Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ состояния исследуемого вопроса 10
1.1 Краткий обзор развития методов теории сейсмостойкости и ее современное состояние 10
1.1.1 Развитие методов оценки сейсмической опасности и сейсмологических прогнозов 11
1.1.2 Развитие методов расчетов зданий и сооружений на сейсмические воздействия 17
1.1.3 Совершенствование сейсмостойких конструкций 26
1.2 Анализ методов антисейсмического усиления при реконструкции зданий и сооружений на урбанизированных территориях 29
1.3 Анализ методов теории надежности и риска и их применение в задачах теории сейсмостойкости 41
Продолжение
1.4 Цель и метод исследований 48
2 Основные задачи обеспечения сейсмостойкости при реконструкции сооружений 53
2.1 Постановка задачи определения расчетной сейсмичности зданий и сооружений с позиций обеспечения заданного уровня их надежности и безопасности 53
2.2 Задача определения допустимого уровня надежности сооружения 59
2.3 Оценка влияния срока службы сооружения на его расчетную балльность . 64
2.4 Выводы по главе 2 78
3 Использование теории сейсмического риска для выбора решений по реконструкции зданий и сооружений 83
3.1 Постановка задачи определения расчетной сейсмичности сооружений с позиций обеспечения заданного уровня сейсмического риска 83
Продолжен ие
3.2 Задача определения требуемого уровня сейсмического риска при эксплуатации здания или сооружения 86
3.3 Использование оценок риска при определении расчетных сейсмических нагрузок на сооружение при заданных сценариях разрушения 101
3.4 Выводы по главе 3 114
4 Обеспечение сейсмостойкости архитектурно-исторических памятников 117
4.1 Обзор сложившейся практики антисейсмического усиления архитектурно-исторических памятников 117
4.2 Анализ существующего архитектурно-исторического наследия и постановка задачи по его антисейсмическому усилению при реставрации 120
4.3 Методика определения степени антисейсмического усиления архитектурных памятников на основе методов теории надежности и управления риском 129
Продолжение
4.4 Выводы по разделу 4 138
5 Рекомендации по учету надежности сооружения при их усилении 142
5.1 Рекомендации по заданию расчетной балльности при проектировании и реконструкции сооружений различного назначения 142
5.2 Критерии целесообразной степени антисейсмического усиления зданий 148
5.3 Примеры реконструкции зданий в высокосейсмичных районах 153
5.4 Выводы по разделу 5 168
Общие выводы 171
Литература 180
- Анализ методов антисейсмического усиления при реконструкции зданий и сооружений на урбанизированных территориях
- Оценка влияния срока службы сооружения на его расчетную балльность
- Задача определения требуемого уровня сейсмического риска при эксплуатации здания или сооружения
- Анализ существующего архитектурно-исторического наследия и постановка задачи по его антисейсмическому усилению при реставрации
Введение к работе
Как и все науки, теория сейсмостойкого строительства не стоит на месте, постоянно развиваясь. Вполне естественно, что все ее достижения применялись к новому строительству. Но темпы развития ее весьма велики и время смены одних общепризнанных гипотез другими оказывается существенно меньшим, чем сроки службы зданий, построенных с их использованием. В результате некогда построенные сейсмостойкие здания и сооружения оказываются расчитанными на сейсмические нагрузки гораздо меньшие, чем требовалось бы по вновь открывшимся обстоятельствам.
Аналогичная ситуация вскрывается и по мере развития сейсмологии, когда все новые обширные территории попадают в категорию сейсмически опасных.
Особенности социального и экономического развития приводят к тому, что происходят глобальные структурные изменения в промышленности и в социальной жизни, в результате чего объективно возникает потребность в реконструкции зданий с изменением их функционального назначения. Это порождает потребность в методах оценки сейсмической безопасности и безотказности зданий, а также в объективно обоснованных критериях уровня сейсмической модернизации зданий и сооружений при их реконструкции.
И, наконец, потребность в ремонтно-восстановительных работах после землетрясений различной интенсивности связана с разрешением тех же самых проблем.
К данному вопросу традиционно интерес возрастал после очередного разрушительного землетрясения. Большим количеством авторов было разработано много различных методов повышения сейсмостойкости зданий и сооружений. Вопросы совершенствования систем сейсмоусиления и сейсмоза-щиты зданий и сооружений и соответствующих расчетов входили в перечни важнейших научно-технических проблем, утверждаемых президиумом АН СССР и РАН, в планы работ ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (г. Москва) и Центра сейсмостойкого строительства и инженерной защите от стихийных бедствий (г. Петропавловск-Камчатский) и других ведущих организаций.
