4.2 Класифікація пошкоджень будівель

Пошкоджуваність будівель підрозділяється на 6 ступенів d (від 0 до 5) в порядку зростання шкоди та зменшення залишкового ресурсу несучої здатності. Ступені пошкоджень і класифікація пошкоджень будівель у залежності від спостережуваних ефектів наведені в таблиці 2. Приклади, що ілюструють пошкоджуваність різних конструктивних типів будівель за наслідками інженерного аналізу минулих землетрусів, представлені в додатку Б.

Якісний і кількісний опис пошкоджень, відповідних різному ступеню і характерних для якого-небудь конструктивного типу будівлі, здійснюється на основі аналізу сейсмічних езфоедкчтиійв на відповідних об'єктах при їх достатньо великому числі для забезпечення достовірності і надійності.

Пошкодження будівель різних конструктивних систем для ступенів від 1-го до 5-го наведені в таблиці 3. Приклади визначення ступенів пошкоджень кам'яних і залізобетонних будівель після землетрусів у різних сейсмонебезпечних регіонах Європи і Південної Америки наведені в додатку Б.

Таблиця 1 – Приблизні оцінки уразливості деяких конструктивних типів будівель

Кінець таблиці 1

Таблиця 2 – Ступені пошкоджень будівель

Ступінь пошкоджень d

Класифікація пошкоджень

Несучі (конструктивні) елементи

Ненесучі (другорядні) елементи

0

Пошкодження відсутні

Пошкодження відсутні

1

Пошкодження відсутні

Легкі пошкодження, якими нехтують

2

Легкі пошкодження, що знижують несучу здатність будівлі

Помірні пошкодження

3

Помірні пошкодження, що помітно зменшують несучу здатність будівлі

Важкі пошкодження; виникає вірогідність спричинення збитку життю і/або здоров'ю людей

4

Важкі пошкодження, стан будівлі близький до надграничного; несуча здатність вичерпана; часткові обвалення. Висока вірогідність поранень і загибелі людей

Дуже важкі пошкодження. Відмова, вихід з ладу

5

Обвалення будівель

Обвалення будівель

Таблиця 3 – Опис ступенів пошкоджень будівель

Будівлі з несучими кам'яними стінами (пп. 1-6 таблиці 1)

Ступінь 1: незначні або легкі пошкодження (немає пошкоджень несучих елементів) – волосяні тріщини в небагатьох стінах; відпадання маленьких грудок штукатурки. В окремих випадках падіння погано закріплених каменів у верхніх частинах будівлі

Ступінь 2: помірні пошкодження (легке пошкодження несучих конструктивних елементів, помірні пошкодження неконструктивних елементів) – тріщини в багатьох стінах; падіння відносно великих шматків штукатурки; падають частини димарів, вентиляційних блоків, парапетів і козирків з даху

Ступінь 3: важкі пошкодження (помірні пошкодження несучих конструктивних, важкі пошкодження неконструктивних елементів) – великі тріщини в більшості стін; втрата несучої здатності окремих неконструктивних елементів (перегородок, фронтонів стін). Перекриття знаходяться в стані, близькому до граничного, але плити зберігають міцність і стійкість. Димарі ламаються на рівні даху

Продовження таблиці 3

Ступінь 4: дуже важкі пошкодження (важкі пошкодження несучих конструктивних, дуже важкі пошкодження неконструктивних елементів) – серйозні руйнування (втрата несучої здатності) багатьох стін; часткові обвалення покриття і перекриттів

Ступінь 5: обвалення (колапс), дуже важкі руйнування несучих конструктивних елементів – повне або майже повне обвалення будівлі

Будівлі з несучими стінами з крупних блоків (п. 7 таблиці 1)

Ступінь пошкодження d

Опис пошкоджень

Ступінь 1

Пошкодження, якими нехтують, або легкі (немає пошкоджень несучих елементів)

Волосяні тріщини в горизонтальних і вертикальних швах між блоками; будь-які пошкодженні блоків стін відсутні. В окремих випадках розкриття тріщин у швах між блоками, не з'єднаних один з одним закладними деталями. Стики перегородок зі стінами і перекриттями розкриваються

