Сейсмостойкость частного сектора

Mishka привёл хорошую ссылку на технологию строительства частных домов в Америке:
Howstuffworks "How House Construction Works".
Меня заинтересовало, каким образом обеспечивается при такой технологии устойчивость к землетрясениям? Достаточна ли прочность деревянного каркаса?
Вот японцы, которые от землетрясений страдают чуть ли не больше всех, в аналогичном строительстве применяют стальной каркас. Это картинка с Toyota Home:
http://www.toyotahome.co.jp/home/.../unit_ss/img/illust_framework.jpeg [not image]
Может ли кто нибудь просветить насчёт технологии обеспечения сейсмостойкости в частном строительстве? Желательно также и насчёт отечественной практики — в наших краях пусть несильно, но потряхивает.

Основная "технология" — страховка. Всё одноразовое.

Для частных секторов характерна одноэтажность, максимум - двух. Ввиду этого дома не так-то просто разушить землетрясением - они (дома) лёгкие сами по себе.

Не знаю где как, а тут нормальное землетрясение сровняет с землёй большую часть частного сектора, ибо построено оно "одноразово" — деревянно-фанерное, либо в полкирпича несущие опоры, а остальное всё равно деревянно-фанерное.

Хорошо там в тёплом климаете. С фанерными стенами.
Но думается, в сейсмоопасных зонах, в Калифорнии, всё же покрепче строят.

>Основная "технология" — страховка. Всё одноразовое.

На похороны чтоль? После того как придавит? Вообще-то деревянные дома - наиболее сейсмоустойчивые. Кирпично-бетонные - наименее прочные, при землятрясении превращаются в удобные склепы. Поэтому кирпичные дома пригодны у нас - на надежной платформе.

Ну а самое сейсмоустойчивое здание в мире - юрта.

Сраховка на дом, естессно. Юрта — это не здание, а большая палатка. И деревянные дома разные бывают. Одно дело из брёвен толщиной с североамериканскую талию, и другое дело из балок примерно 5х5см, собранных в хлипкие даже свиду конструкции с помощью гвоздей.

Не так давно над городом пролетел порыв ветра. С одного многоэтажного(!) дома сорвало крышу, т.к. она сделана по описанной выше технологии. Сорвало и унесло на соседнюю улицу. Я полез глянуть на крышу своего жилища — точно такое же. Кстати, тёплый климат оборачивается кондиционированием, причём потребность в нём не меньше, чем в отоплении в холодном климате.

А ещё "фанера, как известно из физики, лучший проводник звука©".
Хотя в частном секторе это не настолько важно, разве что шумы с улицы глушить.

Dmitry_A> Меня заинтересовало, каким образом обеспечивается при такой технологии устойчивость к землетрясениям? Достаточна ли прочность деревянного каркаса?
Dmitry_A> Вот японцы, которые от землетрясений страдают чуть ли не больше всех, в аналогичном строительстве применяют стальной каркас.
Dmitry_A> Желательно также и насчёт отечественной практики — в наших краях пусть несильно, но потряхивает.

В любом случае металлический каркас будет прочнее и надежнее деревянного (хотя и деревянный каркас по разному можно сделать). Для ваших краев (Чита) железный каркас - не есть хорошо .
Во первых будет дорого, сложно в строительстве (резка, сварка), во вторых металлоконструкции в стенах будут проводником холода (придется эти несущие конструкции как то теплоизолировать от улицы).
Опять же каркасную конструкцию надо будет чем то заполнять (в смысле стены) - ладно в Японии можно фанерой обойтись, а у нас?
Если камнем/кирпичом, так потолок при толчке то устоит, но из стены эти кирпичи все равно посыпятся. А если бетон - так сразу надо монолитный дом делать, а не мудрить с каркасом.
В общем в ваших краях самой сейсмобезопасной деревянной конструкцией будет рубленный из бревен или бруса дом (опять же тепло и технологично будет).

Я не архитектор и не строитель, но из того что я видел и слышал,

сейсмоустойчивость достигается пластичностью конструкций. То есть
в проэкт заложена возможность движения несущих конструкций по различным
осям. Будет скрипеть, качаться, но не рухнет.

Например, Transamerica Pyramid (такое красивое здание в Сан Франциско)
расчитано на движение всего фундамента. Он там так положен, что вся
конструкция может двигаться приблизительно на метр на С-Ю-З-В.

