ДСТУ Б В.1.1-28:2010
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі
ШКАЛА СЕЙСМІЧНОЇ ІНТЕНСИВНОСТІ
ДСТУ Б В.1.1-28:2010
Введено: «ИМЦ» (г. Киев, ул Авиатора Антонова, 5, оф. 602; т/ф. 531-34-25 11)
Київ
Мінрегіонбуд України
2011
ПЕРЕДМОВА
РОЗРОБЛЕНО:
Державне підприємство "Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" (ДП НДІБК), Інститут геофізики ім. С.І. Суботіна НАН України, ТОВ "Будівельні наукові дослідження і експериментальне проектування" (БудНДіЕП), Кримська експертна рада з оцінки сейсмічної небезпеки і прогнозу землетрусів, Одеська Державна академія будівництва і архітектури (ОДАБА), Державне підприємство "Інститут "КримНДІпроект", Кримська академія природоохоронного і курортного будівництва (КАПіКБ)
РОЗРОБНИКИ:
Україна: Ю. Немчинов (науковий керівник), д-р техн. наук; М. Мар'єнков, К. Єгупов, В. Крітов, П. Кривошеєв, В. Тарасюк, О. Хавкін, Б. Гудков, кандидати техн. наук; А. Бамбура, В. Дорофеєв, Ю. Калюх, В. Кукунаєв, С. Федоркин, доктори техн. наук; Б. Пустовітенко, Г. Бугаєвський, доктори фіз.-мат. наук; О. Кендзера, канд. фіз.-мат. наук; О. Скляр, І. Золотарьов, Т. Мірошник, О. Недзведська – інженери;
Російська Федерація: М. Клячко, О. Стром, кандидати техн. наук; Г. Шестоперов, д-р техн. наук
ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ:
наказ Мінрегіонбуду України від 23.12.2010 р. № 539; з 1 жовтня 2011 р.
УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
ЗМІСТ
с.
ВСТУП 5
1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ 6
2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ 7
3 ТЕРМІНИ І ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ 7
4 ШКАЛА СЕЙСМІЧНОЇ ІНТЕНСИВНОСТІ 10
4.1 Типи конструкцій і класи уразливості будівель 10
4.2 Класифікація пошкоджень будівель 11
4.3 Визначення сейсмічної інтенсивності 20
5 ОЦІНКА КЛАСІВ УРАЗЛИВОСТІ БУДІВЕЛЬ ПРИ ЗЕМЛЕТРУСАХ 33
5.1 Уразливість будівель у різних сейсмічних шкалах 33
5.2 Типи будівель і таблиця уразливості 34
5.3 Чинники, що впливають на сейсмічну уразливість будівель 43
5.4 Призначення класу уразливості 51
5.5 Зауваження щодо запровадження нових типів будівель 52
ДОДАТОК А
ПРИКЛАДИ ВИЗНАЧЕННЯ СЕЙСМІЧНОЇ ІНТЕНСИВНОСТІ 54
ДОДАТОК Б
ПРИКЛАДИ ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНІВ ПОШКОДЖЕНЬ БУДІВЕЛЬ 56
ДОДАТОК В
ВПЛИВ ЗЕМЛЕТРУСІВ НА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ І ГРУНТ (за шкалою EMS-98) 63
ДОДАТОК Г
КЛАСИФІКАЦІЯ ІНЖЕНЕРНИХ СПОРУД ТА ЇХ КОНСТРУКТИВНИХ ПОШКОДЖЕНЬ 67
ДОДАТОК Д
ГРАФІЧНІ СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ БАЛЬНІСТЮ ТА ПРИСКОРЕННЯМ КОЛИВАНЬ ГРУНТУ ПРИ ЗЕМЛЕТРУСАХ [9] 73
ДОДАТОК Е
КІЛЬКІСНА ОЦІНКА ІНТЕНСИВНОСТІ ЗЕМЛЕТРУСІВ ЗА РЕАКЦІЄЮ ЛЮДЕЙ І ПРЕДМЕТІВ [9, 10] 74
ДОДАТОК Ж 77
БІБЛІОГРАФІЯ 77
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ЗАХИСТ ВІД НЕБЕЗПЕЧНИХ ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ, ШКІДЛИВИХ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВПЛИВІВ, ВІД ПОЖЕЖІ
Шкала сейсмічної інтенсивності
ЗАЩИТА ОТ ОПАСНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ВРЕДНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, ОТ ПОЖАРА
Шкала сейсмической интенсивности
PROTECTION AGAINST DANGEROUS GEOLOGICAL PROCESSES, HARMFUL OPERATIONAL INFLUENCES, AGAINST FIRE
Scale of seismic intensity
Чинний від 2011-10-01
Дана сейсмічна шкала розроблена у зв'язку з відміною в Україні шкали MSK-64 (ГОСТ 6249-52) [1] і необхідністю адаптації до Європейської макросейсмічної шкали EMS-98 [2] для зближення національної нормативної бази будівельної галузі з європейською.
