По мере роста численности населения и урбанизации все больше людей будут жить и работать в сейсмически активных регионах. Это серьезный вызов для инженеров. Для защиты жизни и имущества проектирование устойчивых зданий опирается не только на сложный анализ, но и на передовые, надежные варианты материалов и конструктивных систем, включая технологию сборного железобетона.
По оценкам, более половины территории Индии уязвимо для сейсмичности. Среди других регионов с большим населением, сталкивающихся с проблемами сейсмичности, - Китай, Южная и Северная Америка, Филиппины, Япония и Новая Зеландия.
Проблема сейсмического риска возрастает в быстро развивающихся регионах, однако в настоящее время достигнут значительный прогресс во внедрении новых вариантов, таких как использование технологии сборного железобетона в Индии.
Проектирование конструкций в сейсмических районах является более сложным и ответственным, чем для обычных зданий.
"В Индии большинство заказчиков и представителей строительного сектора не знакомы с сейсмическими характеристиками технологии сборного железобетона. Поэтому у них могут возникнуть опасения, которые могут стать решающим фактором при выборе строительной системы", - рассказывает Пракаш Шах, руководитель отдела технической поддержки компании Elematic India.
"Однако существует большой и постоянно растущий объем международных знаний о сейсмических характеристиках систем из сборного железобетона. Эта технология работает как минимум так же хорошо, а то и лучше, чем монолитные бетонные конструкции". В Индии технология сборного железобетона сделала большой шаг вперед в проектировании зданий в сейсмических районах. Хорошим примером этого является крупный научно-исследовательский центр, недавно построенный компанией Nestle.
Проект центра исследований и разработок компании "Нестле Индия" в Манесаре, штат Харьяна, Национальная столичная область (NCR), состоит из пяти этажей (включая цокольный). Здание расположено на площади 91 х 70 м.
Ключевыми критериями при проектировании научно-исследовательского центра были большие открытые площади, обеспечивающие максимальную гибкость, широкопролетные перекрытия, способные выдерживать большие нагрузки от оборудования (до 15 кН/м2), и, конечно же, способность противостоять землетрясениям. Регион имеет 4-ю зону сейсмичности (пиковое ускорение грунта (PGA) составляет 2,4 м/с2) с мягкими грунтами, что соответствует требованиям национального строительного кодекса, регулирующего землетрясения, IS-1893. При проектировании также учитывалось качество строительства, обеспечивающее высокие гигиенические характеристики в течение всего срока службы здания, и возможность быстрого строительства.
Для удовлетворения этих критериев сборный железобетон был очевидным стратегическим вариантом. У Elematic была возможность представить эту технологию, объяснив ее сферу применения и возможности для здания, включая варианты структурных систем, планировки, симметрии и сетки. Хотя основное внимание было уделено сборному железобетону, другие неотъемлемые элементы, такие как монолитный бетон, также не были забыты.
Концептуальный проект был разработан компанией Elematic India Pvt Ltd, а большие открытые пространства здания требовали применения плит длиной 12 метров. Однако в данном случае преднапряженные пустотелые плиты не использовались; строгие гигиенические требования заказчика и риск развития грибков означали, что конструктивные системы, включающие пустоты и любые связанные с ними отверстия для обслуживания, не могли быть использованы. При проектировании использовались сплошные, предварительно напряженные плиты.
Для сопротивления боковым нагрузкам (сейсмическим и ветровым) была выбрана композитная строительная система: литые сдвижные стены для сопротивления боковым нагрузкам, а гравитационную нагрузку принимают сборные колонны, предварительно напряженные сборные балки и перекрытия.
Сборные железобетонные и монолитные элементы обеспечивают полную конструкцию и необходимую жесткость, а также удовлетворяют строгим критериям эксплуатационной пригодности, таким как предельные прогибы и раскачивание. Но при этом решения обеспечивают необходимую пластичность конструкции - способность немного поддаваться, в контролируемых пределах, в соответствии с проектом.
Все этажи имеют монолитные перекрытия, что позволяет сборному железобетону и монолитным деталям стать монолитной горизонтальной массой, обеспечивающей необходимую форму диафрагмы для передачи боковых нагрузок на вертикальные пути нагрузки на фундамент.
К сборным железобетонным элементам здания также относятся подпорные стены подвала, фасадные панели, стены лифтовых шахт и лестничных клеток.
Используя промышленную систему производства сборного железобетона Elematic, элементы здания отливались легко и быстро, что позволило сократить расходы на оплату труда и материалы, обеспечить соединения компонентов с отличной собираемостью и ускорить строительство на объекте. Elematic предоставила инженерные услуги, завод по производству сборного железобетона (основное оборудование для которого было поставлено из Финляндии), поддержку проекта, обучение и надзор за монтажом.
Подвал центра исследований и разработок (для оборудования) и два этажа были построены, как и планировалось, в начале 2013 года, что позволило "Нестле" получить 15 000 м2 площади. Полный проект предусматривает еще два этажа, что добавит еще 5000 м2.
