Tazabek — Еще в 2018 году в строительных нормах «Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования» был введен специальный пункт 1.8, который гласит:
«Новые конструктивные системы зданий и сооружений, а также новые материалы и конструкции до их применения в строительстве должны пройти соответствующую экспериментальную проверку». Однако, до сих пор никто в Кыргызстане за годы независимости не проводил экспериментальную проверку зданий на сейсмостойкость.
Корреспондент Tazabek побеседовала с президентом Международной Ассоциации экспертов по сейсмостойкому строительству Улугбеком Бегалиевым, который ответил на многие вопросы по строительству жилых домов в сейсмозонах.
— Улугбек Турдалиевич, скажите, почему строительные компании не проводят испытания на сейсмостойкость, и насколько устойчивы бишкекские «элитки»?
— Несмотря на то, что в строительных нормах прописано, что нужно обязательно производить испытания на сейсмостойкость, строительные компании проводят испытания только строительных материалов: какой по качеству бетон, какой он марки, какая используется арматура. Приводят испытания только на сварку, например. Проверяется варочное соединение арматуры. Когда на строительной площадке заливают бетон, то получают кубики из бетонного раствора. По нормам, определенное количество кубиков отправляют в лабораторию, проводят испытания. Но вот испытаний целого здания не проводят.
После развала СССР, вибромашина Государственного института сейсмостойкого строительства и инженерного проектирования (ГИССИП) была в нерабочем состоянии.
Новые конструктивные решения задний должны проходить экспериментальные исследования. Из-за того, что машин не было, и они были в нерабочем состоянии, раньше допускалось провести испытания экспериментально. Таким образом все эти здания строились. Но как говорится, нет ничего более постоянного, чем временное. А теперь уже никто не хочет проводить испытания. Поэтому никто вам конкретно не скажет, сейсмостойкое то или иное здание у нас в республике.
Первое, не все руководители строительных компаний понимают значение испытаний строительных конструкций и какой эффект они могут получить от этого.
Второе, у многих возникает боязнь и складывается впечатление, что испытания доводят здания до разрушения, что крайне отрицательно скажется на имидже компании.
Поэтому здесь надо объяснить, что испытания не доводят до разрушения, а всего лишь дают возможность определить динамические характеристики здания, так как речь идет о сейсмостойкости, и эксплуатационные нагрузки, что позволяет уточнять расчетные схемы, нагрузки и, самое главное оптимизировать конструктивное решение здания и его конструкции.
Для чего это надо? Ответ простой: усовершенствовать конструкцию здания, убрать ненужные и добавить нужные элементы, которые в итоге приведут к экономическому.
— В чем отличия старых и новых норм?
— Наши новые строительные нормы по сейсмостойкому строительству от 2018 года являются одними из современных в странах СНГ. Аналогичные нормы действуют в Казахстане, Украине, Грузии и Белоруссии.
Они все основаны на европейских нормах (Eurocode), которые гармонизированы с Международными нормами. Ради правды, надо сказать, что нам при разработке наших норм помогли наши казахские коллеги института КазНИИСА, который являются членом Европейского Комитета нормирования в строительстве Евросоюза.
Самое главное отличие заключается в определении сейсмической опасности площадки строительства, а именно, по пиковым ускорениям скального грунта. Для каждой площадки строительства на основании пикового ускорения вычисляется значение конкретного ускорения грунта, на котором будет строиться дом. А тип грунтовых условий по сейсмическим свойствам должны определить инженеры-геологи.
Остальное все необходимое приведено в новых нормах для удобства проектировщиков. Например, ускорения грунтов для 8 баллов имеет значения в диапазоне от 0,2-0,4g. Сейчас для каждого участка определяется свое значение пиковых ускорений, это может быть 0,28g или 0,38g. А раньше инженеры-геологи определяли только сейсмичность района и площадки строительства в баллах и весь приведенный в примере диапазон выбирался только одним значением коэффициента сейсмичности 0,2 для 8 баллов.
Для заказчиков экономически выгодно использовать старые нормы 2009 года для районов сейсмичностью 7-8 баллов, а новые нормы 2019 года для районов сейсмичностью 9 и более баллов.
Еще одну умную вещь скажу, при проектировании по старым нормам, в том числе нужно придерживаться строительных норм 1993 года по застройке территории города Бишкек, а это кажется не учитывается.
— Почему так получилось?
— Все дело в том, что Кыргызстан считался аграрной республикой и дотационной в плане строительства и перспективного развития сейсмоопасных территорий.
Расскажу информацию по старым нормам и только о дотационном строительстве города Бишкек, который расположен фактически на 9-бальной территории, а здания рассчитываются на 8 баллов.
