Смирнов
С.Б. ,Ордобаев Б.С.,Айдаралиев Б.Р., Абдыкеева Ш.С.
Некоторые особенности стратегии спасательных служб в
сейсмоопасных зонах.
Some features of the strategy of rescue
services in earthquake zones.
Аннотация: показано, что сейсмические «Нормы» занижают уровень
реальных сейсмических напряжений в несущих элементах зданий и тем усугубляют
сейсмический риск для населения.
Abstract: We show
that these "standards" understate
the actual level of seismic stresses in load-bearing
elements of buildings and to add to the seismic risk
to the public.
Ключевые слова:
сейсмический, разрушения, сейсмостойкий, колебания, нормы, безопасность,
стратегия, модель.
Key words: seismic, fracture,
earthquake-proof variations, standards, security,
strategy, model.
Наша
республика, почти целиком расположена в зоне высокой и сверхвысокой
сейсмоопасности. Это обстоятельство является ключевым при разработке стратегии
МЧС Кыргызстана и при планировании всего комплекса мероприятий по защите
населения от сейсмических ЧС.
Поскольку
реализация сейсмического события большой интенсивности в 9 баллов по шкале MSK-64,
у нас весьма высока, постольку мы должны суметь спрогнозировать примерный объём
возможных сейсмических разрушений и их интенсивность в основных населённых
пунктах. Именно эта информация должна позволить нам правильно спланировать
проведение спасательных работ по разбору завалов, грамотно наметить
распределение наших сил и средств в пределах пострадавшего населённого пункта.
Для
получения вышесказанной, абсолютно необходимой информации, нам потребуется
узнать ожидаемый объём и уровень разрушений, найденный исходя из оценки
сейсмостойкости для основного объекта
застройки каждого города, или крупного населённого пункта.Эту информацию, в
идеале, мы должны были бы легко получить с помощью практического применения
действующих сейсмических норм для оценки сейсмостойкости нашей застройки, т.е.
если данный тип застройки удовлетворяет требованиям сейсмического СНиП, для
зоны с заданным уровнем балльности, то эту застройку мы можем считать
сейсмостойкой, т.е. имеющей наименьшую вероятность разрушения при
землетрясении, не превышающий расчётный уровень бальности. Поэтому, сюда, в
этот район мы не будем планировать направленность наших основных сил и
ресурсов, которые мы направим в районы с «несейсмостойкой» застройкой, т.е.
той, которая не удовлетворяет требованиям «сейсмического» СНиП. Однако у нас
возникли серьёзные сомнения в достоверности сведений даваемых СНиП.
Препятствием в реализации такой логически обоснованной и ясной схемы действий
по эффективному спасению граждан из завалов, является серьёзные расхождения
между теоритической сейсмостойкостью зданий, доваемой сейсмическими строительными нормами и их реальной
сейсмостойкостью даваемой практикой. Это расхождение, выявлено нами путём
анализа поведения разных типов зданий, при землетрясениях различной
интенсивности при разнообразных грунтовых условиях. Не будь этого выявленного
нами расхождения, крайне опасного для граждан, живущих в сейсмоактивных зонах,
работа всех МЧС по ликвидации последствий землетрясений было бы существенно
облегчена и оказалась бы гораздо более эффективной (следует пояснить, что здесь
мы нарочно даём, пока лишь узковедомственный взгляд на эту глобальную, пока ещё
нерешённую проблему – проблему надёжной сейсмозащиты граждан и их жилища.)
Указанные расхождения было найдено именно так .
В течение
ряда лет, группа инженеров строителей и учёных из Кыргызстана и России под
научным руководством д.т.н., профессора С.Б. Смирнова (МГСУ), изучала всю
доступную информацию о поведении разных типов зданий при землетрясениях разной
интенсивности и на этой основе выявлен реальный усреднённый уровень
сейсмостойкости этих типов зданий, соответственно при 7-ми, 8-ми и 9-ти
балльном землетрясении по шкале MSK-64.
Затем мы
сравнивали эти данные с тем теоретическим усреднённым уровнем сейсмостойкости,
который присваивают этим зданиям действующий сейсмический СНиП. При этом
разница получилась очень большой.
Т.е. для
всех типов зданий оказалось, что СНиП очень существенно завышает их реальную
несущую способность при сейсмическом воздействии и занижает в них сейсмические
напряжения.
Например,
все отчёты о последствиях сильных землетрясений свидетельствуют о том, что
здания с несущими кирпичными стенами (без армирования), всегда получают
серьёзные повреждения уже при 8-ми баллах и разрушаются при 9-ти. Однако, ни
один сейсмический СНиП или Код никогда не запрещает строительство таких зданий
в 9-ти балльных зонах. Рассчитав по СНиП типовое одноэтажное кирпичное здание,
мы получили, что СНиП занижает реальные сейсмические напряжения в 6 раз и в 6 раз
завышает их реальную прочность.
Наши выводы
полностью подтверждаются тем, что при сильных землетрясениях, здания
рассчитанные, по СНиП почти всегда разрушаются при формально неопасных для них
сейсмических нагрузках, которые значительно ниже их расчетного уровня,
заложенного в СНиП. Все эти сведения имеются в отчётах о последствиях сильных
землетрясений опубликованных в США, Канаде, Японии, Новой Зеландии, Италии и
т.д. В этом сообщении мы отпускаем причины появления дефектов, обнаруженных
нами в СНиП.