Исследования, направленные на уточнение расчетных сейсмических нагрузок на реконструируемые здания, на определение необходимого и достаточного объема работ по сейсмической модернизации в зависимости от срока службы и функционального назначения здания продолжают оставаться актуальными. Решение данной задачи стало основной целью данной диссертационной работы.
Целью диссертационной работы является совершенствование методов расчета при сейсмической модернизации реконструируемых зданий и сооружений с учетом срока их службы и функционального назначения.
Научная новизна работы заключается в следующем: • усовершенствована методика определения расчетных сейсмических нагрузок на реконструируемые здания и сооружения, а также на реставрируемые архитектур но-исторические памятники, с учетом срока их службы
и с использованием методов теории надежности и теории управления риском;
• предложена методика принятия технических решений по сейсмической модернизации зданий и сооружений при реконструкции, а также по усилению архитектурно-исторических памятников;
• установлена связь между показателями надежности и риска;
• на основании обработки статистических материалов выявлены объективно существующие приемлемые показатели сейсмостойкости и сейсмобезо-пасности зданий и сооружений;
• предложена методика оптимизации расчетных сейсмических нагрузок в зависимости от уровня сейсмического усиления здания или сооружения;
• предложены критерии корректировки функции здания или сооружения на предпроектной стадии в зависимости от показателей безопасности и безотказности здания;
• предложена методика определения безопасного и безотказного срока службы здания или сооружения с заданной функцией при заданном уровне ответственности.
Практическая ценность работы. Основная практическая ценность диссертационной работы заключается в обосновании расчетных сейсмических нагрузок, и в подборе необходимого и достаточного комплекса технических мероприятий по сейсмическому усилению исходя из критериев сейсмической безопасности, безотказности и экономической эффективности.
Разработанная методика позволяет проводить расчеты по оптимизации расчетных сейсмических нагрузок в зависимости от уровня сейсмического усиления здания.
На способ определения расчетного срока службы здания или сооружения в сейсмически опасных регионах получен патент №2215104 на изобретение, для которого не было выявлено прототипа.
Достоверность основных положений диссертации подтверждается тем, что они согласуются с опытом прошлых землетрясений, а также их соответствием результатам, полученным другими авторами по отдельным вопросам, рассмотренным в диссертации.
Реализация работы. Выполненные исследования использованы:
• в практической деятельности при сейсмической модернизации реконструируемых зданий и сооружений, а также при реставрации архитектурно-исторических памятников в г. Черкесске и в Карачаево-Черкесской Республике;
• при разработке решений, положенных в основу патента РФ №2215104 «Способ определения расчетного срока службы здания или сооружения»;
• при выполнении научно-исследовательских работ по анализу сейсмостойкости реконструируемых зданий по методике, утвержденной в Центре сейсмостойкого строительства и инженерной защите от стихийных бедствий, и выполнявшейся Центром в г. Петропавловск-Камчатский.
Анализ методов антисейсмического усиления при реконструкции зданий и сооружений на урбанизированных территориях
В тех случаях, когда требуется ликвидация наружных дефектов и устранение повреждений в ненесущих элементах, ограничиваются ремонтом зданий. Восстановление предполагает ликвидацию повреждений в несущих элементах и приведение их в первоначальное состояние. Усиление включает дополнительные антисейсмические мероприятия, первоначально не предусмотренные проектом, и доведение здания до степени, отвечающей требованиям, предъявляемым действующими на этот момент нормами сейсмостойкого строительства. Отдельные авторы параллельно с понятием восстановление пользуются понятием капитально-восстановительный ремонт. зо Реконструкция - подразумевает комплекс работ, в результате которых, изменяются технико-экономические показатели здания. Антисейсмическое усиление здания может быть составной частью работ по капитальному ремонту или реконструкции. Цель его заключается в достижении большей сейсмостойкости за счет выполнения специальных антисейсмических мероприятий. Иногда такие работы называют сейсмической модернизацией, понимая под этим переустройство здания с учетом новых требований.
