6.2, I 0 =8-9 балів). У західній частині, поблизу кордону Росії, відбулися Тебердинське (1902 р., М = 6.4, I 0 = 7-8 балів) та Чхалтінське (1963 р., М = 6.2, I 0 = 9 балів) землетрусу.

Найбільші з відомих землетрусів Кавказу, відчувалися біля Росії інтенсивністю до 5-6 балів, сталися в Азербайджані 1902 р. (Шемаха, М=6.9, I 0 =8-9 балів), у Вірменії 1988 р. (Спитак, М=7.0, I 0 =9-10 балів), у Грузії 1991 р. (Рача, М=6.9, I 0 =8-9 балів) й у 1992 р. (Барисахо, М=6.3, I 0 =8 -9 балів).

На Скіфській плиті місцева сейсмічність пов'язана зі Ставропольським підняттям, що частково захоплює Адигею, Ставропольський та Краснодарський краї. Магнітуди відомих тут землетрусів доки досягали М =6.5. У 1879 р. стався сильний Нижньокубанський землетрус (М = 6.0, I 0 = 7-8 балів). Є історичні відомості про катастрофічний Понтикапейський землетрус (63 р. до н. е.), що зруйнував ряд міст по обидва боки Керченської протоки. Численні сильні та відчутні землетруси відмічені в районі Анапи, Новоросійська, Сочі та на інших ділянках Чорноморського узбережжя, а також в акваторії Чорного та Каспійського морів.

Східно-Європейська рівнина та Урал характеризуються відносно слабкою сейсмічності і місцевими землетрусами, що рідко виникають тут, з магнітудою М=5.5 і менше, інтенсивністю до I 0 =6-7 балів. Такі явища відомі у районі міст Альметьєвськ (1914, 1986 рр.), Єлабуга (1851, 1989 рр.), В'ятка (1897 р.), Сиктивкар (1939 р.), Верхній Устюг (1829 р.). Не менш сильні землетруси виникають на Середньому Уралі, Передураллі, Поволжі, в районі Азовського моря і Воронезької області. На Кольському півострові та суміжній з ним території відзначені і більші сейсмічні події (Біле море, Кандалакша, 1626, М = 6.3, I 0 = 8 балів). Слабкі землетруси (з I 0 =5-6 балів і менше) можливі практично повсюдно.

На північному заході Росії відчуваються землетруси Скандинавії (Норвегія, 1817). У Калінінградській і Ленінградській областях трапляються й слабкі місцеві землетруси, обумовлені льодовиковим ізостатичним підняттям Скандинавії. На півдні країни відчуваються сильні землетруси східного узбережжя Каспійського моря (Туркменія, Красноводськ, 1895, Небітдаг, 2000), Кавказу (Спітак, Вірменія, 1988), Криму (Ялта, 1927). На великій площі, у тому числі в Москві та Санкт-Петербурзі, неодноразово спостерігалися сейсмічні коливання інтенсивністю до 3-4 балів від заглиблених вогнищ великих землетрусів, що відбуваються у Східних Карпатах (Румунія, зона Вранча, 1802, 1940, 1977, .). Нерідко сейсмічна активність посилюється техногенним впливом на літосферну оболонку Землі (видобуток нафти, газу та інших корисних копалин, закачування флюїдів у розломи тощо). Такі, "індуковані", землетруси реєструються в Татарстані, Пермській області та інших регіонах країни.

Сибір.

Алтай, включаючи його монгольську частину, та Саяни- один із найбільш сейсмоактивних внутрішньоконтинентальних регіонів світу. На території Росії досить сильними місцевими землетрусами характеризується Східний Саян, де відомі землетруси з М близько 7.0 та I 0 близько 9 балів (1800, 1829, 1839, 1950 рр.) та виявлені древні геологічні сліди (палео-сейсмодислокації) більших. У Алтаї найсильніший із останніх землетрусів стався 27 вересня 2003 р. у високогірному Кош-Агачском районі (М=7.5, I 0 =9-10 балів). Менш значні по магнітуді (М=6.0-6.6, I 0 =8-9 балів) землетруси відбувалися російському Алтаї та Західному Саяні і раніше.

Тріщина над осередком Гірсько-Алтайського (Чуйського) землетрусу 27 вересня 2003 р.

(на фото д. геол.-мін. наук Валерій Імаєв, Інститут земної кори СО РАН, м. Іркутськ).

