Чи ваш будинок сейсмостійкий?

Від нашого кореспондента в Японії

«РЯТУЙТЕ! Рятуйте!» Волав один чоловік на світанку 17 січня 1994 року з першого поверху житлового будинку, у котрого повалилися два верхні поверхи і лежали, наче млинці, один на одному. Землетрус силою у 6,6 бала за шкалою Ріхтера вдарив Лос-Анджелес (штат Каліфорнія, США), забравши життя 16 людей, що були в тому будинку. У цій місцевості загинуло понад 50 чоловік.

Тридцятого вересня 1993 року трохи слабший землетрус потряс Махараштру, штат у Західній Індії. Від нього загинуло 30 000 чоловік. «Якщо б це трапилось десь в іншому місці... з надійними будинками, то не було б такої великої трагедії»,— сказав сейсмолог Шрі Крішна Сінґа. Більшість будинків у епіцентрі були збудовані з глинобитної цегли.

Землетрус подібної сили, що й в Індії, потряс Токіо (Японія) 1985 року. Він був у тому регіоні найсильнішим за минулі 56 років. Але тоді ніхто не загинув, не було пожежі, не було великомасштабних руйнувань. Чому така різниця?

Одна з причин полягає в конструкції будинків. Закони багатьох країн у сейсмічно активних зонах вимагають проектування будинків з дотримуванням суворих будівельних стандартів стосовно сейсмостійкості будинків. Для прикладу візьмімо спорудження сейсмостійких будинків в Японії.

Особливості сейсмостійкої будівлі

Традиційні японські будинки були мимовільно збудовані із сейсмостійкими особливостями. Позаяк більшість домів були дерев’яні, то будівничі вдавалися до розмаїтих зрубів. Це уможливлювало будівлі хитатися під дією поштовхів землетрусу і не валитися. Пагоди та за́мки, що побудовані за цим принципом, уціліли до нашого часу ще з середніх віків. Вивчення таких споруд виявило, що секрет полягає у гнучкості їхньої конструкції, а не в жорсткості. Цей метод застосовується у сучасному будівництві.

Ефективне використовування сталі визначає істотний момент, чи висотний будинок витримає землетрус, чи ні. Щоб збудувати міцну, зате гнучку споруду, потрібні не лише сталеві балки та опори, але й сталеві прути, вставлені в бетонні опори, перекриття та мури для зміцнення. Сталь додає гнучкості, завдяки чому будинок під час землетрусу залишається цілим.

Нові дослідження також дали змогу побачити, як землетрус розхитує будинками. Це довело до різних важливих висновків щодо конструювання сейсмостійких будівель — будівель, тривких до частих поштовхів. Малі споруди і жорсткі конструкції більше піддаються руйнуванню під дією поштовхів, ніж вищі чи гнучкіші будинки. До того ж важливо, щоб будівля вібрувала з частотою, що відрізняється від частоти поштовхів землетрусу. Це знизить можливість виникнення резонансу, котрий лише збільшує силу поштовхів.

Ще інша річ, на котру слід зважати,— це фундамент. Одна компанія успішно перевірила сейсмостійкість споруд, що спочивають на ґумових прокладках із в’язкими демпферами. Такі демпфери діють у ролі амортизаторів, по суті, зменшуючи вплив сейсмічної активності майже на 60 відсотків у верхній частині споруди. У декотрих випадках слід вбити палі в міцніший шар підґрунтя. Навіть підвал дає достатньо стійкості, аби врятувати будинок від перехилення.

Спорудження сейсмостійких будівель

Філіал в Японії добудував до друкарні 1989 року додаткове приміщення. Будівля сягає 67 метрів заввишки, 45 метрів завширшки, має шість поверхів і підвали на всю її площину. Щоб будинок був сейсмостійким, у ґрунт було всвердлено 465 бетонних паль.

Аби вбити палі в ґрунт, на території Товариства Вартової башти застосовувався безшумний, невібраційний метод. Палями були 80-сантиметрові труби завдовжки 12 метрів. Після того як бур із свердлильними коронками на кінці вкладався у палю, її ставили вертикально над тим місцем, де слід було бурити. Коли бур запускався в дію, то ґрунт виводився на поверхню через середину палі, а сама паля поступово входила по вузькому отвору у землю. Для більшої глибини до палі, котра вже була в ґрунті, наварювалась іще одна паля.

Як тільки досягалось бажаної глибини, коронки, що на кінчику бура, розгорталися і під нижнім кінцем палі вибурювалась більша яма. Після вийняття бура у палю та отвір, що на дні, вливався бетон і, коли він застигав, паля надійно стояла на своєму місці.

Після вбиття у фундамент усіх паль їх було з’єднано фундаментними балками, на котрих мали споруджуватись мури підвалу. З таким фундаментом будівля повинна витримати сильні поштовхи.

Чи ваш будинок сейсмостійкий? Жодне проектування та інші заходи не гарантують, що дім стоятиме неушкодженим під час землетрусу. Землетрус може сягати такої сили, що навіть найретельніше спроектовані будівлі не витримають його руйнівної потуги, як це було видно в січні на прикладі сильного землетрусу в Кобе (Японія). І все-таки у сумлінно спорудженому будинку ви почуватиметесь безпечніше, в разі вашу місцевість потрясе землетрус.