Введение к работе
Развитие и усовершенствование практики проектирования жилища в условиях высокой сейсмичности территории, особенно после ряда сильных землетрясений, остается актуальной проблемой и предметом исследования и всеобщего внимания специалистов разных областей - сейсмологов, геофизиков, геологов, инженеров, конструкторов и архитекторов.
Существующая нормативно-методическая база сейсмостойкого строительства, в основном, посвящена вопросам инженерного проектирования и расчета отдельных видов конструкций и конструктивных систем зданий и сооружений, предъявлена архитектору в виде жестких требований и носит сугубо технический характер, что приводит к примитивным решениям, в то время как раскрытие закономерностей взаимосвязи объемно-планировочных решений застройки, зданий и сейсмичных, инженерно-геологиче-. схих, топографических условий, может послужить многообразным творческим замыслам.
Поскольку в сейсмичных условиях стоимость строительно-монтажных работ значительно дороже (примерно в пределах 15-30%) по сравнению с обычными условиями, ресурсы экономии и социальной эффективности следует искать не в принятой практике типизации и унификации строительного производства, а в рациональных градостроительных, архитектурно-планировочных принципах организации жилища, руководящими критериями которых должны быть обеспечение Максимальной безопасности и сохранности человеческой жизни, минимизация сейсмического риска, степени разрушений и ущерба, создание полноценных условий для непрерывного и устойчивого функционирования жилой среды.
В теории сейсмостойких зданий и сооружений известны труды Я.М. Айзенберга,
В.А.Быховского, Р.Т.Бвдаляна, К.С.Завриева, С.С.Карапетяна, Л.Ш.Килимника,
С.В.Медведева, С.В.Полякова, Э.Е.Хачияна, Л.Е.Ходак, Г.А.Шапиро и др., из зару
бежных специалистов К.Арнольда, В.Ваймигера, Д.Дуврика, Р.Райтермана,
Ф.Рафейнера, В.Шеллера и др. *
Но эти научные исследования не выходят на сферу проблем, касающихся градостроительных и архитектурных задач оптимальной организации полноценной жилой среды в условиях высокой сейсмичности территорий.
Некоторым аспектам проблемы влияния сейсмичности территории на архитектурно-планировочные решения уделено внимание в научных трудах Н.Н.Глинки, Г.Р.Исходжановой, Л.Ф.Лнховой и В.С.Петровского.
Антисейсмические приемы древней архитектуры освещены в исследованиях . Л.Б.Альберти, А.С.Башкирова, Н.М.Бачинскбго, Б.Т.Кирикова, К.Танге.
Широкий круг архитектурно-планировочных задач, таких как выбор стратегия развития градостроительных систем, принципов рационального использования дефицитных благоприятных территорий, функционально-пространственной организации селитебных зон, приемов застройки и реконструкции жилых районов, формообразованиі рбъемно-планировочной структуры жилых зданий в условиях сейсмичности, остаюта малоизученными и актуальными.
Отдельным проблемам градостроительного и типологического проектированиі жилища в условиях Армении посвящены исследования В.М.Арутюняна, А.Г.Григоряна Я.С.Исаакяна, М.Микаеляна, Н.Ц.Папухяна, Г.Г.Рашидяна, Ю.А.Сафаряна Н.С.Шакарян и др., в которых не учитывается средообразующее значение фактора вы сокой сейсмичности для республики.
Среди комплекса градостроительных, социально-демографических, природне климатических и других региональных особенностей Армении, приоритетность, безус ловно, принадлежит высокой сейсмичности территории (во взаимосвязи с топограф» ческими и грунтовыми условиями), что обусловливается важностью обеспечения а хранности и безопасности человеческой жизни, в то время как учет других регионалі них особенностей нацелен лишь на улучшение комфортности условий проживания.
После Спитакского землетрясения (7.ХІІ. 1988г.) согласно новой схеме сейсмич ского районирования почти вся территория Армении, отнесена к 9-ти бальной зоне cei смической активности. Имея разнообразный спектр орографических, инженерно-г» логических, геоморфологических, гидрогеологических условий, сейсмичность отдел ных территорий может оцениваться в 10 и более баллов, где строительство вообще і рекомендуется.
В условиях клочковатости, нэрезанности, сложного рельефа и растущего деф шна земельных ресурсов для градостроительного развития, особую актуальность д Армении приобретают задачи рационального использования имеющихся благопрш
ных территорий и поиска путей освоения участков, считающихся "неблагоприятными" с точки зрения сейсмостойкого строительства.
В связи с изменением расчетной сейсмичности территории (9 баллов вместо прежних 7 баллов), почти весь жилой фонд Республики следует признать аварийным и требующим безотлагательных мероприятий по реконструкции и усилению.
До настоящего времени нет такой научной разработки, которая давала бы целостную картину влияния фактора высокой сейсмичности территории на архитектурно-плаиировочные решения на всех структурных уровнях жилой среды.
Цель исследования:
Предложить, методику проектирования жилища в условиях высокой сейсмичности Армении, на основе комплекса требований по непрерывному функционированию градостроительных систем, учета грунтовых и топографических особенностей территорий.