Найбільші сейсмічні катастрофи на початку минулого століття мали місце у Монгольському Алтаї. До них ставляться Хангайські землетруси 9 і 23 липня 1905 р. Перше, за визначенням американських сейсмологів Б.Гутенберга і Ч.Рихтера, мало магнітуду М=8.4, а сейсмічний ефект епіцентральної області становив I 0 =11-12 балів. Магнітуда і сейсмічний ефект другого землетрусу, за їх оцінками, близькі до граничних величин магнітуд і сейсмічного ефекту - М = 8.7, I 0 = 11-12 балів. Обидва землетруси відчувалися на величезній території Російської Імперії, на відстані до 2000 км від епіцентру. В Іркутській, Томській, Єнісейській губерніях та по всьому Забайкаллю інтенсивність струсу досягала 6-7 балів. Іншими сильними землетрусами на суміжній з Росією території Монголії були Монголо-Алтайське (1931 р., М = 8.0, I 0 = 10 балів), Гобі-Алтайське (1957 р., М = 8.2, I 0 = 11 балів) і Моготське ( 1967, М = 7.8, I 0 = 10-11 балів).

Байкальська рифтова зона - Унікальний сейсмогеодинамічний регіон світу. Упадина озера представлена трьома сейсмоактивними улоговинами - південною, середньою та північною. Аналогічна зональність властива і прояву сейсмічності на схід від озера, аж до р. Олекми. Олекмо-Станова сейсмоактивна зона на схід трасує кордон між Євроазіатською та Китайською літосферними плитами (деякі дослідники виділяють ще проміжну, меншу за площею, Амурську плиту). На стику Байкальської зони та Східного Саяна збереглися сліди древніх землетрусів із М =7.7 і від (I 0 =10-11 балів). У 1862 р. при землетрусі I 0 =10 балів у північній частині дельти Селенги пішов під воду ділянку суші площею 200 км 2 з шістьма улусами, в яких проживало 1300 чол., Утворилася затока Провал. Серед відносно недавніх великих землетрусів - Мондінський (1950 р., М = 7.1, I 0 = 9 балів, Муйський (1957 р., М = 7.7, I 0 = 10 балів) і Середньобайкальський (1959 р., М = 6.9, I 0 = 9 балів).В результаті останнього дно в середній улоговині озера опустилося на 15-20 м.

Верхояно-Колимський регіон належить поясу Черського, що простягається у південно-східному напрямі від гирла нар. Олени до узбережжя Охотського моря, Північної Камчатки та Командорських островів. Найсильніші з відомих у Якутії землетрусів - два Булунські (1927 р., М = 6.8 і I 0 = 9 балів кожне) в пониззі нар. Олени та Артицьке (1971 р., М = 7.1, I 0 = 9 балів) - біля кордону Якутії з Магаданської областю. Менш значні сейсмічні події з магнітудою до М=5.5 і інтенсивністю I 0 =7 балів менш спостерігалися біля Західно-Сибірської платформи.

Арктична рифтова зона є північно-західним продовженням сейсмоактивної структури Верхояно-Колимського регіону, що вузькою смугою, що йде, в Північний Льодовитий океан і що з'єднується на заході з аналогічною рифтовою зоною Серединно-Атлантичного хребта. На шельфі моря Лаптєвих 1909 р. і 1964 р. сталися два землетруси з магнітудою М=6.8.

Далекий Схід.

Курило-Камчатська зона є класичним прикладом субдукції Тихоокеанської літосферної плити під материк. Вона простягається вздовж східного узбережжя Камчатки, Курильських островів та острова Хоккайдо. Тут виникають найбільші у Північній Євразії землетруси з М понад 8.0 та сейсмічним ефектом I 0 =10 балів та вище. Структура зони чітко простежується розташування вогнищ у плані і глибині. Протяжність її вздовж дуги близько 2500 км, по глибині – понад 650 км, товщина – близько 70 км, кут нахилу до горизонту – до 50 о. Сейсмічний ефект на земній поверхні від глибоких вогнищ щодо невисокий. Певну сейсмічну небезпеку становлять землетруси, пов'язані з активністю вулканів Камчатських (1827 р., при виверженні Авачинського вулкана інтенсивність струсу досягала 6-7 балів). Найсильніші (М=8.0-8.5, I 0 =10-11 балів) землетруси виникають на глибині до 80 км у порівняно вузькій смузі між океанічним жолобом, Камчаткою та Курильськими островами (1737, 1780, 1792, 1841, 1925, 19) , 1958, 1963, 1969, 1994, 1997 рр. та ін). Більшість їх супроводжувалося потужними цунамі висотою 10-15 м і вище. Найбільш вивчені Шикотанське (1994 р., М = 8.0, I 0 = 9-10 балів) і Кроноцьке (1997 р., М = 7.9, I 0 = 9-10 балів) землетруси, що виникли у Південних Курил та східного узбережжя Камчатки. Шикотанське землетрус супроводжувалося хвилею цунамі заввишки до 10 м, сильними афтершоками і великими руйнуваннями на островах Шикотан, Ітуруп і Кунашир. Загинули 12 людей, завдано величезних матеріальних збитків.

