Книга посвящена вопросам проектирования и расчета зданий, возводимых в сейсмических  районах. В ней содержатся краткие сведения о  природе и последствиях землетрясений, излагаются основы динамической теории сейсмостойкости, приводятся краткие сведения по расчету  свободных колебаний различных систем, а также  данные о механических свойствах строительных  материалов при динамическом действии нагрузки и рассматриваются основные конструкции  наиболее распространенных типов зданий. Книга  содержит примеры определения сейсмических нагрузок на здания.

Предисловие

Глава I. Землетрясения и их последствия
Некоторые данные о последних землетрясениях
Причины возникновения землетрясений
Оценки силы (интенсивности) землетрясений
Характеристики колебаний грунта
Сейсмическое районирование и микрорайонирование территорий

Глава II. Сейсмические нагрузки
Краткая история развития теории расчета
Выбор расчетной схемы
Система с одной степенью свободы
График β
Система со многими степенями свободы
Методика определения расчетных значений сейсмических сил
О точности расчета
Сопоставление результатов расчета с последствиями землетрясений
Крутильные колебания и влияние протяженности (в плане) зданий
Висячие покрытия и пологие оболочки
Упруго-пластическая работа конструкций

Глава III. Частоты и формы свободных колебаний сооружений
Системы с конечным числом степеней свободы
Системы с малым числом степеней свободы
Крутильно-поступательные колебания систем с конечным числом степеней свободы
Системы с бесконечным числом степеней свободы
Приближенные способы расчета
Частоты и формы свободных колебаний сложных конструктивных систем

Глава IV. Динамические характеристики строительных материалов
Прочность материалов при немногочисленных повторных нагружениях
Динамические жесткости конструкций
Характеристики затухания

Глава V. Основные принципы проектирования сейсмостойких зданий
Особенности конструктивно-планировочных решений и расчета сейсмостойких зданий
Кирпичные здания
Крупноблочные здания
Крупнопанельные бескаркасные здания
Каркасные здания
Монолитные железобетонные здания

Глава VI. Практический расчет сооружений по методике, принятой в действующих нормах
Общие замечания
Определение расчетных сейсмических сил
Выбор расчетных схем зданий и сооружений. Определение периодов н форм их свободных колебаний
Распределение сейсмической нагрузки

Глава VII. Примеры определения расчетных сейсмических нагрузок

Предисловие

Землетрясения — это стихийные бедствия, которым подвержены многие районы земного шара. На суше  сильные землетрясения вызывают оползни и обвалы в горах, приводя к исчезновению существующих и к образованию новых озер и болот, к изменению русел рек и другим  подобным явлениям. На море землетрясения сопровождаются появлением гигантских волн, заливающих громадные  площади прибрежных земель. Понятно, что все это нередко приводило к большим разрушениям многих плодов  человеческого труда и к гибели многих людей. Поэтому с  незапамятных времен землетрясения наводили ужас на все  живые существа. В древние века никаких средств защиты от этой стихии не было. Однако люди стали замечать, что разрушались не все строения и, следовательно, можно  создать сооружения, способные противостоять  землетрясениям. Но для этого необходимо было установить, что  вызывает разрушения, какие силы в этом повинны. Разобраться в этом было очень трудно, так как  землетрясения возникают неожиданно, длятся очень короткое время и сопровождаются такими явлениями, как  колебания почвы, страшный подземный гул, наводящими  панический страх на людей.

Первая попытка создать теоретические предпосылки для расчета и проектирования сейсмостойких зданий и сооружений была сделана в прошлом столетии японским ученым Ф. Омори, предложение которого получило  название «статической теории». Появление этой теории  несомненно представляло крупный шаг вперед, но применение на практике строительства не гарантировало здания от разрушения при сильных землетрясениях.

Вскоре выяснилось, что расчет зданий на основе этой теории во многом носил формальный характер и обычно мало влиял на размеры несущих элементов. В правилах и рекомендациях по конструированию зданий, возводимых в сейсмических районах, приводились требования,  сводящиеся к набору рецептурных указаний, не связанных с расчетом, на основе которого, казалось бы, должно  вестись проектирование.

Всё это явно указывало на неполноценность  «статической теории» и требовало изыскания более совершенных методов расчета. В сознании строителей все более  созревала мысль о необходимости такого подхода к расчету  сооружений на сейсмические воздействия, который бы  учитывал динамику явления.

С введением в нормы проектирования динамического метода расчета положение изменилось и позволило создать значительно более обоснованное представление о работе конструкций при землетрясении.

Однако сложность задачи не исчерпывается только  вопросом о том, какие силы возникают в зданиях при  землетрясениях и как их определить. Чрезвычайно важным  является также и вопрос, как эти силы могут быть  восприняты несущими конструкциями, т. е. какие нагрузки для конструкций могут быть допустимыми. Отсюда вытекает практически важная проблема о несущей способности  различных материалов и конструкций при их загружении  сейсмической нагрузкой. Эта проблема имеет свою специфику, так как сейсмическая нагрузка действует  непродолжительное время, по своей интенсивности нерегулярна и  сопровождается очень значительными перегрузками. Само собой понятно, что такой вид нагрузки по своему действию на несущую способность материала и конструкции должен отличаться от тех эффектов, которые вызывают обычные статические нагружения, испытания на усталость или удар. До недавнего времени подобные вопросы возникали лишь в машиностроении, а работа строительных  конструкций под такие воздействия совсем не рассматривалась.

Новое представление о характере распределения  нагрузок в конструкциях при землетрясении и новые сведения о их несущей способности привели к значительным  изменениям конструкций. Введение в практику проектирования динамического метода расчета заставило пересмотреть эту сложную и многогранную проблему — проблему сейсмостойкого  строительства.

Не следует, однако, думать, что в области сейсмостойкого строительства все уже близится к окончательному решению и не должно подвергаться каким-либо серьезным  усовершенствованиям и изменениям. Напротив, пока на основе динамического подхода к решению задачи сделаны лишь первые шаги и сейчас уже намечаются существенные  усовершенствования расчета и проектирования, например, путем- учета влияния таких факторов, как протяженность сооружений, пластические деформации в конструкциях, перегрузки во время землетрясений и др.

Поэтому при составлении настоящей работы наряду с изложением существующих представлений о работе  конструкций на сейсмические воздействия, основанных на действующих нормативах и инструкциях, там где это  можно, мы пытались высказать также и мнения, направленные на дальнейшее развитие теории и практики создания  сейсмостойких сооружений. К сожалению, ограниченность объема работы не  позволила даже эти наиболее актуальные направления  представить в полной мере.

В СССР районы, подверженные землетрясениям,  захватывают большие пространства, распространяясь на все южные территории страны — от Камчатки и Сахалина на востоке, до Крыма и Молдавии на западе. В этих районах проживают до 30—35 млн. человек и ведется большое  гражданское и промышленное строительство. Поэтому  подготовка кадров инженеров, знакомых с принципами  сейсмостойкого строительства, имеет большое  народнохозяйственное значение.

Авторы пользуются случаем выразить глубокую  благодарность акад., засл. деятелю науки и техники Груз. ССР, проф. К.С. Завриеву, зав. кафедрой «Железобетонные  конструкции и мосты» Грузинского политехнического  института доц. Г.Н. Карцивадзе и зав. кафедрой  «Строительная механика и теория сейсмостойкости» Ташкентского политехнического института доц. Ю.Р. Лейдерману за ценные советы и замечания, высказанные ими при подготовке рукописи к изданию.