В настоящем исследовании для этих видов работ, если это не связано с особыми оговорками, будет использоваться понятие реконструкция. При восстановлении зданий традиционно стремятся вернуть их в первоначальное состояние [1, 60, 119] уже после произошедшего землетрясения. Однако, в последнее время складывается тенденция проведения превентивных работ по усилению с целью снижения ущерба от повреждения сооружений землетрясением. Задача ликвидации последствий землетрясения применительно к конкретному объекту обычно формулировалась так: обеспечить пространственную жесткость сооружения и его способность противостоять сейсмическим воздействиям в той же или в большей степени, чем до получения им повреждения [78], что для еще не разрушенного здания не применимо.
Общие принципы восстановления предусматривают: минимальный объем демонтажных работ; наибольшее использование поврежденных конструкций; высокий уровень механизации работ; максимальное использование изделий за водского изготовления; высокие требования к организации и планированию работ. При принятии решения об объеме предстоящих работ рекомендовалось (без указания методов) принимать во внимание величину морального износа здания, остаточный срок его службы, величину физического износа и степень повреждения, а также конструктивное и планировочное решения.
Ввиду того, что сейсмическая модернизация связана с такой существенной специфической особенностью, как изначальной заданностью объемно-планировочного и конструктивного решения, применение приемов, используемых для достижения сейсмостойкости вновь возводимых зданий становится объективно невозможно по техническим и экономическим причинам. Это привело к тому, что при восстановлении и усилении зданий наибольшая роль принадлежит конструктивным антисейсмическим мероприятиям, которые применяются без должного обоснования при отсутствующем нормативном документе, регламентирующем их техническую обоснованность и целесообразность [68], т.е. процесс принятия решения по сейсмоусилению субъективен, а достижение цели при существующем подходе - декларативно и не контролируемо.
Первоначально антисейсмическое усиление конструкций зданий и сооружений от обычного усиления практически ничем не отличалось и заключалось в усилении отдельных конструкций. С накоплением опыта и с увеличением количества методов восстановления зданий после разрушительных землетрясений появилась возможность их классификации. Выделяют традиционно три типа восстановления [62]: I. объединяет все приемы восстановления отдельных несущих элементов зданий: простенков, стен, колонн, ригелей, плит перекрытия, блоков, панелей; II. объединяет способы восстановления связей между частями и элементами здания: углов пересечения и сопряжения стен, панелей, блоков, узлов железобетонных рам и т.п.; III. включает способы восстановления и повышения пространственной жесткости здания, увеличения способности здания, как системы в целом воспринимать и разделять сейсмическую нагрузку между всеми несущими элементами.
Для усиления отдельных простенков и колонн широко используются металлические, штукатурные и бетонные обоймы. Для восстановления пространственной жесткости используют сочетание двух или более изложенных способов восстановления. Один усиливает отдельные элементы, второй - связь вертикальных элементов между собой, третий - связь вертикальных и горизонтальных элементов. Ниже в таблице 1.2 приведена информация о наиболее часто применяемых традиционных способах усиления по данным [60].
В 80-90 годах XX века получили широкое распространение новые методы, среди которых усиление зданий наружными железобетонными аппликациями (см. рис. 1.8) и "саркофагом", предпосылки для чего были созданы в ЦНРЖСК при испытаниях образцов кирпичной кладки, усиленной сетками в растворных и бетонных слоях (см. Табл. 1.3). Основным преимуществом этих способов явилось то, что при проведении работ по сейсмической модернизации продолжалась эксплуатация зданий, т.к. внутреннее пространство при этом практически не затрагивалось, а также сохранялась возможность выполнять надстройку дополнительных этажей.
Меньшее распространение получил из-за отсутствия специального оборудования способ повышения сейсмостойкости зданий обжатием кладки простенков предварительно напряженными стержнями, пропускаемыми через специально пробуренные вертикальные отверстия, что позволяет существенно уменьшить затраты по отделке фасада. В условиях исторической застройки Западной Европы получило широкое распространение [130, 155] усиление зданий при восстановлении: горизонтальными предварительно напрягаемыми тяжами в уровне перекрытия, металлическими обоймами простенков: набетонкой поверх существующих перекрытий, изначально применявшейся для повышения их огнестойкости. Указанные способы по данным [130, 155] показали достаточно высокую эффективность при последующих землетрясениях интенсивностью до EMS8 . Помимо способов усиления непосредственно самого здания применяют также различные способы по изменению основания фундаментов, к которым относят: цементацию, силикатизацию, смолизацию, электрохимический, глинизацию, битумизацию, термический и т.п. Применяют также технологии, связанные с нагнетанием растворов под давлением в грунты с целью создания техногенного основания. Известны методы повышения сейсмостойкости существующих зданий путем снижения сейсмических нагрузок на них за счет: устройства техногенного основания с целью изменения категории грунтов по сейсмическим свойствам, например со II до I или с III до И. установки динамических гасителей колебаний на чердаке или на крыше эксплуатируемых зданий; [63, 19] сейсмоизоляции зданий [5].
