„Земетресенията не убиват, убиват лошо проектирани и построени сгради“ – инж.Божидар Лесновски

„Земетресенията не убиват, убиват лошо проектирани и построени сгради“

Доклад-оценка
от проведено посещение за периода от 10 до 15 Декември 2019г в
Албания гр.Тирана и гр.Дурас (DURRÄS) след настъпилото
земетресение (27.11.2019г)
от инж.Божидар Лесновски

УВОД
Настоящият изложен материал е свързан с резултати от посещението от 10 до 15 Декември 2019г на български екип (втора група строителни инженери) до Албания гр.Тирана и гр.Дурас (DURRÄS) с координационен център на Европейския съюз под ръководството на специалисти от Гърция, които при започване на всеки работен ден провеждаха брифинг в сградата на общината гр.Дурас. Специалистите се разделяха на групи, окомплектовани с представители от Албания, също строителни инженери или технически контрол. Всъщност строително-инженeрната работа се провеждаше след завършване на сутрешния
брифинг – след дадени указания за оценка на засегнатите сгради след настъпилото земетресение (27.11.2019г) във форма на слайдове. Оценката на сеизмичната уязвимост на сградите от нивото на сеизмичното инженерство, проведохме по предварително представен списък на сгради за посещение, оглед и оформяне на специален формуляр на Алабанското правителство. Нивото на пълнота на входните данни е съществено и определя степенната на прецизност за оценка на уязвимост. За много от входните данни, посочени в табл.1 за обследване липсваха от страна на пострадалите жители, което ни даде основание да приемем, че проектна и строителна документация липсва, вероятно и контрол при изпълнение на СМР (Строително-монтажни работи).

НОРМАТИВНА ОСИГУРЕНОСТ в Р.БЪЛГАРИЯ
В сравнение с българските норми след синхронизиране с европейските норми, указания и методи за събиране на данни за оценка на уязвимостта на сградите, българските проектанти имат много по-висока информираност, познания за проектиране и спазване изискванията на сеизмичното инженерство, но за съжаление не всички колеги се съобразяват и спазват тези толкова важни нормативни изисквания – като например Наредба №5/28.12.2006г (обн.ДВ, бр.7 от 2007г; изм и доп.бр.38 от 2008 и бр.22 от 2010г) за обхват и съдържание на Техническите паспорти /ТП/ на строежа.

Обследването включва:

Съставяне на информационна база данни за нормативните проектни стойности на техническите характеристики на строежa, респективно свързани с изискванията на чл.169, ал1-3 на ЗУТ, установяване действителните технически характеристики за вложени материали – тухли, клас на бетона, вложена армировка (AI, AII и AIII и др);
Действителните технически характеристики на строежа се установяват чрез:
• Събиране, проучване и анализа на наличната (проектна и строителна) техническа документация;
• Екзекутивно заснемане – при липса на Техническа документация(1)
• Оглед и заснемане (измерване) на дефекти, повреди или разрушения: съставяне на „кроке“ – дигитализиране;
• Извършване на необходимите изчислителни проверки, натоварване и съставяне на съпоставителни таблици за периода на проектиране и по време на обследването, т.е. определяне на действителните технически характеристики на строежа и сравняването им с нормативните действащи понастоящем (чл.169, ал.1-3) на ЗУТ;
• Оценката на техническите характеристики се провежда по сравнителни анализи и проверки за определяне на количествените и качествените изменения за удостоверяване на:
1.Размера на повредите или разрушеният в строежа и отклоненията от действащите нормативни актове;
2.Допуснати грешки и недостатъци при проектирането, изграждането и експлоатацията на строежа (сграда, съоръжение и др.);
3.Степен на риска за настъпване на аварийни събития, т.е. доказване остатъчния ресурс на конструкцията на строежът, съгласно актуално действащите нормативни документи за експлоатационни и сеизмични натоварвания;
4.Опасността за обитателите и опазването имуществени ценности, както и неблагоприятни въздействия върху околната среда;
5.Технико-икономическата целесъобразност, културна и социална значимост;

