Алматы — ірі посткеңестік қалалардың арасында сейсмикалық қауіп деңгейі ең жоғарылардың бірі. 475 жыл қайталану кезеңімен есептік жер сілкіністің қарқындылығы — МСК-64 шкаласы бойынша 8–9 балл, топырақтың шарықтау үдеуі 0,4–0,5 g. Бұл нақты қауіп, теориялық емес: Алматыда сезілетін тербелістер жиі болады, ал бірнеше ондаған жылда бір рет — жойқын жер сілкіністер болады. Дәл осы себепті сейсмикаға төзімді жобалау Алматы өнеркәсіп ғимараттары үшін опция емес — заң талабы. Бұл іс жүзінде нені білдіретінін талдап көрелік.
8–9 балл
Алматының есептік сейсмикасы
МСК-64, 475 жыл қайталану кезеңі — ҚР ірі қалаларының арасындағы максималды аймақ
0,4–0,5 g
топырақтың шарықтау үдеуі (PGA)
есептік жер сілкінісіндегі көлденең үдеу — есептің негізгі параметрі
+10–20%
сейсмикалық нығайту құны
сейсмикаға төзімділікті қамтамасыз ету үшін металл конструкциялар құнына үстеме
2023
соңғы елеулі жер сілкінісі
2023 жылы 5,8 балл — талаптардың өзектілігін тұрақты еске салу
Алматыдағы сейсмикалық белсенділік тарихы
Алматы (тарихи Верный) бірнеше рет жойқын жер сілкіністеріне ұшырады:
- 1887 жыл — Верней жер сілкінісі, 8 балл, айтарлықтай қирандылар
- 1889 жыл — Шілік, 8–9 балл
- 1911 жыл — Кемін, 9 балл, аймақ тарихындағы ең күштілерінің бірі
- 1966 жыл — 7–8 балл
- 2003 жыл — 5 балл
- 2015 жыл — 5 балл
- 2023 жыл — 5,8 балл
Сейсмикалық белсенді аймақ ешқайда кетпеді. Геологтар Алматыдағы келесі күшті жер сілкінісін жақын он жылдықтарда жоғары ықтималдықпен болжайды.
Алматыға арналған нормативтік база
Қазақстандағы сейсмикаға төзімді құрылыс мыналармен реттеледі:
- СН ҚР 2.03-30-2017 «Сейсмикалық аудандарда құрылыс» — негізгі құжат
- СН ҚР 2.03-30-2006 (бұрынғы редакция, ішінара қолданылады)
- ГОСТ 31937-2011 — ғимараттардың техникалық жай-күйін зерттеу
- ҚР сейсмикалық аудандастыру карталары — ЖСА-2015 (жалпы сейсмикалық аудандастыру)
- Алматыны егжей-тегжейлі сейсмикалық микроаудандастыру материалдары — нақты учаскелер үшін
Алматыдағы әрбір объект үшін жобалаушы міндетті:
- ЖСА картасы мен микроаудандастыру деректері негізінде алаңның есептік сейсмикасын анықтау
- Сейсмикалық есеп әдісін таңдау (квазистатикалық немесе динамикалық)
- Сейсмикалық жүктемелерді ескере отырып конструкцияларды жобалау
- Жобаны мемлекеттік сараптамаға ұсыну
Сейсмика металл каркасты қойманың конструктивіне қалай әсер етеді
1. Нығайтылған тіреу түйіндері
Ригельдердің (фермалардың) бағандарға жалғасу нүктелері — сейсмика кезінде маңызды нүктелер. Күшті жер сілкінісінде осы түйіндерде максималды жүктеме шоғырланады.
Кәдімгі аймақ үшін: Стандартты есептік жүктемеде болттық немесе дәнекерлік қосылыс.
Алматы үшін (9 балл):
- Тіреу пластиналары үлкенірек қалыңдықта (+2–3 мм)
- Азайтылған қадаммен бірнеше қатар болт
- Жалғасу аймағындағы қаттылық қабырғалары
- Көлденең күшке есептеу Q = 0,4–0,5 × G (G — ғимарат салмағы)
2. Сейсмикалық байланыстар
Байланыстар — ғимараттың көлденең сейсмикалық әсерге қаттылығын қамтамасыз ететін қосымша болат элементтер (әдетте крест тәрізді немесе V тәрізді раскостар).
Ғимарат жоспарында: Төбе деңгейінде көлденең байланыстар (шеткі қатарлар мен аралық арқылы) Торецтерде және ортасында: Тік байланысты панельдер
Байланыстарсыз ғимарат «карточный үй» ретінде жұмыс істейді — көлденең соққыда бағандар шайқалады және тіреу қабілетін жоғалтады.