Оценка влияния срока службы сооружения на его расчетную балльность
Конечная цель проектирования сооружений состоит в обеспечении их работоспособности в течение срока их службы. Иными словами, задача проектировщика - исключить по возможности, аварийную ситуацию для сооружения, которую в теории надежности называют отказом, а в практике строительного проектирования - предельным состоянием. Отказы можно классифицировать: 1. в зависимости от причин возникновения: отказы внутренние, вызванные недостатками конструкций; отказы из-за внешних причин (перегрузки, изменение схем работы и нагрузки и т.п.); 2. в зависимости от скорости проявления: последовательные, постепенные отказы; внезапные отказы; 3. в зависимости от диапазона отказов: 4. частичные, связанные с отклонением характеристик от допустимых пределов и не вызывающие полной утраты работоспособности; полные отказы; 5. по сочетанию предыдущих концепций: каталептические отказы (коллапс) - внезапные и полные; отказы с постепенным ухудшением параметров и характеристик. 6. в зависимости от последствий: не значительные, не приводящие к ухудшению эксплуатационных характеристик; значительные; критические отказы, приводящие к полному отказу, прекращению выполнения функций и появлению большого риска; 7. в зависимости от срока эксплуатации: преждевременные (часто до монтажа); случайные; износовые отказы.
Отказы, вызываемые землетрясениями, отличаются некоторыми специфическими особенностями от отказов, вызываемых прочими природными процессами, приобретая любой из указанных видов в зависимости от интенсивности сотрясения. Эта специфика проявляется, в частности, в значительной неопределенности данных о сейсмических воздействиях и в возможных тяжелых последствиях разрушительных землетрясений. Это привело в настоящее время к развитию многоуровневого подхода к проектированию сейсмостойких сооружений. При этом для различных уровней сейсмических воздействий используют различные уровни отказа сооружения [133]. С каждым из уровней надежности соотносится свой уровень безопасности. Под безопасностью здесь понимается отсутствие опасности, а под опасностью - вероятность причинения смерти или вреда здоровью. При решении конкретных практических задач в качестве субъекта, для которого определяется опасность, могут рассматриваться также животные, имущество, оборудование и т,п.
Действующими законами РФ допустимый уровень безопасности не регламентируется, несмотря на большое количество законов, посвященных данной проблеме. Рекомендуемые уровни безопасности приводятся в ряде материалов, например в СП 11-112-2001 или СП 11-113-2002, где, впрочем, не оговорено, чем предопределены приведенные уровни. Выполнимой задачей в сложившейся ситуации может быть обеспечение приемлемого уровня безопасности, который может устанавливаться в технических условиях в виде допустимого. Приемлемая безопасность - желаемый уровень безопасности, соответствующий правам человека, а допустимый уровень безопасности 58 заложенный в национальное законодательство и ограничиваемый снизу экономическими возможностями той или иной страны. При рассмотрении проблемы обеспечения безопасности необходимо оговориться, что строительными методами обеспечить 100% безопасность ("свести опасность к нулю") при отказах зданий при землетрясениях не возможно из-за многостороннего воздействием их на людей при большой роли социальных факторов (подготовленность людей, состояние здоровья, адекватность поведения и т.п.), а также с общей безопасностью зданий при эксплуатации, на которую влияет состояние мебели, оборудования и т,п. Это подтверждается информацией, приведенной в [78, с. 85], где утверждается, что при наступлении повреждений d=2 в здании вероятность легких и серьезных ранений, а также летальных исходов при землетрясениях составляет соответственно 3 10 4,4-Ю"5, 10"5. Одним из наиболее обоснованных подходов при отсутствии ограничений, вызванных специфическими целями, является достижение в результате проводимых работ уровня надежности реконструируемых зданий и сооружений, позволяющего обеспечить "фоновую" безопасность, сложившуюся на расчетный момент, т.