Последнее серьёзное землетрясение там было в начале 90-ых. Очень сильно
потрясло - обрушились куски эстакады, пролёт моста; а вот частный сектор
не очень пострадал. Но тем не менее учения проводятся постоянно - типа
прыгаешь под стол и не вылазишь пока aftershocks не пройдут. Ну и чего
ожидать потом.

СНиП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах"

3.6. В городах и поселках строительство жилых домов со стенами из
сырцового кирпича, самана и грунтоблоков запрещается. В сельских
населенных пунктах, размещаемых в районах сейсмичностью до 8 баллов,
строительство одноэтажных зданий из этих материалов допускается при
условии усиления стен деревянным антисептированным каркасом с
диагональными сваями.

3.7. Жесткость стен каркасных деревянных домов должна
обеспечиваться раскосами. Брусчатые и бревенчатые стены следует
собирать на нагелях. Деревянные щитовые дома следует проектировать
высотой в один этаж.


3.9. Сборные железобетонные перекрытия и покрытия зданий должны быть
замоноличенными, жесткими в горизонтальной плоскости и соединенными
с вертикальными несущими конструкциями.

3.10. Жесткость сборных железобетонных перекрытий и покрытий
следует обеспечивать путем:

соединения панелей (плит) перекрытий и покрытий и заливки швов
между панелями (плитами) цементным раствором;

устройства связей между панелями (плитами) и элементами каркаса
или стенами, воспринимающих усилия растяжения и сдвига, возникающие
в швах.

Боковые грани панелей (плит) перекрытий и покрытий должны иметь
шпоночную или рифленую поверхность. Для соединения с
антисейсмическим поясом или для связи с элементами каркаса в панелях
(плитах) следует предусматривать выпуски арматуры или закладные
детали.

3.11*. В кирпичных и каменных зданиях длина части панелей
перекрытий (покрытий), опирающихся на несущие стены, выполненные
вручную, должна быть не менее 120 мм, а на вибрированные кирпичные
панели и блоки - не менее 90 мм.

В одноэтажных каменных зданиях при расстояниях между стенами не
более 6 м допускается устройство деревянных перекрытий (покрытий),
при этом балки перекрытий следует заанкеривать в антисейсмическом
поясе и устраивать по ним диагональный настил.

3.12. Ненесущие элементы типа перегородок и заполнений каркаса
следует выполнять легкими, как правило, крупнопанельной или
каркасной конструкции и соединять со стенами, колоннами, а при длине
более 3 м - и с перекрытиями. В зданиях выше пяти этажей не
допускается применение перегородок из кирпичной кладки, выполненной
вручную.

Прочность ненесущих элементов и их креплений должна быть в
соответствии с п.2.13 подтверждена расчетом на действие расчетных
сейсмических нагрузок из плоскости (во всех случаях) и в плоскости
элемента (в случаях, когда эти элементы работают совместно с
несущими конструкциями здания). Перегородки из кирпича или камня
следует армировать на всю длину не реже, чем через 700 мм по высоте
стержнями общим сечением в шве не менее 0,2 кв.см. Допускается
выполнять перегородки подвесными с ограничителями перемещений из
плоскости панелей.


3.15. При строительстве в сейсмических районах по верху сборных
ленточных фундаментов следует укладывать слой раствора марки 100
толщиной не менее 40 мм и продольную арматуру диаметром 10 мм в
количестве - три, четыре и шесть стержней при расчетной сейсмичности
7, 8 и 9 баллов соответственно. Через каждые 300-400 мм продольные
стержни должны быть соединены поперечными стержнями диаметром 6 мм.

В случае выполнения стен подвалов из сборных панелей,
конструктивно связанных с ленточными фундаментами, укладка
указанного слоя раствора не требуется.

3.16. В фундаментах и стенах подвалов из крупных блоков должна
быть обеспечена перевязка кладки в каждом ряду, а также во всех
углах и пересечениях на глубину не менее 1/3 высоты блока;
фундаментные блоки следует укладывать в виде непрерывной ленты.

Для заполнения швов между блоками следует применять раствор
марки не ниже 25.

древний рецепт, еще ханаанеяне и ассирийцы так строили: между каждыми несколькими рядами камня/кирпича в стене - деревянные бруски, выполняющие роль пружин.

крепостные стены и большие здания: состоят из отдельных отрезков. при разрушении одного остальные стоят.