Шкала призначена для використання сейсмологами при обстеженні макросейсмічних ефектів землетрусів, відновленні параметрів джерела сейсмічних хвиль і розробці карт сейсмічного районування території України різних масштабів, інженерами-будівельниками при проектуванні будівель у сейсмонебезпечних регіонах і при інженерному аналізі наслідків землетрусів [4-10].
Дана сейсмічна шкала сімейства Меркаллі відноситься до категорії шкал інтервалів, що допускають будь-які арифметичні операції з отриманими оцінками інтенсивностей [3].
У даному стандарті таблиці з класами уразливості А, В, С, D, Е, F і ступенями пошкоджень будівель 1, 2, 3, 4 і 5, а також сейсмічна інтенсивність (від першого до дванадцятого балу), в основному, відповідають шкалі EMS-98.
При виконанні робіт із інженерного аналізу наслідків землетрусів оцінку інтенсивності землетрусу за наслідками обстеження будівель сучасних конструктивних систем з антисейсмічними заходами і висотних будівель і споруд (не описаних у таблицях 2 і 3) необхідно виконувати на основі спеціального аналізу, оскільки ступінь антисейсмічного посилення впливає на пошкодження конструкцій будівель, а також у зв'язку з тим, що в країнах Європи, СНД і в Україні ще немає достатньої інформації щодо поведінки таких конструкцій під час землетрусів.
Виконання робіт із інженерного аналізу наслідків землетрусів вказаних у даному пункті будівель дозволяється тільки установам, які мають відповідні ліцензії.
Впровадження даного нормативного документа дозволить більш диференційовано виконувати оцінку уразливості і пошкоджень будівель з урахуванням більшого числа чинників в порівнянні зі шкалою MSK-64.
Цей стандарт встановлює вимоги щодо визначення сейсмічної інтенсивності землетрусів із використанням макросейсмічних даних пошкоджень конструкцій будівель і впливом струсів на людей, об'єкти і навколишнє середовище.
Стандарт призначається для застосування всіма суб'єктами господарської діяльності незалежно від форми власності і виду робіт, які виконують у сейсмонебезпечних регіонах проектування, реконструкцію, посилення і відновлення будівель і споруд з урахуванням вимог ДБН В.1.1-12, ДБН В.1.2-2, ДБН В.3.2-2 і ДБН В.2.2-24, проводять роботи з сейсмічного районування і мікрорайонування, аналізу наслідків землетрусів, оцінки матеріального збитку.
У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:
ДСТУ 4704:2008 Проведення промислових вибухів. Норми сейсмічної безпеки
ДБН В.1.1-12:2006 Будівництво у сейсмічних районах України
ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження і впливи
ДБН В.1.2-5:2007 Науково-технічній супровід будівельних об'єктів
ДБН В.1.2-14-2009 Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ
ДБН В.2.2-24:2009 Будинки і споруди. Проектування висотних житлових і громадських будинків
ДБН В.3.2-2-2009 Житлові будинки. Реконструкція та капітальний ремонт
Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять.
3.1 бал
Умовна одиниця вимірювання, що характеризує сейсмічну інтенсивність залежно від впливу на людей, об'єкти, навколишнє середовище, будівлі (ДСТУ 4704)
3.2 сейсмічна інтенсивність землетрусу в балах (від І до XII)
Характеристика сили сейсмічних струсів землі на її поверхні. Визначається обов'язково з урахуванням макросейсмічної інтенсивності Ims , залежно від ступеня пошкодження будівель і впливу минулого землетрусу на навколишнє середовище, а також реакції предметів побуту, поведінки людей і тварин.
Додатково може враховуватись інструментальна інтенсивність Iіn
3.3 інструментальна інтенсивність Iin
Визначається в результаті порівняльного аналізу зареєстрованих приладами на вільній поверхні землі характеристик сейсмічної події (прискорень, швидкостей, зсувів, спектрального складу, тривалості й інших параметрів коливань) з урахуванням доступної бази даних аналогічних записів і, перш за все, зареєстрованих на даній території.