е. по сути, использование принципа сбалансированного риска. Уровень надежности реконструируемых зданий и сооружений при этом в общем случае не может превышать уровней надежности вновь возводимых зданий и сооружений аналогичного типа и назначения, если иное особо не оговаривается в технических условиях на проектирование реконструкции (антисейсмической модернизации). 2.23адача определения допустимого уровня надежности сооружения Как показано в разделе 2Л при отсутствии специальных требований допустимый уровень надежности и безопасности может быть задан на основе принципа сбалансированного риска, т.е. исходя из фонового уровня безопасности в регионе строительства. В случае чисто экономических последствий при отказе реконструируемого здания или сооружения оценку предельного состояния следует выполнять по условию отсутствия отказа в течение срока службы, т_е. по условию обеспечения требуемой надежности при сейсмических воздействиях, которую не целесообразно назначать более, чем надежность здания при учете всех прочих нагрузок. В настоящий момент надежность строительных конструкций оснований, зданий и сооружений регламентирована требованиями ГОСТ 27751. Впрочем, в технических условиях на реконструкцию, исходя из целевой функции» могут быть указаны и иные показатели, например, А.П.Синициным в [104], приведена "шкала риска", которая заметно отличается от данных ГОСТ 27751. В исследовании же [76] предложены способы нахождения "оптимальной надежности". Естественным фоновым уровнем, регламентирующим уровень безопасности людей на некоторой территории является показатель гибели людей от несчастных случаев. Ниже в Таблице 2.1 приведены полученные автором показатели смертности от несчастных случаев, с учетом распределения Стьюдента по данным, приведенным в [111] для Карачаево-Черкесской Республики в период между 1991-1997 годами с обеспеченностью 0.01, 0.05, 0.1 и 0.2. Показатели посчитаны как для всех возрастных категорий? так и для каждой из них по отдельности. При обработке информации не учитывалась смертность от убийств и самоубийств.
Задача определения требуемого уровня сейсмического риска при эксплуатации здания или сооружения
Действующим законодательством допустимые уровни сейсмического риска не регламентированы. Имеются рекомендуемые документы в виде сводов правил, используемые для оценки градостроительных решений, например СПІМ 12-2001 или СП11-113-2002, где в МРОТ даны оценки приемлемого финансового риска в зависимости от частоты реализации. Но данными показателями не учтены различия в уровне ответственности и в стоимости зданий, что делает их малопригодными для оценки эффективности конкретных технических решений при сейсмической модернизации в ходе их реконструкции. Для установления приемлемости риска представляется целесообразным более детально рассмотреть, какие факторы, не зависящие от сейсмичности региона, влияют на величину риска и не могут быть найдены внутри теории сейсмостойкости. Как и всякий иной экономический прогноз, ожидаемая стоимость здания Сное на момент его повреждения в не вполне определенном будущем не может быть установлена точно. Для учета многофакторности этого показателя целесообразно для различных сценариев выстроить дерево прогнозов, которое должно содержать "благоприятные и "неблагоприятные" ветви. Выбор модели убывания восстановительной стоимости сильно зависит от конкретного типа реконструируемого здания, среди которых наиболее употребимы приводимые к экспоненциальной и обратно пропорциональной зависимости. Поскольку при эксплуатации здания его стоимость переносится на вновь производимый продукт, необходимо принимать во внимание: время эксплуатации здания или сооружения; величину амортизационных отчислений; величину прибыли, которая может быть получена при безотказной эксплуатации здания или сооружения.