Сеизмична оценка на сградния фонд
Сеизмичната оценка на съществуващите сгради у нас (а и в цял свят) е въпрос, който възниква обикновено след всяко разрушително земетресение, както и в Албания (Тирана и Дурас). В резултат чисто се публикуват „отговор“ след направените обследвания, публикуване на снимки и изводи, заключения и др.анализи и целия проблем затихва бързо, отшумяват тревогите и сеизмичната опасност, която ни грози, много бързо се забравя…
От гледна точка на сеизмичното инженерство, Наредба №РД-02-20-2/2012г; Еврокод 8 – БДС EN 1998-1, БДС EN 1998-3, специалистите посетили Албания (като втора група) направиха оглед на засегнатите сгради от съществуващия сграден фонд на дати от 09.12 до 15.12.2019г.
Обследването се проведе при посещение на сгради в различни райони по предварителен съставен списък от общината на гр.Дурас, като се съблюдаваше:
• Недостатъци в нормативните документи;
• Груби грешки при проектирането поради отсъствието на подходяща професионална подготовка;
• Недобросъвестно изпълнение и използване на некачествени или неподходящи строителни материали.
Сеизмичната оценка на съществуващия сграден фонд е крайно належаща с оглед на:
• реалната сеизмична опасност, която се игнорира;
• увеличената уязвимост на сградите в резултат от „произволни“ реконструкции.
Сеизмичната оценка на съществуващия сграден фонд трябва да се осъществи на базата на:
• Класификация на сградите с оглед на възраст, конструктивна система, конфигурация в план и по височина и др.специфични особености;
• Осъвременен кадастър, включващ достоверна информация за видовете сгради и броя на жителите им;
• Определяне на „приоритетни“ видове сгради, както и конкретни техни представители за оценка на сеизмичната им уязвимост;
От своя стара сеизмичната оценка на конкретна сграда включва:
• експертен инженерен оглед и анализ;
• архитектурно и инженерно заснемане;
• определяне на действителните якости на вложените материали;
• натурно динамично експериментиране за установяване на основните параметри, определящи реагирането на сградата на сеизмични въздействия;
• „експресно“ определяне на изчислителното сеизмично натоварване и проверка на носещата способност на застрашените сечения на „главните“ елементи на конструкцията
Въз основа на това изследване е необходимо да се определи „глобалната“ сеизмична оценка на съществуващият сграден фонд.

За да запазим своя живот и живота на близките за да запазим духовни и материални ценности при бъдещи земетресения, трябва да спазваме някои основни правила за сградите, в които ни минава голяма част от живота ни:
• Новите сгради да се изпълняват задължително с конструктивен проект, дори да са едноетажни еднофамилни;
• Да се избягва реконструкция в съществуващи сгради (особено в партерни, приземни етажи и в мецанин) за смяна на предназначение;
• Да се не допуска интервенция върху носещата конструкция и върху носещи и вътрешни стени, отвори в стени, отвори в стени, премахване на врати или отваряне на нови;
• Усилването на съществуващи сгради да се изпълнява задължително с Инвестиционен проект по част Конструктивна за цялата сграда, а е за отделни апартаменти;
• От гледна точка на сеизмичното инженерство, от натрупаният опит, познания, надграждане на проектните норми, основната причина за увеличаване сеизмичната уязвимост се оказва некачественото строителство и контрол.
• Сеизмичната оценка на съществуващите сгради у нас е въпрос, който възниква обикновено след всяко разрушително земетресение, станало в чужбина – сензацията преобладава над експертния анализ.