Результати статистичної обробки прискорень ґрунту при минулих землетрусах для різної сейсмічної інтенсивності від І до IХ балів за шкалою MSK-64 наведені в додатку Д
3.4 макросейсмічна інтенсивність Ims
Впорядкована сукупність ознак, що описують наслідки землетрусів (сейсмічних подій), що характеризують конкретне цифрове значення Ims , яке ранжирується від І до XII балів. Макросейсмічна інтенсивність визначається на основі сукупності ефектів землетрусів, які спостерігалися на території, обстеженої після землетрусу
3.5 будівельний об'єкт
Будівля, споруда разом з основою та інженерним устаткуванням, інженерні мережі і комунікації, а також їх комплекси з певними будівельними та виробничими показниками і призначенням (ДБН В.1.2-5)
3.6 клас уразливості об'єкта при землетрусах
Класи уразливості А (підкласи А1, А2), В, С, D, Е, F (підкласи F1, F2) (розділ. 4.1, таблиця 1) характеризують здатність будівель чинити опір сейсмічним діям залежно від матеріалів конструкцій, проектного рівня сейсмостійкості, конструктивного рішення, якості будівництва тощо. Найбільшій уразливості відповідають об'єкти підкласу А1, найменшій – підкласу F2
3.7 сейсмостійкість
Визначається якісним виконанням у проекті і в натурі комплексу об'ємно-планувальних і конструктивних заходів згідно з вимогами діючих ДБН, а також технічним станом будівельного об'єкта в момент, передуючий сейсмічній дії
3.8 проектний рівень сейсмостійкості
Антисейсмічні заходи щодо забезпечення сейсмостійкості відповідно до вимог будівельних норм із сейсмостійкого будівництва
3.9 пошкодження
Подія, яка полягає в порушенні справності конструктивних елементів і технологічних параметрів будівельного об'єкта (ДБН В.1.2-5)
3.10 ступені пошкоджень
Ступені пошкоджень 0, 1, 2, 3, 4 і 5 класифікують деформації конструкцій при землетрусах залежно від типу будівлі (кам'яна, залізобетонна, сталева, дерев'яна тощо). Ступінь 0 відповідає відсутності пошкоджень; ступінь 1 відповідає легким пошкодженням; ступінь 5 – руйнуванню/обваленню
3.11 лінгвістичні (кількісні) характеристики пошкоджень
Більшість – відповідає, як правило, діапазону 56-100 % (медіальне значення 75 %);
Багато – відповідає, як правило, діапазону 16-55 % (медіальне значення 40 %);
Деякі – відповідає, як правило, діапазону 0-15 % (медіальне значення 10 %)
3.12 уразливість
Здатність об'єкта отримувати необоротний збиток, вимірюваний втратою його властивостей (якостей) в порівнянні зі станом до землетрусу (відносна пошкодженість будівель різних конструктивних схем при однакової інтенсивності сейсмічних впливів)
3.13 обстеження об'єкта
Процес отримання якісних і кількісних показників експлуатаційної придатності об'єкта, його елементів і конструкцій, які характеризують технічний стан об'єкта (ДБН В.1.2-5)
3.14 технічний стан об'єкта
Рівень відповідності конструктивних елементів та технологічних параметрів об'єкта вимогам нормативної або проектної документації (ДБН В.1.2-5)
3.15 діагностування технічного стану об'єкта
Процес визначення та прогнозування технічного стану об'єкта (ДБН В.1.2-5)
3.16 моніторинг
Нагляд за технічним станом будівельного об'єкта, його частин, окремих конструкцій або основ з оцінюванням їх деформацій та несучої здатності, стійкості та придатності до експлуатації (ДБН В.1.2-5)
3.17 пошкодження елементів будівлі
Крен, осідання, тріщини і залишкові деформації несучих конструкцій, які відповідають за загальну стійкість будівлі при землетрусі
3.18 пошкодження неструктурних (неконструктивних) елементів будівлі
Тріщини, залишкові деформації огороджувальних конструкцій, перегородок, що не відповідають за загальну стійкість будівлі при землетрусі, але руйнування яких можуть бути причиною травм та загибелі людей і виходу з ладу устаткування, комунікацій тощо.
Класифікації, прийняті в даній шкалі за типами конструкцій і класами уразливості (чутливості) будівель до пошкоджень при землетрусах, наведені в таблиці 1.
Сейсмічна уразливість будівель і споруд різного конструктивного типу і різного рівня сейсмостійкості підрозділяється на 6 основних класів, складених у порядку зменшення уразливості і позначених відповідно А, В, С, D, Е, F. Класи А та F, відповідні максимальному і мінімальному рівню уразливості, можуть підрозділятися на 2 підкласи і позначатися А1, А2, F1, F2. Приблизні оцінки уразливості деяких конструктивних типів будівель наведені в таблиці 1.
При аналізі уразливості будівель і споруд і визначенні класу їх конструктивної уразливості необхідно враховувати правильність форми (в т.ч. просторову симетрію), розподіл мас і жорсткостей, регулярність, поверховість, якість проектування і будівництва, зв'язність, еластичність, нездатність до прогресуючого обвалення і інші характеристики фізичного стану даної будівлі (інженерної споруди), а також експлуатаційний стан об'єкта. Клас уразливості є узагальненою характеристикою об'єкта, що визначається експертами шляхом всестороннього аналізу наслідків землетрусів.
Сейсмічна уразливість експлуатованих будівель у період, передуючий ушкоджувальним і руйнівним землетрусам, визначається в процесі паспортизації (включаючи і динамічну паспортизацію) забудови або на підставі інших спеціалізованих досліджень.
При призначенні інтенсивності землетрусів, які відбулися нещодавно, оцінка класу уразливості пошкоджених і зруйнованих будівель виконується при обстеженні цих будівель безпосередньо після землетрусу.
Типи будівель і чинники, що впливають на уразливість конструкцій, наведені у розділі 5, де також дані рекомендації щодо призначення класу уразливості (чутливості) будівель при землетрусах.