оттоманский рецепт: фундамент здания выполнен в виде арок, погруженных в землю (как раз такие у меня в верхнем слое в Яффо). то же своеобразные пружины.

По-моему, кое-что интересное по теме сейсмостойкости, но, к сожалению, я не знаю французского, так что выкладываю оригинальный текст и то, что выдал интернетовский переводчик без изменений. Потом, возможно, кто-нибудь точнее переведет.

Une maison conçue par l’ESA à partir de technologies développées pour l’espace pourrait servir de base à la nouvelle station antarctique allemande, Neumayer-III. La nouvelle station doit se conformer à des réglementations draconiennes sur la protection de l’environnement antarctique et c’est là qu’intervient l’utilisation de la technologie spatiale.


En 2001, l’Institut Alfred Wegener, chargé de la recherche polaire et océanique et de la station antarctique allemande, a pris connaissance du premier projet « SpaceHouse » et décidé de se joindre à l’ESA pour développer un concept de maison polaire à partir de ces technologies. L’architecture retenue a été présentée lors de la 28ème réunion du Comité scientifique pour la recherche antarctique qui s’est tenue à Brême le mois dernier.


La Maison spatiale

L’idée de concevoir une « Maison spatiale » à utiliser sur Terre est en fait née il y a cinq ans, juste après le tremblement de terre majeur qui a secoué Izmit en Turquie en 1999. « Nous avons commencé à nous demander si certaines de nos technologies de pointe conçues pour l’exploration spatiale ne pourraient pas permettre de faire des maisons parfaitement résistantes aux tremblements de terre », précise Fritz Gampe, responsable du Transfert de Technologie au sein du Programme de Transfert de Technologie de l’ESA (TTP).

« L’objectif était au départ d’utiliser les mêmes matériaux composites CFRP (plastique renforcé de fibres de carbone) ultra légers que ceux qu’utilise l’ESA à bord des vaisseaux spatiaux pour les structures autoportantes, telles que les antennes et les panneaux solaires, pour fabriquer une structure autonome légère en forme de coque qui pourrait résister à des tremblements de terre de forte amplitude. Cette approche va à l’inverse de nombre de conceptions actuelles qui préconisent toujours davantage d’acier et de béton pour résister aux efforts subis ».

Le concept retenu par les ingénieurs et architectes est une structure sphérique - l’une des formes intrinsèquement les plus stables. Comme elle repose sur des pieds, elle est protégée des mouvements venus d’en dessous puisque, en quelque sorte, elle glisse sur la surface de la Terre. Dans sa conception actuelle, la Maison spatiale peut résister aux secousses sismiques jusqu’au niveau 7 sur l’échelle de Richter, à des vitesses de vent allant jusqu’à 220 km/h et des inondations avec 3 mètres d’eau - spécifications établies suite à des discussions avec les professionnels de l’assurance pour un site européen type.

La Maison est conçue pour être autonome. Elle utilise des générateurs solaires à haut rendement pour l’électricité ainsi que des systèmes de technologie avancée pour le recyclage et la purification de l’eau. Une autre idée actuellement à l’étude est d’y intégrer un système qui élimine de l’air les particules pathogènes jusqu’à une taille inférieure au micron.


Ce sont ces éléments qui intéressent les Allemands dans le concept de l’ESA. Pour répondre aux règles draconiennes de protection de l’environnement en Antarctique, les structures doivent pouvoir être entièrement supprimées après usage et ne pas polluer l’environnement ; elles doivent également être capables de résister à des conditions très rigoureuses. Le faible poids de la Maison spatiale lui permettra de résister à des chutes de neige allant jusqu’à 1 m/par an sans s’enfoncer dans la glace et permettra de la démonter aisément après usage. Elle va au-delà des autres normes exigées pour les constructions en Antarctique.


De l’espace à l’utilisation au quotidien

La technologie utilisée dans la Maison spatiale pourrait également intéresser le marché de la construction en Europe.

« Le secteur de la construction est l’un des premiers en Europe, avec 28% de la main d’œuvre et un chiffre d’affaires qui atteint presque 10% du PIB. Toutefois, on ne peut pas dire que le secteur soit particulièrement novateur en matière de technologie, même si au cours des dernières années nombre de nouveaux matériaux et procédés ont commencé à y être intégrés » souligne Fritz Gampe.