От земетресението на 04.03.1977г три сгради в Свищов са разрушени напълно и са загинали повече от 130 човека. След това земетресение заедно с проф. д-р Г.Апосотолов и част от екипа на катедра „Конструкции“, посетихме засегнатите райони от земетресението на Вранча.
Силата на земетресението е с Магнитуд (М-7,2), интензитет в Букурещ (8-9степен); Свищов (7-8ст); Две могили (8-9ст); Русе (7ст), София (5-6ст) – виж карта на България. Разрушителната посока на земетресението е Букурещ – Свищов – София. Продължителността му е 12-14сек. Характерно е с дълги периоди 1 до 1,3 секунди. Основите повреди от земетресението се класифицират като:
• Земетресението се прояви като изпитателно за сгради с периоди на свободни трептения (от 1 до 1,5 секунди);
• Проявени повреди на сгради с голяма коравина върху слаби локални инженерно-геоложки условия, при което сеизмичното въздействие се увеличава (от 2-2,5 пъти) – това са високи сгради и сгради с гъвкави етажи;
• Сградите, изпълнени по съвременни строителни системи (по норми от 1964г), подсигурени по съвременни методи са получили незначителни повреди или са незасегнати;
• Повредите на сградите край ивицата на р.Дунав са значителни:
◦ Най-много са пострадали: сградата на общежитието, жилищна сграда и административна сграда на металургията в гр.Свищов. Сградите са монолитни, строени по традиционен метод.
◦ Общо разрушението на сградите е станало крехко, без да е характеризирана конструктивната система. Бетонът напълно се е отделил от армировката и е изцяло разслоен;
◦ Сградите не са подсигурени на земетръс, съгласно сеизмичното райониране, т.е. по норми за Свищов е сеизмична степен VIта в действителност силата на земетресението за Свищов е (7-8ст);
◦ Монолитните сгради при проектиране за съответния период не са изчислявани на въздействия от вятър, т.е. ако се изчисляваха на вятър, сеизмичната устойчивост ще бъде по-голяма;
◦ На лице са лоши инженерно-геоложки условия с високо ниво на подпочвени води;
◦ Поради функционалния характер партерният етаж е с скелетна конструкция без стени. Наред с това колоните не са осигурени да поемат едновременно действие от знакопроменлив огъващ момент (±М) и променливи по големина нормални и напречени
сили;
◦ Сградите са изчислявани и конструирани само на вертикални товари, следствие на което не е създадена достатъчна пространствена сигурност (устойчивост) в конструктивни детайли;
◦ По видими белези, качеството на строителните работи не е добро, проектната якост на бетона не достигната, използвана едра фракция от речна баластра – няма хомогенна структура на бетоновата смес;
◦ На места армировката не е добре закотвена, застъпването при снажданията не е достатъчно (min 40Ф/N за колоните на 1/3hет), т.е. не са спазвани нормативните изисквания; стремената в тези зони не са сгъстени, а са разредени или събрани в едно
сечение, което създава предпоставка за отскубване и изкълчване на носещата армировка;
◦ Работните фуги не са добре обработени, което нарушава монолитността на конструкция;
◦ Всички останали сгради в Свищов, Русе – Сеново, Вятово, Две могили и др.жилищни еднофамилни къщи са получени повреди, изразени в напукване на носещи и неносещи стени, разместване на стени, паднали мазилки, ротация на стб.плочи при липса на
колони, разрушение конструктивни елементи – колони, греди, стб.плочи, коси (наклонени носещи колони) в промишлени сгради – виж снимки от личен архив.