Ступінь 2

Помірні пошкодження (легке пошкодження несучих конструктивних, помірні пошкодження неконструктивних елементів)

Більшість швів між блоками розкриваються; невеликі зрушення стінних блоків по горизонталі, рідко з площини стіни. Окремі пошкодження кутів простінкових блоків у місцях опору на них перемичок. Закладні елементи, що сполучають блоки, не ушкоджуються. Деякі перегородки втрачають зв'язок зі стінами, а окремі дрібноштучні перегородки помітно ушкоджуються

Ступінь 3

Важкі пошкодження (помірні пошкодження несучих конструктивних, важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Багато блоків зрушуються у різних напрямах по горизонталі і навіть повертаються, якщо не закріплені закладними деталями. Окремі з'єднання блоків закладними деталями порушені, що в окремих випадках може носити масовий характер, проте стійкість стінових блоків зберігається. Перекриття знаходяться в стані, близькому до граничного. В окремих випадках обрушуються сходові марші. Багато дрібноштучних перегородок значно пошкоджено, а деякі панельні падають. Деякі елементи парапетів і козирків дахів падають вниз

Продовження таблиці 3

Ступінь 4

Дуже важкі пошкодження (важкі пошкодження несучих конструктивних, дуже важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Окремі стінові блоки втрачають стійкість, викликаючи часткове обвалення перекриттів. Деякі сходові марші і майданчики, а також вхідні козирки обрушуються


Ступінь 5

Обвалення (колапс), дуже важкі руйнування несучих конструктивних елементів

Всі міжповерхові перекриття обрушуються, навіть якщо деякі стіни зберегли стійкість

і

Будівлі з несучими стінами з дерев'яного бруса/колоди (п. 11 таблиці 1)

Ступінь пошкодження d

Опис пошкоджень

Ступінь 1

Пошкодження, якими нехтують, або легкі (немає пошкоджень несучих елементів)

Порушення примикання видри до пічної труби в деяких будівлях; численне відшаровування маленьких грудок і дрібні тріщини в штукатурці

Ступінь 2

Помірні пошкодження (легке пошкодження несучих конструктивних, помірні пошкодження неконструктивних елементів)

Численні порушення штукатурки на стінах будівель; пошкодження димарів і ділянок дахів, що примикають до них. В окремих випадках невеликі горизонтальні переміщення і/або повороти в плані дерев'яного зрубу, не закріпленого на стрічковому фундаменті. Порушення цілісності в кутах перетину стін (в т.ч. прямих кутів). Невеликий крен стін двоповерхових будівель, у яких відсутні вертикальні стискання. Порушення примикань віконних і дверних блоків до стін, що їх обрамляють (колоди)

Ступінь 3

Важкі пошкодження (помірні пошкодження несучих конструктивних, важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Значні горизонтальні зсуви і/або повороти в плані дерев'яного зрубу, не закріпленого на стрічковому фундаменті. Шибки розбиваються через значну деформацію віконних і дверних отворів. Будівлі нахиляються, втрачають стійку форму, цегляні печі і труби руйнуються. Колоди (бруси) несучих стін, сполучені нагелями, зберігають стійке проектне положення. Деякі простінкові блоки випадають. Перекриття знаходяться в стані, близькому до граничного

Продовження таблиці 3

Ступінь 4

Дуже важкі пошкодження (важкі пошкодження несучих конструктивних елементів, дуже важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Дерев'яні, навіть при закріпленні нижніх вінців до фундаментів, зруби зриваються з фундаментів і значно зміщуються. Будівля в значній мірі деформується, нахиляється і втрачає стійкість форми. Стійкість кутів і перетинів несучих стін, навіть при рубці "із залишком", порушується. Деякі перекриття стають хиткими і частково ушкоджуються, а окремі частково обрушуються, але загальна стійкість будівлі зберігається

Ступінь 5

Обвалення (колапс), дуже важкі руйнування несучих конструктивних елементів

Загальна стійкість будівлі не забезпечується, будівля повністю обрушується

Безкаркасні великопанельні будівлі (п. 12 таблиці 1)

Ступінь пошкодження d

Опис пошкоджень

Ступінь 1

Пошкодження, якими нехтують, або легкі (немає пошкоджень несучих елементів)