Сахалін є північним продовженням Сахаліно-Японської острівної дуги і трасує кордон Охотоморської та Євразіатської плит. До катастрофічного нафтогірського землетрусу (1995 р., М = 7.5, I 0 = 9-10 балів) сейсмічність острова представлялася помірною і до створення в 1991-1997 гг. Новий комплект карт загального сейсмічного районування території Росії (ОСР-97) тут очікували лише землетрусу інтенсивністю до 6-7 балів. Нафтогорський землетрус був найбільш руйнівним з відомих за весь час на території Росії. Загинуло понад 2000 осіб. В результаті повністю ліквідовано робоче селище Нефтегорськ. Можна вважати, що техногенні фактори (безконтрольне відкачування нафтопродуктів) зіграли роль спускового механізму для пружних геодинамічних напруг, що накопичилися до цього моменту в регіоні. Монеронське землетрус (1971 р., М=7.5), що стався на шельфі в 40 км на південний захід від Сахалін, на узбережжі відчувалося інтенсивністю до 7 балів. Великим сейсмічним подією було Вуглегірське землетрус (2000 р., М = 7.1, I 0 близько 9 балів). Виникнувши у південній частині острова, далеко від населених пунктів, воно практично не завдало шкоди, але підтвердило підвищену сейсмічну небезпеку Сахаліну.

Приамур'я та Примор'я характеризуються помірною сейсмічності. З відомих тут землетрусів поки що лише одне півночі Амурської області досягло магнітуди М=7.0 (1967 р. I 0 =9 балів). У майбутньому магнітуди потенційних землетрусів Півдні Хабаровського краю як і виявитися щонайменше М=7.0, але в півночі Амурської області не виключені землетруси з М=7.5 і від. Поряд із внутрішньокоровими, у Примор'ї відчуваються глибокофокусні землетруси південно-західної частини Курило-Камчатської зони субдукції. Землетруси на шельфі нерідко супроводжуються цунамі.

Чукотка та Корякське нагір'я ще недостатньо вивчені у сейсмічному відношенні через відсутність тут необхідної кількості сейсмічних станцій. У 1928 р. біля східного узбережжя Чукотки виник рій сильних землетрусів із магнітудами М=6.9, 6.3, 6.4 та 6.2. Саме там 1996 р. стався землетрус з М=6.2. Найсильнішим із раніше відомих у Корякському нагір'ї був Хаїлінський землетрус 1991 (М = 7.0, I 0 = 8-9 балів). Ще більший (М=7.8, I 0 = 9-10 балів ) землетрус стався у Корякському нагір'ї 21 квітня 2006 р. Найбільше постраждали селища Тиличики та Корф, звідки було евакуйовано понад півтисячі мешканців аварійних будинків. Завдяки рідкісній заселеності загиблих не було. Підземні поштовхи відчувалися в Олюторському та Карагінському районах Корякії. Внаслідок стихії постраждали кілька сіл.

Епіцентри землетрусів і просейсмоактивні регіони Північної Євразії:

1. – Європейська частина Росії; 2. – Середня Азія; 3 – Сибір; 4. - Далекий Схід. Внизу, як вертикальних піднесень, показано співвідношення середньорічного числа землетрусів у цих регіонах. Як видно, на другому місці за сейсмічною активністю, після Курил і Камчатки, йде Середня Азія.

Мережа сейсмічних станцій Геофізичної служби Росії за станом 2004 р.

Оконтурено регіони, за які відповідальні вказані на карті обробні центри ДС РАН.