Байланыстарға арналған металл шығынының қосымшасы: каркас жалпы салмағының 8–15%.
3. Нығайтылған бағандар анкерлеуі
Бағандар анкерлік болттар арқылы іргетасқа бекітіледі. Жер сілкінісінде болттар жұлып алу (іргетастан) және кесу жүктемесін алады.
Алматы үшін:
- 8.8 немесе 10.9 беріктік классындағы анкерлік болттар
- Үлкен өлшемді анкерлік пластиналар
- Салыну тереңдігі стандартқа қарағанда 20–30%-ға жоғарылатылды
- Сейсмикалық коэффициентпен тартылу мен кесу комбинациясына есеп
4. Қаттылық диафрагмалары
Көп аралықты ғимараттарда кеңістіктік қаттылықты қамтамасыз ету үшін диафрагмалар қажет — көлденең бағытта қатты жазықтықтар. Бұл болат диафрагмалар (дәнекерлі) немесе нығайтылған түйіндері бар тіреу жақтаулары.
5. Қоршау конструкцияларын бекіту
Сэндвич-панельдер сейсмикалық соққы кезінде жазықтықта және жазықтықтан тыс инерциялық жүктемелерді алады. Панельдерді бекіту:
- Желдің үстіне қосымша жазықтықтан тыс инерциялық жүктеме = 0,1–0,2 кН/м²
- Деформация кезінде каркастың салыстырмалы ығысуы (панель «ұшып кетпеуі» тиіс)
Алматыдағы қабырға панельдерінің бекітпе бұрандаларының қадамы стандартты аймақтарға қарағанда аз.
Алматыдағы ғимараттарға арналған есеп әдістері
1-әдіс: Квазистатикалық (сызықтық-спектрлік)
Қоймалық ғимараттар үшін ең кең таралған. Сейсмикалық жүктеме статикалық көлденең күшпен ауыстырылады:
Q = α × K₁ × K₂ × G
Мұнда:
- α — есептік үдеу (Алматы үшін 0,4–0,5 g)
- K₁ — динамикалық коэффициент (ғимараттың тербеліс пішініне байланысты)
- K₂ — пластикалық деформацияларды ескеру коэффициенті (0,3–1,0)
- G — ғимарат жүктемелермен бірге салмағы
8–12 м биіктіктегі және 24 м аралықты бір қабатты қойма үшін типтік есептік көлденең сейсмикалық жүктеме ғимарат салмағының 15–25%-ін құрайды.
2-әдіс: Динамикалық (уақыттық талдау)
Күрделі және биік ғимараттар (>60 м), бірегей объектілер үшін қолданылады. Арнайы бағдарламалық жасақтама қажет (ANSYS, SAP2000, ETABS). Стандартты қоймалар үшін әдетте артық.
Алматыда қолданылатын сейсмикалық есеп бағдарламалары
Жауапкершілік санаттары мен Алматы
ҚР-дағы ғимараттар ГОСТ 27751 бойынша жауапкершілік деңгейлері (КС-1, КС-2, КС-3) бойынша бөлінеді. Бұл есептік сенімділік коэффициентіне әсер етеді:
| Деңгей | Объект түрі | Сенімділік коэффициенті γn |
|---|---|---|
| КС-1 | Уақытша және аз бағалы | 0,8 |
| КС-2 | Кәдімгі өнеркәсіп ғимараттары (қоймалар) | 1,0 |
| КС-3 | Бірегей, маңызды | 1,1–1,2 |
Қоймалардың көпшілігі — КС-2. Бұл стандартты 1,0 сенімділік коэффициентін білдіреді. Ерекше жауапты объектілер үшін (қауіпті жүктер сақтау, адамдардың үнемі болатын ғимараттары) — КС-3.
Практикалық мысалдар: конструктивте не өзгереді
Алматыдағы (9 балл) 1000 м² қойма (30×33 м, 8 м биіктік) мен Шымкент (5 балл)
| Элемент | Шымкент (5 балл) | Алматы (9 балл) | Айырмашылық |
|---|---|---|---|
| Баған 30×30 см, @ 6 м | 4,5 мм | 6–8 мм | Материал бойынша +33–77% |
| Тіреу пластиналары | 14 мм | 20–22 мм | +43% |
| Баған анкерлік болттары | M24, 4 болт | M30, 4–6 болт | ~40%-ға қымбат |
| Байланыстар (МК салмағының %-і) | 5–6% | 12–15% | Байланыстар бойынша +100% |
| Панель бекіту қадамы | 250–300 мм | 200–250 мм | +20% бекітпе |
| МК жалпы қымбаттауы | Базалық | +12–22% |
Алматыдағы сейсмикаға арналған іргетас
- Анкерлік болттар: M30 10.9 класы, 200×200×25 мм табақты шайбамен
- Анкерлеу тереңдігі: В25 бетонда кем дегенде 700–900 мм
- Анкерлеу ұзындығы Q = 0,5G/бағанада жұлып алу шартынан есептеледі
Жер сілкінісі кезіндегі металл каркастың мінез-құлқы
Сейсмикалық аймақтарда болаттың бетоннан басты артықшылықтарының бірі — пластикалық қасиеті. Болат сынғыш жарылмайды: алдымен деформацияланып, энергияны сіңіреді, содан кейін ғана бұзылады (егер бұзылуға жетсе).