Карты сейсмического районирования разрабатываются для всей территории Кыргызстана. Еще есть карты сейсмического микрорайонирования для населенных пунктов, в данном случае для города Бишкек, которая была разработана в 1973 году. Затем эта карта с определенной периодичностью переутверждалась и последний раз ее действие продлили в 1992 году.
Раньше по картам сейсморайонирования и инженерно-геологическим условиям можно было сейсмичность площадки снижать или увеличивать на 1 балл. Это было при Советском Союзе в 70-е годы прошлого века, то есть 50 лет тому назад можно было изменять на целый ОДИН балл или, для сравнения, это означает снижение или увеличение сейсмического воздействия в 2 раза. Такой подход был связан с ограниченностью сейсмологической информации и с неизученностью процессов распространения сейсмических волн в различных грунтовых условиях. В современных нормах изменение сейсмического воздействия варьируется в пределах 20-25%.
Какие конструкции прочнее?
— Насколько сейсмостойкими являются бишкекские «элитки»?
— Современное строительство отличается выбором самой простой конструкции каркаса с кирпичным заполнением. Это самый дешевый при проектировании вариант, он очень удобен для стандартных проектировщиков инженеров-конструкторов возможностью многократного повторения не прикладывая особых усилий. Кроме этого, надо отметить, что этот вариант является самым затратным, в части использования металла, и за рубежом его используют в большей степени при строительстве дорогих зданий торговых центров, бизнес-центров и др., где нужны большие открытые пространства.
Сейчас все строительные компании используют одинаковую конструкцию в виде каркаса с кирпичным заполнением.
По-моему мнению, нужно отказаться от ограждений и перегородок из кирпичной кладки, т.к. опыт обследования прошедших землетрясений показывает постоянное обрушение этих стен, даже если они усилены.
Вот эта конструктивная система не прошла испытание перед массовым строительством в Бишкеке. Поэтому без научно-исследовательской экспертизы и экспериментальных исследований никто конкретно не ответит, насколько то или иное здание является сейсмостойким и безопасным. По общей экспертной оценке специалистов стран СНГ эти здания обладают коэффициентом запаса прочности 1,6.
-А как можно проще разделить здания по прочности?
— На стеновые и рамные каркасы. Здания стеновой конструкции являются сейсмостойкими из-за своей природной жесткости, они выдержат расчетные 8-9 баллов. Все крупнопанельные дома являются стеновыми. У них высокий запас прочности от 4 до 7 в зависимости от этажности и расположения поперечных стен.
Многоэтажные ступенчатые дома по пр. Чуй (Свердловский р-н), все 18-ти этажные здания, построенные в советское время, и 18 этажные здания в мкр-не «Джал Артис» выполнены из монолитного железобетона в стеновой конструктивной схеме.
Как я сказал выше, в настоящее время в Бишкеке строят в основном каркасные здания. Они могут быть с добавлением железобетонных стен, которые называются диафрагмами и предназначены для восприятия сейсмических нагузок.
В строительных нормах допускается строительство в 8 балльном районе:
— При землетрясении что первым посыпется в каркасном здании?
— Штукатурка, а потом кладка. Кирпичная кладка – это ведь штучные элементы. Между колонами и стенами должен быть зазор, рамный каркас воспринимает сейсмическую силу, а кирпичная кладка является ненесущим элементом и считается чисто ограждающей конструкцией. Каркасные здания являются гибкой конструктивной системой и при землетрясении получают большие поперечные смещения.
Лично я бы каркасные здания никогда не покупал для себя и не рекомендую другим. А таких зданий у нас сплошь и рядом строятся. Во всем мире каркасные здания считаются несейсмостойкими. Каркас и кирпичная кладка уже прошлый век.
-Почему у нас строят каркасные здания, тем более что мы живем в сейсмозоне?
-Определенное количество этажей по действующим строительным нормам допускается строить. Например, в 8 бальной зоне допускается строительство рамных конструкций в 7 этажей, а вот рамно-связевые конструкции можно возводить до 16 этажей.
Однако проектировщики часто при рамно-связевом каркасе не правильно назначают расчетную схему, поднимая высоту здания до 16 этажей.
Не надо изобретать велосипед. Просто необходимо перенять опыт у наших казахских коллег, которые успешно применяют каркасно-стеновую систему, которую разработали специалисты КазНИИСА, проведя комплекс научно-исследовательских работ и завершили проведением натурных ипытаний на 6 экспериментальных зданиях различной этажности. По их рекомендациям внесены изменения в проектирование и строительно-монтажные работы.