« Le fait que les habitats dans l’espace mettent en œuvre des technologies de pointe pour permettre de vivre dans des environnements hostiles signifie que ces technologies peuvent être également une précieuse source d’innovation pour le secteur de la construction ici sur Terre ».

Par exemple, les matériaux de construction pourraient intégrer des matériaux à fort pouvoir ignifuge conçus pour l’espace ainsi qu’une fine couche de « Polymer » – une pellicule de plastique recouverte de métal qui pourrait être appliquée sur n’importe quelle partie de la Maison spatiale pour sa protection contre la foudre.

Par le biais du TTP, l’ESA a investi les ressources nécessaires pour élaborer le première concept de Maison spatiale et préparer une base technologique. L’étape suivante est la construction d’un prototype de Maison spatiale pour démontrer qu’elle a un marché potentiel plus large et offre des solutions pour la construction de maisons durables.


Selon Pierre Brisson, Directeur du Bureau de Transfert de Technologie et de Promotion de l’ESA, « un grand nombre de nos technologies spatiales a déjà fourni des solutions originales à des problèmes sur Terre. Les nouveaux besoins en matière de développement durable font que les technologies spatiales peuvent aussi offrir des solutions intéressantes et profitables au secteur de la construction ».


Neumayer-III

Si tout se passe comme prévu, Neumayer-III devrait remplacer Neumayer-II en 2008. En juillet, le ministre allemand de la Recherche et de l’Enseignement, Edelgard Bulmahn, a annoncé l’affectation de 26 millions € à la construction de la nouvelle station antarctique qui va utiliser « les matériaux les plus modernes et respectueux de l’environnement, jusque là exclusivement utilisés dans l’espace ».

Maintenant que les fonds sont mis à disposition, un groupe indépendant va être créé pour examiner les critères à prendre en compte pour le bâtiment et voir s’il convient d’utiliser le concept de Maison spatiale comme base.


Source: Communiqué de presse de l'ESA



Дом, задуманный ESA начиная с технологий, развитых для пространства смог бы служить основанием для новой станции немецкая Антарктика, Neumayer-III. Новая станция должна придержаться драконовских регламентаций на охране природной среды Антарктика и там где вмешивается использование космической технологии.

В 2001, Институт Альфред Веженэ, ответственный за полюсное и океаническое исследование и за станцию немецкая Антарктика, ознакомился с первым проектом " SpaceHouse " и решенным присоединиться к ESA чтобы развивать понятие полюсного дома начиная с этих технологий. Сдержанная архитектура была представлена в течение 28-ого собрания научного Комитета по исследованию Антарктика, которое состоится в Бремене месяц

Космический Дом

идея задумывать " космический Дом " который надо использовать на Земле родился фактически пять лет тому назад, сразу после главного землетрясения, которое потрясло Izmit в Турции в 1999. " Мы начали спрашивать друг друга так о некоторых из наших передовых технологий, задуманных для космического исследования, не смогли бы позволить сделать вполне прочные дома в землетрясениях ", уточняет фриц Гамп, ответственный за Передачу Технологии внутри Программы Передачи Технологии ESA (TTP).

" цель была использовать те же композиты CFRP (пластмасса, усиленная углеволокнами) экстремист легкие, что те, кого использует ESA на борту космических кораблей для автонесущих структур, таких как антенны и солнечные панели, чтобы изготовлять легкую автономную структуру в виде скорлупы, которая смогла бы сопротивляться землетрясениям сильной величины. Этот подход идет в противоположность числу настоящих концепций, которые рекомендуют всегда больше стали и бетона чтобы сопротивляться подвергнувшимся усилиям ".

Понятие, задержанное инженерами и архитекторами - сферическая структура - одна из форм внутренне, наиболее устойчивых. Так как она основывается на ногах, она защищена от движений, пришедших внизу, так как, так сказать, она скользит поверхность земли. В его настоящей концепции, космический Дом может сопротивляться подземным толчкам до уровня 7 по шкале Рихтера, со скоростями ветра, идущего до 220 км\час и наводнения с 3 метрами воды - спецификации, установленные в ответ на переговоры со специалистами уверенности для европейского места типизирует.

Дом задуман за то, что дом быть автономным. Она использует порождающие использования солнечной энергии в высоком доходе для электричества так же как системы передовой технологии для рециркуляции и очищения воды. Другая идея в настоящее время в изучении состоит в том, чтобы в это включать систему, которая устраняет из воздуха патогенные частицы до размера, ниже микрона.