8 балдық соққыдағы мінез-құлық моделі:
- Ғимарат көлденең «шайқалады»
- Түйіндердің серпімді деформациялары энергияның бір бөлігін сіңіреді
- Өте күшті соққыда — алдын ала жобаланған «пластикалық шарнирлердегі» (болаттың пластикалық жұмыс аймақтары) пластикалық деформация
- Ғимарат деформацияланады, бірақ бірден құламайды → эвакуациялану уақыты
Бұл беріктік шегі асылғанда сынғыш және лезде бұзылатын кірпіш қалаудан немесе жиналмалы темірбетоннан түбегейлі ерекшеленеді.
Металл каркас — сейсмикалық белсенді Алматы үшін оңтайлы материал
Сейсмикаға төзімді конструкцияларды пайдалану
4 балл және одан жоғары әрбір жер сілкінісінен кейін ұсынылады:
| Іс-шара | Мерзімі | Маңыздылығы |
|---|---|---|
| Тіреу элементтерін визуалды тексеру | 3 күн ішінде | Маңызды |
| Болттық қосылыстарды динамометрмен тексеру | 7 күн ішінде | Маңызды |
| Төбе мен жалғасуларды тексеру | 7 күн ішінде | Маңызды |
| Іргетасты тексеру (қол жетімді бөліктер) | 7 күн ішінде | Маңызды |
| Инженерлік жүйелерді тексеру (газ, электр) | Дереу | Маңызды |
| Аспаптық зерттеу (6+ балл кезінде) | 30 күннен кешіктірмей | Маңызды |
Маңызды: 6 балл және одан жоғары жер сілкінісінен кейін пайдалануды жалғастырар алдында аспаптық зерттеу үшін лицензиялы ұйымды тарту міндетті.
StroyHub сейсмикаға төзімді құрылыс нормаларына сай жобалайды және салады
StroyHub-тің Алматыдағы әрбір объектісі сейсмикалық есепті тексерумен мемлекеттік сараптамадан өтеді. Болттарды бекіту хаттамалары, атқарушылық сызбалар, кепілдік — барлығы кіреді.
Жиі қойылатын сұрақтар
500 м²-ға дейінгі кішкентай қойма үшін мемлекеттік сараптама қажет пе?
Ресми түрде ҚР-да 500 м²-ға дейінгі ауданы мен 15 м-ге дейінгі биіктігі бар объектілер үшін мемлекеттік сараптама міндетті емес. Бірақ Алматының сейсмикалық аймағында кішкентай объектілер үшін де оны жүргізуге кеңес береміз — бұл дауда сіздің қорғаныш.
Бұрын салынған қойманы сейсмикаға нығайтуға бола ма?
Иә, мұны сейсмикалық нығайту немесе сейсмоизоляция деп атайды. Әдістер: қосымша байланыстар орнату, салма пластиналармен түйіндерді нығайту, сейсмоизоляторлар орнату. Құны ғимараттың жай-күйіне байланысты — жаңа құрылыстың 20–40%-ін құруы мүмкін. Зерттеу мен жоба қажет.
Кейбір Алматы ғимараттары сейсмикасыз болса да «жақсы көрінетіні» неліктен?
Себебі олар салынғаннан бері күшті жер сілкінісі болмаған. Ғимарат 30 жыл тұра алады, қалыпты көрінуі мүмкін — алайда алғашқы 7 балдық соққыда оны жер-жебір ете алады, егер оған сейсмикаға төзімділік берілмесе.
Алматыдағы қандай кеңестік ғимараттар ең қауіпті?
Антисейсмикалық белдеулерсіз кірпіш ғимараттар (1965 жылға дейінгі кеңестік ғимараттардың көпшілігі), жеткіліксіз панель қосылыстары бар ірі панельді бетон ғимараттар, тіреу конструкциялары бұзылған қоймалар. Жаңа объектілер үшін — тек қазіргі нормалар бойынша жаңа құрылыс.