Амортизационные отчисления устанавливаются действующим законодательством независимо от формы собственности и организационно-правового статуса и определяются в основном двумя параметрами: сроком службы и начальной стоимостью объекта. В явной или в неявной форме они присутствуют для всех групп зданий и сооружений, и могут рассматриваться, как одна из форм прибыли, получаемой от безотказной эксплуатации зданий и сооружений. При учете фактора времени целесообразно иметь в виду и следующие обстоятельства: момент времени, в который вероятен сейсмический отказ, - показатель, отличающийся дискретностью и высокой степенью неопределенности; прибыль, получаемая при эксплуатации здания, при нынешнем состоянии экономической науки, показатель, отличающийся высокой степенью неопределенности, и не поддающийся точной оценке для длительных временных сроков, а безотказность здания - это лишь один из аргументов функции прибыли; в первом приближении прибыль рассматривается как ежегодное получение финансовых средств. длительность отказа - показатель, связанный с уровнем отказа, т.е. зависящий от уровня сейсмического воздействия, чем предопределены высокая степень неопределенности. Экономический критерий антисейсмического усиления, определявшийся для вновь возводимых зданий в условиях плановой экономики, хорошо известен и подробно изложен в [45] в виде зависимости: = -С + у= Го(К,1)-р{1) (3.8) где: Е — экономический эффект от усиления; С — капитальные затраты на усиление; D(KJ) - ущерб от землетрясения интенсивностью / на сооружение с расчетным классом сейсмостойкости К; р(1) -повторяемость землетрясений интенсивностью / в районе расположения сооружения; Kmin - минимальный класс сейсмостойкости сооружения, т.е. сила землетрясения, которое начинает причинять какой-либо ущерб; 1тах - максимально возможная на площадке интенсивность землетрясения; v - коэффициент приведения затрат по времени. В данном виде эффект от усиления в (3.8) - разница между затратами на усиление и ожидаемым ущербом. Но при таком подходе повышение сейсмостойкости оказывается самоцелью, т.к. не учитывается главное - целесообразность выполнения данных работ, что в условиях рыночных отношений при дефиците финансовых средств делает его не приемлемым.
Рассмотрим модель, в которой моральный износ здания задан экспоненциальной зависимостью с учетом (3.14), В этом случае показатели приемлемого риска для конечных этапов эксплуатации здания существенно снизятся, что проиллюстрировано на рис. 3.4. Это показывает неэффективность повышения сейсмостойкости морально изношенных зданий, а также общеизве 98 стный факт, что реконструкция таких зданий - убыточна. Если задать моральное старение не экспоненциальной, а иной убывающей зависимостью, то качественная сторона выводов сохраняется. Т.е. отсутствие учета морального старения зданий при их сейсмической модернизации ведет к ничем не оправданным затратам и к отвлечению средств от действительно необходимых на правлении их вложения.
Социальный риск имеет место постольку, поскольку люди осуществляют свою деятельность в сейсмически уязвимых зданиях и вблизи них- Единицей измерения социального ущерба служит количество смертей, легких и тяжелых ранений. Имеются методики по приведению показателей социального риска к показателям финансового риска, рассматривавшиеся в главе 2. В общем случае "стоимость жизни" определяется затратами, понесенными людьми, для достижения своего экономического положения на момент оценки риска. Но общепризнанных методик по оценке жизни в настоящий момент не существует. Как правило, стоимость жизни в конкретных случаях определяется двумя путями: по величине страховки; политическими (судебными) решениями при выплате компенсаций, т.е. - субъективно. На сегодня в России разброс данных оценок весьма широк от 10000 рублей до $200000. Кроме того, наметилась тенденция в различиях цены жизни в зависимости от гражданства и даже региона проживания» Задача при оценке жизни еще более усложняется тем, что не представляется возможным при нынешнем состоянии экономической науки дать обоснованный прогноз на будущее о стоимости жизни через промежутки времени, сопоставимые со сроками службы здания.
