УДК 624.042.7

Смирнов С.Б., Ордобаев Б.С., Кадыралиева К.О., Садабаева Н.Д.

Все под землетрясением ходим

В отличие от простых смертных сейсмологи видят в землетрясениях не губительные толчки, а лишь вызванные ими собственные весьма безобидные вибрации и колебания грунта. Трагические последствия этой гипотезы сейсмологов и слепого доверия к ней строителей хорошо известны – катастрофические разрушения и тысячи жертв в японском Кобе, Нефтегорске и совсем недавно в Иране…

Будучи специалистом по прочности зданий, профессор С.Б. Смирнов изучал все мыслимые и немыслимые причины их разрушений, кроме… сейсмических. И это не было случайностью. Дело в том, что по злой иронии судьбы «ответственными» за эти разрушения считаются почему – то не профессиональные «прочнисты», а сейсмики и сейсмологи. Впрочем, так обстоят дела не только у нас – но и во всем мире. Однако цепь случайностей изменила судьбу, когда в августе 1992 года профессор Смирнов С.Б. оказался в зоне Толукского землетрясения в Кыргызстане.

… Один резкий толчок мгновенно срезал и раздробил все ближайшие строения. Никаких колебаний или вибраций грунта он не почувствовал. После этого наглядного урока, который ясно указал путь поисков, он проделал то, что давно должны были проделать сейсмологи и сейсмики: изучил форму и свойства сейсмических разрушений, а также структуру строений, которые находились в эпицентре землетрясения.

Расшифровав информацию, получил точные сведения о реально разрушающем сейсмическом воздействии. Им оказались мощные и краткие импульсы, которые мы ощущаем как сильные толчки в грунте и которые буквально перестригают, или перерубают колонны и стены современных зданий. Но почему ученые не могли сделать подобные выводы раньше?

Более 100 лет тому назад сейсмологи предложили сейсмикам (специалистам, отвечающим за сейсмостойкость зданий) простейшую «колебательную» модель землетрясений. Она была принята, поскольку одним махом решала многие наболевшие проблемы. Согласно этой гипотезе здания рушатся, попадая в резонанс с сейсмическими колебаниями грунта. Это волевая и весьма упрощенная модель землетрясений была абсолютно неэффективна для сейсмозащиты и противоречила множеству фактов. Чтобы хоть как то свести концы с концами, сейсмики использовали в качестве приборов обычные маятники, которые на любой толчок реагировали лишь собственными колебаниями.

Бог бы с этим, но гипотезу стали внедрять в жизнь, забыв, что сейсмический резонанс – лишь плод фантазии, сейсмики приняли всерьез защищать от него здания. В результате во многих странах были построены «антирезонансные» постройки с гибким первым этажом. Их внедрение дало удручающие результаты. Все железобетонные колонны первого этажа во время землетрясений мгновенно срезались, как спички. Так случилось в Чили, Молдавии, Румынии, Армении, Греции, США…

В довершение всех бед 17 января 1995 года произошло землетрясение в городе Кобе (Япония), вызвавшее катастрофические разрушения тысяч самых современных и сейсмостойких зданий, выполненных из стали и железобетона. Тем самым был развеян созданный сейсмиками миф о сейсмостойкости японской застройки городов (который был, опровергнут профессором С.Б. Смирновым еще в 1992 году в ряде статей).

Наступила пора признания ошибок и поиска каких-то новых путей в сейсмозащите. В Японии и США началась интенсивная работа по усилению конструкций, которые доселе считались абсолютно неуязвимыми. В частности, сверхмощные железобетонные опоры всех эстакад снабдили стальными бандажами. Смирнов С.Б. предлагал подобный метод защиты еще несколько лет назад.

Ученые – сейсмики Японии и США признали, наконец, истину: массовой сейсмостойкой застройки городов не существует, ее еще предстоит создать.

Ну а как сами сейсмики объясняют все происходящее?

По их мнению, вина за сейсмические разрушения зданий целиком лежит на строителях. Строители «воруют» цемент (как в Спитаке), делают некачественные панели (как в Нефтегорске), ставят «мало» арматуры (как в Молдавии, Чили, Греции и так далее). Кроме того, везде и всюду производят столь слабый бетон, что при землетрясениях он превращается в труху, или пыль. Список самых невероятных ошибок строителей, составленных сейсмиками, можно было бы продолжить до бесконечности. Однако при внимательном анализе становится абсолютно очевидной абсурдность всех этих обвинений.

Никакие промахи строителей не смогли бы привести к тем крайне необычным и загадочным формам разрушений железобетонных колонн и стен зданий, которые встречаются при любом сильном землетрясении. Разве можно поверить, что именно по вине строителей почти все мощные железобетонные опоры мостов и эстакад, подобно пластилиновым, сдвигались в бок и застывали в этом положении без единой макротрещины (как это произошло при последних землетрясениях в Кобе и Лос-Анджелесе).

Отсюда вывод: мы до сих пор не знаем причины разрушения наших зданий при землетрясениях. И защищаем сооружения не от реальной опасности импульсов, а от фиктивной сейсмической опасности колебаний. Чтобы засечь и измерить эти импульсы, нужны не маятники, а приборы, использующиеся при подземных взрывах.

Между тем принцип защиты предельно прост: надо лишь вспомнить о тех объектах, которые никогда не срезаются при землетрясениях, и скопировать их защитные свойства. Речь идет об автомобилях, легких коробках гаражей, судах, людях, животных, то есть объектах, которые свободно лежат или стоят на поверхности грунта, не имея с ним жесткой связи. Таким образом, легкие одноэтажные здания надо строить в виде жестких устойчивых коробок, свободно лежащих на незаглубленной фундаментальной плите.

Что касается тяжелых высотных зданий, которые нельзя «отсечь» от грунта, то в девятибалльных зонах их следует выполнять из стального каркаса с высокопрочными узлами сопряжений: прочность стали на срез на 2 порядка выше, чем у бетона. В особо сейсмоопасных зонах можно также строить монолитные сборные железобетонные здания, где обеспечено пробегание волн от низа до верха стены. Диски перекрытий свободно подвешивать к стенам, а оконные проемы делать скругленными, как в церквях, что обеспечивает их высокую сейсмостойкость.

Для защиты граждан, живущих в панельных или блочных зданиях таких сейсмоопасных городов, надо продублировать стены этих зданий разрезным стальным каркасом. Если землетрясение срежет бетонные стены домов, то плиты перекрытий не обрушатся на их жильцов, а лягут на эти запасные стальные элементы. Гибель людей будет исключена.

Использование этих мер ничуть не дороже, чем введение сейсмических поясов и других традиционных и абсолютно бесполезных способов защиты.