именно эти элементы интересуют немцев понятием ESA. Чтобы отвечать на драконовские правила охраны природной среды в Антарктике, структуры должны суметь быть полностью отмененными после употребления и не загрязнять среды; они должны также быть способными сопротивляться очень суровым условиям. Слабый вес космического Дома ему позволит сопротивляться снегопадам, идущим до 1 m / в год год не углубляясь в лед и позволит его демонтировать легко после употребления. Она идет за другими нормами, которых требуют для строений в Антарктике.

Пространства в использовании в ежедневной газете

технология, использованная в космическом Доме смогла бы заинтересовать также рынок строительства Европой.

" сектор строительства - один из первых в Европе, с 28 % руки d ' и *339; uvre и оборот, который достигает почти 10 % ВАЛОВОГО ВНУТРЕННЕГО ПРОДУКТА. Все-таки, не можем сказать, что сектор будет особенно новаторским в вопросе о технологии, даже если в течение последних лет число новых материалов и способы начали в это быть включенными " подчеркивает фриц Гамп.

" Факт, что зоны в пространстве помещают оттуда и *339; uvre передовых технологий чтобы позволять жить во враждебных средах означает, что эти технологии могут быть также ценным источником нововведения для сектора строительства здесь на Земле ".

Например, строительные материалы смогли бы включить материалы в сильную огнеупорную власть, задуманные для пространства так же как высший сорт коньяка слой " Polymer " - пленка пластмассы, покрытая металлом, который смог бы быть примененным к любой стороне космического Дома для ее защиты против молнии.

При помощи TTP, ESA инвестировал необходимые ресурсы чтобы вырабатывать премьеру понятие космического Дома и готовить технологическое основание. Следующий этап - строительство прототипа космического Дома чтобы доказывать, что она имеет более широкий потенциальный рынок и предлагает решения в качестве строительства длительных домов.

Согласно Пьеру Бриссон, Директору Бюро Передачи Технологии и Стимулирования ESA " большое число наших космических технологий уже предоставило оригинальные решения в проблемах на Земле. Новые потребности в вопросе о длительном развитии являются причиной, что космические технологии могут предложить также интересные и выгодные решения в секторе строительства ".

Neumayer-III

Если все происходит как предусмотрено, Neumayer-III должен был бы заменить Neumayer-II в 2008. В июле, немецкий министр Исследования и Образования, Edelgard Bulmahn, сообщил назначение стоимостью 26 миллионов € на строительство новой станции Антарктика, которая собирается использовать " наиболее современные и природосохранные материалы, до там исключительно использованные в пространстве ".

Теперь, когда фонды предоставляются, независимая группа собирается быть создана чтобы рассматривать критерии которые надо учитывать для здания и видеть, необходимо ли использовать понятие космического Дома как основание.

Источник: Официальное сообщение прессы ESA



Фотографии по порядку:
1. Des solutions innovantes pour des constructions durables sur Terre
2. La maison spatiale de l’ESA – une concept pour des logements sur Terre
3. La station antarctique allemande Neumayer-III basée sur la technologie de l’ESA
4. La technologie spatiale pourrait déboucher sur des formes toutes nouvelles
5. La station Concordia en Antarctique a utilisé la technologie spatiale pour le recyclage des eaux
6. Maison spatiale en nocturne
7. Le concept de la nouvelle station antarctique Neumayer-III respectueux de l’environnement

Соотвественно:
1. Нововведенные решения для длительных строений на Земле
2. Космический дом ESA - один понятие для квартир на Земле
3. Станция немецкая Антарктика Neumayer-III, основанная на технологии ESA
4. Космическая технология смогла бы выйти на полностью новые формы
5. Станция Concordia в Антарктике использовала космическую технологию для рециркуляции вод
6. Космический дом в ноктюрне
7. Природосохранное понятие новой станции Антарктика Neumayer-III

Вот еще пара чем-то похожих фоток: не знаю, как это относится к сказанному в статье, к тому же ног у этих домов нет, но раз сферическая форма одна из самых устойчивых…

Купольная тогда, потому что здесь не купол, а с чем-то там внизу непонятным... Это на первой фоте. Что явно малоустойчиво - нагрузки невыгодные.