Ролик КазНИИСА по виброиспытанию каркасно-стеновой конструкции
При выборе каркасно-стеновой системы, при проектировании нужно учитывать, чтобы стены воспринимали не менее 60% вертикальных нагрузок и не менее 80 % горизонтальных, те есть сейсмических нагрузок.
Видите, насколько разгружается каркас, который воспринимает 40% собственного веса здания и всего лишь 20% сейсмических нагрузок.
— Если сравнивать советские здания и элитки, какие сейчас прочнее?
— Те конструктивные системы, которые прошли испытания, сейсмостойкие. К примеру, крупнопанельные дома 105-серии сейсмостойкие.
В Советское время проводилось много испытаний. По расчетному анализу и экспериментальным данным можно выявить какой период колебания здания и как оно себя поведет. Эти панели выпускаются в заводских условиях, технология полностью соблюдается.
А новые здания строятся, кто их проверяет? Когда проверяет и кто там вообще строители, какой квалификации? Качество строительства зависит от множества факторов: необходимый объем цемента в бетоне; установка арматуры требуемой марки; качество сварочных работ и т.д.
Крупнопанельные можно строить и до 12 этажей, но почему этого не делают? Потому что перед этим необходимо провести экспериментальные исследования с помощью натурных испытаний. Это абсолютно все знают, поэтому строят только 9 этажные здания. И никто не разрешит проектирование и строительство без виброиспытаний 12-этажных крупнопанельных домов.
Нужно проводить аккредитацию компаний и рабочей силы
— Какие возникают препятствия для достижения качества?
— Покупатели не спрашивают. Потребители должны интересоваться, насколько строительство качественное. Мы привыкли в магазине проверять состав масла, а вот при покупке жилья о своей безопасности не думаем.
-Каким образом можно повысить качество строительства?
— Вообще, считаю, что нужно провести аккредитацию строительных компаний и аттестацию рабочих, насколько они квалифицированные инженера, которые могут ту или иную строительную работу производить, например, кладку стен. Помните, недавно у одной строительной компании на объекте ограждение с наружной стороны упало. Почему оно упало? Из-за того, что квалификации этих инженеров недостаточно. Не из-за контролирующих органов, которых может быть десятки. Строительные компании должны привлекать квалифицированных инженеров.
Второе, должна действовать независимая экспертиза. Пусть государственная экспертиза проверяет проектно-местную документацию зданий, строящихся из государственного бюджета или частных инвестиций. Независимая экспертиза могла проводить оценку для частных компаний. Строительные компании должны выбрать независимую или государственную экспертизу. Конкуренция последовательно покажет рейтинг строительных компаний, их ранжирование и качество строительства зданий.
-Аккредитацию кто должен проводить?
— Никто не будет проводить, потому что такой законодательной системы нет.
— А где-то есть такая законодательная система?
— В том же Казахстане есть, за рубежом везде есть.
— У нас почему нет?
— Инициативы нет. У нас депутаты всегда говорят про качество строительства, но нету эффективного усовершенствования нормативной базы. Может быть, они вообще об этом не думают. Нужно беспокоится о безопасности людей, которые покупают дорогое жилье, и может, всю жизнь будут платить за нее, а про безопасности не думают.
Строительные компании защищены
-А как человек должен заявление какое-то подать или пойти в Госстрой и потребовать, чтобы это здание проверили?
— Тут тоже палка о двух концах. Вполне возможно, что компания скажет: не хотите, у нас есть другие покупатели. Это вопросы юридического характера, на которые я могу неквалифицированно ответить. Единственное, что могу сказать – строительные организации скажут, что проект разработан по нормам, расчеты выполнены, проектно-сметная документация утверждена Госэкспертизой. И они правы.
— Но ведь здания должны проверять на сейсмостойкость.
— Компании в таком случае могут сослаться на то, что они по расчету все доказали. Расчетчики получают квалифицированные сертификаты Госстроя без обучения и не сдавая экзамены только по предыдущему опыту работ. Результаты расчетов проверили в Госэкспертизе. Таким образом, эти строительные компании защищены.
-Сейчас я как обычный гражданин не смогу добиться, чтобы провели испытание здания, где я покупаю квартиру?
— Вам скажут, что по нормам выполнили, Госэкспертиза согласовала или утвердила проектно-сметную документацию. Лучшая строительная компания построила дом и т.д.
— Зачем тогда СНиП придумали, где про испытание написано, если он не работает?
— Поэтому вопросы экспериментальных испытаний должны устанавливаться на уровне Госстроя. Такие требования были еще при Светском Союзе, а в нынешних нормах обратно восстановили.
-Конечная инстанция, которая должна сказать, что компании обязаны проводить испытания, это экспертиза?