Легкі пошкодження герметичності швів зовнішніх панелей стін. Місцями невелике викришування герметика. Волосяні тріщини в швах між панелями (оконтурювання)

Ступінь 2

Помірні пошкодження (легке пошкодження несучих конструктивних елементів, помірні пошкодження неконструктивних

Помітні порушення герметичності швів. Іноді пошкодження зварювання сталевих деталей з'єднання панелей. Порушення з'єднань внутрішніх і зовнішніх панелей без втрати працездатності цих панелей. Залишкові деформації зовнішніх стінових панелей відсутні елементів)

Ступінь 3

Важкі пошкодження (помірні пошкодження несучих конструктивних елементів, важкі пошкод-ження неконструктивних елементів)

Повсюдне порушення цілісності швів між панелями зовнішніх стін. Помітні деформації окремих зовнішніх панелей (перекоси поверхів). В окремих випадках падіння внутрішніх панелей і/або виключення з роботи (відмова, випадання) окремих зовнішніх панелей при збереженні загальної міцності і стійкості перекриттів

Продовження таблиці 3

Ступінь 4

Дуже важкі пошкодження (важкі пошкодження несучих конструктивних елементів, дуже важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Багаточисельні порушення цілісності, в'язей і зварних з'єднань між несучими панелями. Багато зовнішніх і внутрішніх панелей втрачають стійкість і вимикаються з роботи внаслідок втрати міцності або випадання з панельної стіни. Перекоси поверхів досягають значної величини. Деякі внутрішні панелі втрачають міцність і стійкість (падають) в такій кількості, що окремі плити перекриттів обрушуються. У багатоповерхових будівлях можливо "схлопуванння" поверху (поверхів) (початковий "ефект сендвіча")

Ступінь 5

Обвалення (колапс), дуже важкі руйнування несучих конструктивних елементів

Масова втрата міцності і/або стійкості панельних стін. Перекоси поверхів досягають і перевищують критичні значення. Панелі перекриттів падають або поверхи "схлопуються" ("ефект сендвіча"). Повне обвалення будівлі

Залізобетонні каркасні будівлі (рамні, рамно-в'язеві, рамно-діафрагмові) (пп. 13, 14 таблиці 1))

Ступінь пошкодження d

Опис пошкоджень

Ступінь 1

Пошкодження, якими нехтують, або легкі (немає пошкоджень несучих елементів)

Тонкі тріщини в штукатурці над елементами каркаса або в основі стіни

Ступінь 2

Помірні пошкодження (легке пошкодження конструктивних несучих елементів, помірні пошкодження неконструктивних елементів)

Тріщини (з шириною розкриття до 0,3 мм) в колонах, ригелях каркаса і в діафрагмах; тріщини в перегородках і стіновому заповненні каркаса; падіння шматків штукатурки, випадання заповнення швів в огороджувальних конструкціях

Ступінь 3

Важкі пошкодження (помірні пошкодження конструктивних несучих елементів, важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Тріщини в колонах, вузлах з'єднаннях ригелів із колонами на нижніх поверхах і сполученнях діафрагм; відшарування захисного шару елементів каркаса; випинання арматури колон. Загальна стійкість перекриттів зберігається. Наскрізні тріщини в перегородках і стіновому заповненні; падіння окремих перегородок і стінових панелей

Кінець таблиці 3

Ступінь 4

Дуже важкі пошкодження (важкі пошкодження конструктивних несучих елементів, дуже важкі пошкодження неконструктивних елементів)

Великі тріщини (з шириною розкриття більше ніж 0,3 мм) в елементах каркаса; руйнування бетону в зонах стиску, розрив арматури, в т.ч. заздалегідь напруженої; нахил колон. Обвалення окремих плит перекриттів. Виключення декількох колон верхнього поверху або його колапс, "схлопування" середнього (слабкого) поверху; обвалення частини (крила) будівлі

Ступінь 5

Обвалення (колапс), дуже важкі руйнування конструктивних несучих елементів

Обвалення нижнього (в т.ч. "гнучкого") поверху і інших частин будівлі (у т.ч. крил)