Несимметричные в плане здания
Симметричность конструкции является одним из главных факторов, влияющих на сейсмостойкость зданий. Сейсмические аварии показали, что несимметричные в плане конструкции зданий проектировать нецелесообразно, при легких землетрясениях в таких зданиях возникает кручение конструкции и хрупкое разрушение элементов. Серьезные землетрясения вызывают обрушение зданий (см. примеры 1 и 2). Но с повышением требований архитектурной выразительности появилось много несимметричных высотных зданий, превышающих ограничения норм по высоте. В этой главе изложены определения и категории несимметричных в плане конструкции, понятия, методы и мероприятии по повышению сейсмостойкости таких зданий.
В качестве примера сейсмического повреждения здания с несимметричными в плане конструкциями рассмотрим 5-этажное офисное здание (J.C.Penney Building) в Анкоредже (США). По периметру здания со стороны северного, западного и восточного фасадов запроектированы монолитные железобетонные стены-диафрагмы. Со стороны южного фасада расположены внутренние ядра жесткости, в которых размещены лестничные клетки и лифтовые шахты. Сечение колонн каркаса 500x500 мм. План первого этажа этого здания приведен на рисунке.
План первого этажа здания J.C.Penney Building
Последствия землетрясения: в восточной и северной части здания разрушились перегородки толщиной 100 мм, в северной части восточного фасада опрокинуты две пролетные стены-диафрагмы, северо-восточный угол обрушен. Это здание не подлежит восстановлению.
План конструкций 12-этажного жилого дома
В результате можно сделать вывод, что несимметричное расположение стен-диафрагм приводит к разрушению от кручения.
Еще одним примером повреждений здания от землетрясения с несимметричными в плане конструкциями может служить 12-этажный жилой дом (Тэй-вай) с железобетонным несущим каркасом, получивший, кстати, золотую медаль строительного проектирования. Схема плана конструкций этого здания приведена на рисунке.
В результате 9-балльного землетрясения несущие конструкции каркаса были обрушены и здание не подлежит восстановлению.
Анализируя сейсмические бедствия можно сделать вывод, что несимметричные в плане конструкции приводят к ослаблению конструкций и их разрушению.