— Система Госстроя КР должна сказать. Поскольку проектно-сметная документация поступает в госэкспертизу, значит они должны предупреждать или требовать. Если даже они не знают, то специалисты должны все время об этом говорить.
— Почему строятся здания, не соответствующие требованиям норм?
— Если здания не подпадают под требования строительных норм, должны проектироваться и строиться по специальным техническим условиям, которые разрабатывает уполномоченная Госстроем специальная организация по сейсмостойкому строительству.
Такие здания строятся по специальным техническим условиям, которые дают возможность проектировать с учетом дополнительных коэффициентов, ужесточением отдельных положений норм.
И в этих же технических условиях разработчики должны предусмотреть и включить положение о необходимости проведения натурного испытания. Такие комплексные работы не проводятся.
— Какие-то испытания проводятся?
Строительные компании заказывают и специалисты проводят испытания только строительных материалов и изделий, где проверяется качество и марка по прочности бетона, сварное соединение стальной арматуры.
Прочность бетона определяется в лабораторных условиях. Для этого на строительной площадке изготавливают контрольные образцы бетонов, называемые образцами-кубами и испытывают на сжатие.
Механические испытания контрольных образцов сварных соединений арматуры на растяжение нужно проводить с использованием разрывных машин в лабораторных условиях. Такие испытания сварных соединений арматуры проводят непосредственно на строительной площадке используя механические и гидравлические переносные приборы.
Экспериментальные испытания целого здания в Кыргызстане не проводятся не считая здания компании «Каркас.KG»/
— Тогда другой вопрос: какие испытания целого здания проводили наши специалисты?
— Натурные виброиспытания целого здания проводились с помощью зарубежных и отечественных специалистов ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, КазНИИСА, КыргызНИИСА (ныне ГИССИП) и ФПИ (ныне КГТУ им. И. Раззакова).
Хотелось бы особо отметить натурные испытания зданий и основных специалистов, которые активно участвовали, успешно проводили, вкладывали свой ум и труд:
Подобные институты по всему Союзу были, проводили испытания с помощью научных консультантов и специалистов из Алматы, где имеется крупный институт КазНИИСА, который является базовой организацией по сейсмостойкому строительству стран СНГ.
Профессор Уранова С.К. до сих пор работает и активно участвует при проектировании высотных зданий более 65 этажей в Канаде в одной из крупных компаний. Еще можно привлекать, получать консультации опытных специалистов.
9-этажное здание со скользящими опорами по улице Жумабека, которое испытано к.т.н. Абдыбалиевым М.К.
Виброиспытание 3-этажного здания с монолитными стенами, расположенного в 110-квартале г.Бишкек
Помощники, а не разрушители
— Что определяется испытанием?
-С помощью испытания можно доказать, что, к примеру, можно убрать лишнюю арматуру. При испытании будет видно, что можно подправить конструктивную часть проекта. Мы не разрушители, мы созидатели с консультационным сопровождением. Нашей целью не стоит разрушение здания при проведении испытания. Нам нужно знать поведение этого здания при определенной силе землетрясения – как будет вести себя это здание при 5-7 или 8-9 баллах, а потом уже можно смоделировать и сказать, какую из конструктивных элементов или узлов усилить, дать свои рекомендации по улучшению качества проектирования и строительно-монтажных работ, понимаете. Мы даем практические рекомендации. Недочеты будут устраняться, т.е. помогаем проектировщикам и строителям. Главная наша забота – это безопасность людей.
-А как проходит натурное испытание?
— Натурное испытание – это комплекс экспериментально-теоретических исследований. Скажу очень коротко. Во-первых, на здание сверху устанавливается металлическая рама, чтобы жестко прикрепить вибромашину. Нельзя просто просверлить бетон и поставить машину весом в несколько тонн. Вы спрашиваете почему вибромашину ставят на верху здания. Обычно толчки подземные, а максимальные периоды колебаний бывают на самом верху здания. Поэтому вибромашину имитирующую землетрясение устанавливают на крыше здания. Машина даст больший эффект именно наверху.
Динамические испытания проходят в несколько этапов и не менее 5 циклов, после этого проводится экспресс-анализ. Датчики устанавливаются при каждом цикле испытаний в разные места.
В итоге получается множество инструментальных записей, которые потом анализируются, составляются спектры реакции и т.д. Много времени уходит на составление отчета. Само испытание можно проводить за один-два дня, а подготовка к испытанию займет несколько месяцев и еще 3 месяца надо анализировать цифровые данные. Потом пишется заключение о сейсмостойкости.
— Сейчас можно проводить такие натурные испытания?