Література

В.І.Уломов. Сейсмічність / / Велика Російська Енциклопедія (БРЕ). Том "Росія". 2004. С.34-39.

Сейсмічність та сейсмічне районування Північної Євразії (Відп. ред. В.І.Уломов). Том 1. М: ІФЗ РАН. 1993. 303 с. та Том 2-3. М: ОІФЗ РАН. 1995. 490 с.

Землетруси Росії в 2004 році. – Обнінськ: ДС РАН, 2007. – 140 с.

СЕЙСМІЧНІСТЬ схильність даного району до землетрусів, що характеризується розподілом і повторюваністю землетрусів різної сили в часі та характером руйнувань

(Болгарська мова; Б'лгарськи) - сеїзмічність

(Чеська мова; Čeština) - seismicita

(Німецька мова; Deutsch) - Seismik

(Угорська мова; Magyar) - szeizmicitás

(Монгольська мова) - газар хөдлөлт

(Польська мова; Polska) - sejsmiczność

(Румунська мова; Român) - seismicitate

(Сербсько-хорватська мова; Српськи Резік; Hrvatski jezik) - seizmičnost

(Іспанська мова; Español) - sismicidad

(Англійська мова; English) - seismicity

(Французька мова; Français) - s(e)ismicité

Будівельний словник.

Синоніми:

Дивитися що таке "СЕЙСМІЧНІСТЬ" в інших словниках:

Сейсмічність- можлива інтенсивність землетрусу на балах за шкалою MSK 64. Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

сейсмічність- Схильність Землі або окремих територій до землетрусів. Сейсмічність характеризується територіальним розподілом вогнищ, інтенсивністю та іншими характеристиками землетрусів. [РД 01.120.00 КТН 228 06] сейсмічність ... Довідник технічного перекладача

1) можливість та періодичність виникнення землетрусу певною інтенсивністю; 2) розподіл у просторі та часі вогнищ землетрусів різних амплітуд, обумовлений тектонічними зрушеннями порід земної кори та верхньої мантії. Словник надзвичайних ситуацій

Сущ., кіл у синонімів: 2 високосейсмічність (1) схильність до землетрусів (1) Словник синоні … Словник синонімів

Прояв землетрусів. С. регіону характеризується розподілом землетрусів за площею, повторюваністю землетрусів різної сили в часі, характером руйнувань та деформацій та площею руйнувань, зв'язком вогнищ землетрусів з геол. Геологічна енциклопедія

Сейсмічність- сукупність вогнищ землетрусів у просторі і часі... Джерело: ПОСТАНОВА Держатомнагляду РФ від 28.12.2001 N 16 ПРО ЗАТВЕРДЖЕННЯ І ВВЕДЕННЯ В ДІЮ КЕРІВНИЦТВА ЗМІСТ ОЦЕНКУ ЗАКОНУВАННЯ ОЦІНКУ З ОЦІНКУ ЗМІСТ ОЦІНКА З ОЦІНКУ ЗМІСТ ОЦЕНКУ ЗАКЛАДУ З БЕЗПЕКИ ЕРНО І … Офіційна термінологія

сейсмічність- Схильність Землі або окремих територій до землетрусів, яка визначається їх інтенсивністю та частотою в даному регіоні. Syn.: сейсмічна активність … Словник з географії

Сейсмотермінологія зведення найбільш важливих термінів та понять, що використовуються в практиці антисейсмічного проектування енергетичного обладнання та трубопроводів атомних та теплових електростанцій. Антисеймічне проектування комплексу … Вікіпедія

Ж. Схильність до землетрусів. Тлумачний словник Єфремової. Т. Ф. Єфремова. 2000 … Сучасний тлумачний словник Єфремової

Сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність, сейсмічність (Джерело: «Повна акцентуйована парадигма за А. А. Залізняком

Книги

Статистична гідрометеорологія. Частина 2. Турбулентність та хвилі. Навчальний посібник, В. А. Рожков. У другій частині `Статистичної гідрометеорології` (1-а частина - `Турбулентність та хвилі` - вийшла у видавництві СПбДУ в 2013 р.) обговорюються закономірності різномаштабної мінливості.
Сучасні методи вимірювання, обробки та інтерпретації електромагнітних даних. Електромагнітне зондування Землі та сейсмічність, Спічак В.В.