В связи с
выявленными неопровержимыми негативными фактами, мы решили больше не
использовать действующий сейсмический СНиП при оценке реального сейсмического
риска и при разработке стратегии и тактики нашего МЧС Кыргызстана по защите
наших граждан от землетрясений. Вместо СНиП мы решили опираться на данные наших
исследований о реальной сейсмостойкости основных типов зданий, описанной в
отчётах о последствиях сильных землетрясений.
Кроме того,
мы намерены внести предложения о запрете строительства заведомо несейсмостойких
зданий в зонах с высокой сейсмоопасностью (в 9-ти и 10-ти бальных зонах),
вопреки гарантиям СНиП.
Мы намерены
также детально и всесторонне изучить все негативные результаты и опасности,
которые несёт в себе вскрытая нами проблема, а также вскрыть первопричины её
появления и отыскать способы разрешения данной проблемы.
Следствия и причины
противоречий между сейсмическим СНиП и реальностью.
Выше мы
показали, как влияет точность или неточность информации, даваемой сейсмическими
строительными Нормами и Кодами на эффективность спасательной работы
подразделениями МЧС.
Мы доказали,
что эта связь безусловно существует и что МЧС крайне заинтересована в
достоверности информации о реальной сейсмостойкости зданий, даваемой
сейсмическими нормами.
Далее мы
обнаружили, что эта информация, как правило, неверна и решили отказаться от её
использования при планировании своих защитных мероприятий.
В
Кыргызстане мы не можем себе это позволить, так как мы до сих пор использовали
Советско-Российский СНиП.
Однако мы не
можем останавливаться только на этом частном решении и считаем абсолютно
необходимым, вскрыть эту обнаруженную нами первостепенную проблему до конца и
разобраться в первопричинах её появления.
И так, это
означает для населения тот факт, что все сейсмические строительные Нормы и Коды
существенно занижают реальную сейсмостойкость для большинства типов зданий.
Это
означает, что используя сейсмический СНиП как главный критерий сейсмостойкости
зданий при строительстве в сейсмоопасных зонах, мы, тем самым можем создавать
заведомо несейсмостойкую застройку и тем самым подвергать граждан недопустимому
сейсмическому риску.
Мы считаем,
что первым шагом по исправлению данной негативной и очень опасной ситуации в
сфере сейсмозащиты, будет являться придание гласности сути этой проблемы и её
широкое международное обсуждение. Мы готовы выступить инициаторами в
организации международного обсуждения этой проблемы.
Теперь
перейдём к анализу первопричины появления этой проблемы.
Мы ясно
понимаем, что необходимо различать степени очевидности для общества таких 2-х
понятий, как существование самой проблемы и её объяснение. Нам представляется,
что неправильное отображение сейсмическими Нормами реальной сейсмостойкости
зданий неоспоримо, т.к. об этом прямо свидетельствует любой отчёт о
последствиях сильного землетрясения.
В то же
время мы допускаем, что наш вариант объяснения причины этого явления не
является единственно возможным, и мы будем рады услышать любой другой вариант
этого объяснения.
Итак, мы
считаем, что все сейсмические строительные Нормы и Коды основаны на неверной
модели сейсмического разрушения зданий и именно потому они дают искаженную
оценку сейсмостойкости зданий. Официальная «колебательная» модель исходит из
того, что здания разрушаются от своих колебаний, вызванных низкочастотными
сейсмическими колебаниями грунта. При этом сейсмические напряжения в стенах и
колоннах должны быть пропорциональны массе колеблющегося здания. Потому чем
меньше эта масса, т.е. чем ниже здания, тем меньше должны быть эти напряжения.
Однако, вся практика сейсмических разрушений противоречит этой модели. В
частности, сдвиговая форма разрушения железобетонных колонн и многие другие
факты, и необычные формы сейсмических разрушений, опровергают эту
«колебательную» модель. Они говорят о том, что эти разрушения могут быть
произведены только сейсмическими волнами сдвига, воздействие которых почему-то
полностью игнорирует официальная сейсмическая теория.
Именно эти
волны создают в зданиях те опасные напряжения, которые на порядок больше, чем напряжение
от низкочастотных колебаний грунта. Величина волновых напряжений не зависит от
величины массы здания. Именно поэтому колебательная модель особенно сильно
занижает реальные напряжения в малоэтажных зданиях. Мы нашли объяснение тому,
как и почему, повсеместно восторжествовала недостоверная колебательная модель сейсмических
разрушений.
Литература:
1.
Смирнов
С.Б. «Ударно-волновая концепция сейсмического разрушения сооружений»,
Энергетическое разрушение, 1992, №9, стр. 70-72.
2. Sergey Smirnov “Discordances between seismic distruction and present
calculation”. International civil Defence Journal. 1994, №1, р.р. 6-7, 28-29,
46-47.
3.
Смирнов
С.Б. «Принципы разрушения «сейсмостойких» железобетонных» зданий и принципы их
эффективной сейсмозащиты». Бетон и железобетон, 1994, №3, стр. 22-25.
4.
Смирнов
С.Б. «Полное отсутствие информации о сейсмических воздействиях – главная
причина разрушения зданий при землетрясениях», Жилищное строительство, 1994,
№12, стр. 13-16.
5.
Смирнов С.Б. «Особенности работы и
прочностного расчета зданий при импульсных сейсмических воздействиях», Жилищное
строительство, 1995, №3, стр. 14-17.
6.
Смирнов
С.Б. «Разрушение «сейсмостойких» зданий в Кобе», Жилищное строительство, 1995,
№8, стр.17-19.