Да, можно проводить натурные испытания, повторюсь, с привлечением зарубежных специалистов.
Возможности есть, требований нет
— А кто должен инициировать испытание?
Испытания проводятся по инициативе заказчиков, например, строительных компаний и владельцев зданий. Они должны сами заказывать услуги и оплачивать научно-исследовательскую работу по экспериментальным испытаниям.
-Почему бы не обязать строительные компании проводить такие испытания?
Мы как разработчики строительных норм ввели требования, а исполнение уже за Госстроем КР, который должен требовать исполнение комплексных исследований. Строительные компании выполняют нормы, но их, как вы видите, недостаточно. Нужно провести экспериментальные исследования именно зданий после возведения.
Исполнение норм в проектно-сметной документации может контролировать только Госэкспертиза, а строительно-монтажные работы – Госархстройнадзор.
-Так получается у нас есть такие вибромашины?
Да, вибромашин в Кыргызстане три штуки. Одна большая вибромашина Государственного института сейсмостойкого строительства и инженерного проектирования (ГИССИП), два других Международной ассоциации экспертов по сейсмостойкому строительству (МАЭСС).
-Почему вы только недавно собрали такие машины, хотя потребность в них была еще раньше? Их дорого собирать?
Не было заинтересованности, никто не требовал. Люди, как что-то построили новое, сразу начинали покупать. И никто не требовал провести испытания.
Машина все время была, ее можно было восстановить, то есть подготовить к испытанию, в случае, если будет заказ. Требовались средства на восстановление и укомплектование. Нужно было выкупить хороший двигатель и частотный преобразователь.
Сейчас вибромашины есть, но заказов на них нет?
Заказы есть, они бывают единичными, много труда, затрат и времени требуется.
До сегодняшнего дня провели 4 виброиспытания: виброплатформу ГИССИП, 2-этажное здание из легких стальных тонкостенных конструкций, 2 — этажный жилой дом с подвалом и 3-этажное здание учебного корпуса со стенами из комплексных конструкций.
Видеоролик – Вибродинамические испытания здания из легких стальных тонкостенных конструкций
Здание из ЛСТК без обшивки и с обшивкой
Испытанное 3-этажное здание со стенами комплексной конструкции
Испытание 2-этажного жилого дома в Бишкеке проводилось при участии зарубежных экспертов
Три вида вибромашины
Цена вопроса чуть больше 100 сомов за кв.метр
-Какова стоимость испытания?
Вы поймите, стоимость испытания – это целый комплекс исследовательской работы: подготовка и установка оборудования, вибромашины и измерительных приборов; электрические и механические работы; расчет креплений машины на здание; поверочный и полный расчетный анализ до испытания и по их результатам и множество других работ. Анализ результатов инструментальных записей займет очень много времени. А это все означает привлечение ученых и специалистов именно узкого направления по исследованию сейсмостойкости и сейсмической безопасности.
После каждого испытания вибромашина должна проходить полностью обследование и капитальный ремонт.
-Для строительной компании во сколько обойдется испытание?
Нужно думать о безопасности самого себя и своих близких. Вообще-то не правильно научную работу оценивать как на базаре при покупке готового товара и торговаться.
При снижении стоимости снижается и качество работ. Поскольку Вы настырно спрашиваете стоимость виброиспытания, давайте разберем на примере условного здания. Допустим, возьмем 9-этажное здание 54 х 15 метров (54*15*9)=7290 кв.м. получается. Это одно целое здание. Условно, испытания этого задания выйдут в 70 тыс.долларов — 100 тыс. долларов или 8,5 млн сомов.
Это 1165 сомов за квадратный метр. А таких зданий компания может построить безграничное количество. Далее, в нашем примере возьмем маленький жилой комплекс из 10 таких типовых зданий. То есть, 1165 сомов нужно разделить еще на 10. Получится, 117 сомов за квадратный метр.
И вот представьте, человек, который знает, что данная конструктивная система прошла испытание, то как думаете, у какой компании он предпочтет купить себе жилье?!
1000 сомов за кв. метр – это ерунда по сравнению с тем, сколько сейчас стоят квартиры — 800-1000 долларов за квадратный метр. И тут возникает резонный вопрос, почему вы проверяете цены на испытания, но не проверяете их ценности?
-А какова себестоимость квадратного метра в строительстве?
-Вообще сейчас за квадратный метр строительства любого рядового здания выходит где-то 400 долларов, а остальная часть чистейшая прибыль. Почему бы не заложить 2-15 долларов за квадратный метр на безопасность жильцов одного здания?
За последними событиями следите через наш Твиттер @tazabek
По сообщению сайта Tazabek