Анализ существующего архитектурно-исторического наследия и постановка задачи по его антисейсмическому усилению при реставрации
В культурной жизни стран и пародов большое значение имеет их историческое наследие, в котором одно из важнейших мест занимают архитектурно исторические памятники, куда входят фортификационные и транспортные сооружения, культовые и дворцовые сооружения, жилые, общественные и производственные здания. Даже из простого перечисления видно, что к этой категории относятся не только отдельные здания или сооружения, но и целые градостроительные комплексы, включающие ломимо прочего и объекты инженерной инфраструктуры. В настоящее время проблемам сохранения архитектурно-исторических памятников в сейсмически опасных районах традиционно уделяется большее внимание за рубежом [129, 130, 153], например, в Италии, Португалии, Македонии и других странах. Имеются определенные достижения в странах СНГ, например - в Армении и в России [5], Обзор научной литературы по данной проблеме показал, что за рубежом после длительных дискуссий было достигнуто понимание [129] того, что многие строительные технологии, получившие распространение в XX веке не годятся для использования при реставрации архитектурно-исторических памятников, искажая их внешний вид, что равносильно их повреждению. Ценность архитектурно-исторических памятников заключается в самом факте их существования, т.е. главной целью реставрации является сохранение памятника в максимально первозданном виде. По этой причине за рубежом получили распространение такие методы, как: консервационное улучшение [129]; поперечные и продольные тяжи, на-бетонки но перекрытиям, обоймы и их сочетание [130] и т.п. Статистический анализ [130] поведения зданий при землетрясениях интенсивностью 5-8 баллов, усиленных данными способами показал их высокую эффективность при быстрой окупаемости. Негативные отзывы получили железобетонные аппликации, применяемые для реставрации, и т.п. технологии XX века [129],
В последние годы был накоплен существенный опыт при лабораторных исследованиях и непосредственно па практике по сейсмоизоляции Византийских церквей в Македонии [153], а также в Армении. Данный вид сейсмоза-щиты особенно эффективен в случаях, когда имеется необходимость в сохранении настенных фресок и т.п. элементов. При этом, македонские византийские церкви и храмы IX-X веков в Карачаево-Черкесской Республике однотипные (см. рис. 4.1, 4.6-4.8). Крепостные стены в Дербенте - памятник третьего типа. Отдельно стоящие объекты (см. рис» 4.1, 4.4)- памятник 4-ого типа. Четкой границы между этими типами памятников, группирующимися между собой в произвольной форме, - нет, так на территории Н. Архьтзского городища имеется все четыре вида. При антисейсмическом усилении памятников в ходе реставрации имеется ряд принципиальных отличий от работ при реконструкции обычных зданий, не представляющих архитектурной и исторической ценности- Главная особенность памятников в том, что самостоятельную ценность представляют не только несущие конструкции, но и общий вид и т.н. "патина времени". Сами несущие конструкции, тем не менее, представляют ценность в первозданном виде тем, что являются материальным свидетельством приемов строительства, используя которые, удалось создать строения, пережившие многие столетия и даже тысячелетия. Изменение параметров несущих конструкций (например, увеличение размеров колонн, уменьшение проемов и т.п.) нарушает существовавшие пропорции и эффект восприятия памятника в целом или даже может целиком уничтожить объект, как памятник. При постоянной в нашей стране ограниченности средств, выделяемых на реставрацию архитектурно-исторических памятников, в т.ч. сейсмических районах, остро стоит проблема установления сроков, в течение которых могут быть выполнены реставрационные работы без опасения потерять памятник при ближайших землетрясениях, а также определения необходимого и достаточного объема самих реставрационных работ. При таком подходе памятники делятся на несколько типов: тип - учет сейсмических воздействий не актуален, по сравнению с прочими негативными процессами (см» менгир на рис» 4,4); тип - защита от сейсмических воздействий возможна для ограниченной части памятника (пещерные храмовые комплексы и городища, наскальная живопись, которые могут быть сохранены в ограниченном объеме вне всего их природного окружения)5 для которой могут быть использованы подходы по п. 3 и 4; тип - антисейсмическая защита необходима с учетом ограничения отказа приемлемым уровнем, в качестве которого принимаются заранее оговоренные повреждения, например 0 d 3 по MSK-64, при условии отсутствия гибели людей и порчи особо значимых элементов памятника при сохранении возможности их последующего восстановления (см. рис. 4,5); тип - повреждения в памятнике ограничиваются недопустимостью развития любых повреждений в некоторых его элементах (настенные росписи, мозаичное покрытие и т.п. отделка, которая представляет ценность уже сама по себе не зависимо от здания, в котором расположена (см. рис. 4.2 и 4.6), для которых d„ac4«0 и требуется максимальная сейсмозащита.
Архитектурно-исторические памятники имеют специфическую особенность в формировании собственной ценности, в отличие от объектов живописи, например, для которых стоимость может быть определена на аукционных торгах, или от обычных зданий, у которых стоимость снижается по мере накопления морального и физического износа. Для памятников, которые в большинстве своем не могут быть перемещены в другое место, стоимость определяется многогранностью их влияния на общественную жизнь, поскольку, в силу своей общедоступности для обозрения, в той или иной степени они участвуют в формировании идеологии, которая оказывает влияние на экономику. Т.е. ценность памятника определяется опосредствованна, через прибыль, получаемую и иных областях человеческой деятельности, например, для регионов, где непосредственно они расположены, в сфере туризма, индустрии развлечения и т.д. С течением времени ценность памятников только возрастает, что можно понять на примере египетских древностей, на экспозиции которых базируется вся туристическая индустрия страны.