Общото ми впечатление, заключение и препоръки от проведеното визуално обследване на земетресението в Албания (гр.Тирана и гр.Дурас) дата 27.11.2019г и личният ми архивен материал от земетресението от 04.03.1977г се представят чрез анализиране на снимковия материал:
• Голям брой от жилищният сграден фонд в гр.Дурас е запазен, т.е. няма разрушения за добре проектираните и изпълнените конструкции;
• Пукнатини частични разрушения има в тухлени стени и на еднофамилни едноетажни двуетажни сгради *жилищни), където качеството на изпълнението е незадоволително;
• Не са спазвани основни изисквания за сеизмично осигуряване – липсват конструктивни елементи колони, греди, стб.пояси – вертикални и хоризонтални, за двуетажни сгради със сутерен, в стълбищните клетки лиспват „шайби“. За тези сгради не са
решени изискванията за „хоризонтална и вертикална регулярност“, неправилно конструиране при надграждане с повишаване на етажната височина, т.е. върху няколко реда от тухлена зидария стъпва етажната плоча. Колоните се разместват във височина;
• В едноетажни и двуетажни жилища и за високо етажното строителство вложените материали, видимо нямат необходимата здравина (якост), както за вложените тухли за разтвори и за вложения бетон – видимо разслоен, липсва адхезия между бетон и армировка, неправилно изграден армировъчен скелет, липсват стремена, тяхното сгъстяване в особено важните зони – връзка „колона-фундамент“; „кола-греда“; „връзка между две греди“; усилване в „конзолни греди и мястото на запъване“ и за много конструктивни елементи и детайли;
• Почти на всички едноетажни къщи, решени с дървена конструкция, покривите бяха напълно разрушени, защото нямат основни съставни елементи – периферни греди, биндерни греди, „попове“ – вертикални елементи, подкоси, клещи, цялостна дъсчена
обшивка. Всичко окачени тавани от дъсчена обшивка също е напълно разрушена – строителството е много слабо, разрушени етажни балконски парапети, разрушени тухлени огради с височина (0,80 – 1,29м) без пиластри при единична тухла b=12см на глинен разтвор – разрушена изцяло.
• На нови и стари сгради стените са разрушени частично или изцяло с характерните диагонални, коси и вертикални пукнатини. Некачествената зидария, видимо без необходими превръзки „клокова“ или „кръстата зидария“. Липсват детайл на сглобки при
допиране на стените от напречена и надлъжна посока. Носещ вертикален или хоризонтален елемент корав, стъпва върху зидария без специален детайл в точката на вертикалният товар и сеизмично осигуряване.
В много от тези сгради липсват основи, а за външните стени изградени от тухла, камък и фугиращ материал от линени или вертикални разтвори без никаква здравина са сеизмично уязвими и бързо се разрушават, т.е. качеството на строителството е един от основните фактори, определящи сеизмичната уязвимост на конструкцията.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение на станалото земетресение на 27.11.2019г в Албания, дава основание да се направят следните общи изводи по отношение на строителството в Албания, както и у нас:
1. Наложително е оглеждане и прецизиране на наличния сграден фонд с оглед разделителни дати, в които са приети или изменени съответните таблици/наредби за строителство в сеизмични райони.
2. Обследване нива на повреди и разрушения в конструкциите на сградите по Европейската макросеизмична скала (EMS-98) [2]:
3. Описание на типовите конструктивни системи на сградите по
4. Необходимо е да се оценят противосеизмичните качества на различните строителни системи и да се насочват съответните райони и респективно предварителна оценка на инженерно-геоложки условия, в които се налага фундиране;
5. Прилагането на нормативната методика е задължително:
– Наредба №РД-02-20-2/2012;
– БДС EN1998-1:2004; EN 1998 Еврокод 8. Проектиране на конструкции в земетръсни райони; БДС EN 1998-3 – Оценка и възстановяване, усилване на сгради;
6. Наред с изчислителните методи да се прилагат и конструктивни мероприятия, специални конструктивни детайли, в резултат на изучаване поведението на сградите по време на земетресения;
7. Необходимо е да се прецени влиянието на всички фактори върху носещата способност на конструкцията, съгласно строителството в земетръсни райони;
8. Качеството на СМР (Строително-монтажните работи) да се завиши така, че да се гарантира постигане на проектното решение, проектни якости, положението на геометричните форми на конструктивните елементи;
9. Следва да се създаде и засили непрекъснатият контрол по време на изпълнението;
10. Наред с всичко е наложително да се завишат знанията на проектанти и особено на строители по отношение характера, оценката на сеизмичната опасност, мерките за сеизмичната защита и конструктивните мероприятия;
11. Да се създаде мрежа от измервателни станции за точна оценка на сеизмичните въздействия;
12. Да се създаде регистрираща мрежа за всички сгради (училища, болници, важни високи административни сгради), които ще дадат данни за поведението при динамични натоварвания;
13. Изборът на конструкцията, респективно и конструирането й до голяма степен предопределят тяхната сеизмична уязвимост или устойчивост;
14. Конструкцията реагира на сеизмични въздействие в съответствие на своите „ВЪЗМОЖНОСТИ“, а не според желанието на проектната или възложителя;
15. Опитът от минали земетресения у нас (04.03.1977 – Вранча, Попово, Стражица, Перник и много други), както и в Албания (Тирана, Дурас) показва, че:
– Рязката промяна на коравината по височина на конструкцията;
– „Принуждаването“ на елементи с различна коравина (характер на работа) при динамични натоварвания да работят съвместно;
-„Гъвкавият първи или междинни етажи, може да се окажат фатални за сградата, като цяло при сеизмични въздействия;
-Лошо изпълнение дилатационни фуги или въобще неизпълнена дилатационна фуга, ограничават линейните премествания и свободното проявяване на дефромациите;
е необходимо да се направи оценка на очакваната сеизмична осигуреност на всички сгради на територията на Р.България.