Задачи исследования:
анализ практики жилищного строительства в северной Армении, до и после Спитакского землетрясения 7.ХН.1988г., изучение мирового опыта сейсмостойкого строительства, теоретических, нормативных материалов, современных и традиционных средств еёйсмозащиты;
выявление комплекса критериев и требований к рациональному формированию градостроительных, объемно-планировочных и инженерно-технических решений жилой среды сейсмичных районов;
определение принципов формирования и методов выбора оптимальной этажности, конфигурации, конструктивных систем жилой застройки и зданий с учетом сейсмических и инженерно-геологических свойств грунтов;
определение закономерностей организации жилой застройки и особенностей формообразования жилых зданий на склонах сейсмичных территорий;
разработка архитектурно-планировочных приемов формирования жилой застройки и способов реконструкции жилых зданий, пострадавших от землетрясений;
разработка методических положений архитектурно-планировочного формирования жилой среды в условиях высокой сейсмичности территорий.
Границы исследования охватывают проблемы рациональной функционально» планировочной организации жилой застройки и зданий на городских территориях Армении.
Методика исследования опирается на комплексные и междисциплинарные ме-.тоды и включает:
анализ литературных источников, изучение нормативных, рекомендательных, экспериментальных, проектных материалов по теме исследования;.
проведение натурных обследований жилой застройки в городах, пострадавших от Спитакского землетрясения;
- экспериментальное моделирование сейсмостойких жилых зданий.
Научная новизна исследования определяется следующими положениями:
впервые комплексно рассматривается проблема влияния сейсмической активности территории на градостроительные, архитектурно-планировочные, инженерно-технические решения жилой среды;
впервые задачи нового строительства в реконструкции жилой застройки в сейсмических районах изучаются в их неразрывной взаимосвязи, как части одной проблемы;
выдвинут новый графоаналитический метод выбора оптимальной этажности рациональных объемно-планировочных, конструктивных решений жилых зданий ( комплексным учетом важнейших природных факторов: сейсмичности, инженерно-гео логических свойств грунтов и крутизны участка;
предложена методика архитектурно-планировочного проектирования жилої застройки, учитывающая комплекс факторов, влияющих на формирование жилой ере ды в сейсмических районах;
разработаны новые приемы формирования и реконструкции жилой застройки отвечающие комплексу задач по улучшению сейсмоэащитных и функциональных ка честв жилой среды.
Предметом защиты являются:
- комплекс критериев и требований к рациональному формированию жилой ср<
ды в условиях высокой сейсмичности территории;
закономерности формирования оптимальной этажности (наземной и подземной) жилой застройки и зданий в зависимости от сейсмических свойств и инженерно-геологических условий грунтов;
метод рационального выбора типов жилых зданий и их конструктивных систем (схем) в соответствии с сейсмичностью и категории грунтов;
особенности формообразования зданий и застройки на рельефе сейсмичных территорий с учетом крутизны, высоты отметок и сейсмичности участка;
принципы и приемы формирования и реконструкции жилой застройки с активным использованием сейсмозащитных свойств подземных структур;
методические положення архитектурно-планировочного формирования жилой среды сейсмичных территорий.
Апробация н реализации результатов:
По материалам исследования опубликованы две статьи. Основные положения и результаты исследования докладывались на научно-технической конференции МАРХИ (Москва - 1991г.). Внедрение отдельных положений диссертации осуществлено в застройке жилого района "Конд" в г.Ереване (ЕреванПроект), в проектах жилых зданий и образований в г.Сисиане (КоммунПроект).
Структура работы:
Диссертация включает в себя введение, три главы, заключение, библиографию и графоаналитические таблицы. .
В введении раскрыта актуальность темы, отражены основные проблемы сейсмостойкого жилищного строительства. Сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризована методика работы.
В первой главе - "Анализ практики строительства и проектирования жилища в сейсмических районах* проанализирована практика жилищного строительства до и после Спитакского землетрясения 1988 г., дан обзор мировой практики жилишиого строительства в сейсмоактивных зонах; проанализирован современный и исторический опыт сейсмостойкого конструирования, применения специальных сейсмозащитных мер.
Во второй главе - "Комплекс основных критериев требований к формированию жилой среды в условиях сейсмичности территории" выявлены градостроительные, объемно-планировочные и инженерно-технические требования по непрерывному функцію-
нированню жилой среды в сейсмоактивных районах; выдвинут метод оптимального выбора этажности жилой застройки, объемно-планировочной структуры, конструктивной системы и схемы жилых зданий в зависимости от сейсмических свойств грунтов; определены особенности организации жилой застройки и формообразования жилых , зданий на склонах сейсмоактивных территорий.
В третьей главе - "Методика архитектурно-планировочного формирования жилой среды в сейсмичных условиях" разработаны методические принципы и положения проектирования жилой среды сейсмичных районов; предложены архитектурно-планировочные приемы формирования, способы и средства реконструкции жилой застройки и зданий в условиях высокой сейсмичности территорий.