СП 292.1325800.2017. 5 Классификация цунамиопасных территорий и особенности проектирования зданий и сооружений

5.1.1

Цунамиопасная территория (ЦОТ) определяется как урбанизированная территория, включающая в себя береговую зону и морскую акваторию с глубиной, не превышающей 50 м, различного административного подчинения, находящаяся в прибрежной зоне, в которой возможно возникновение волн цунами с высотой вертикального заплеска выше 1 м при повторяемости не реже одного раза в 100 лет.

5.1.2

В зависимости от цунамиопасности ЦОТ подразделяются (см. приложение В) на территории с ожидаемой на побережье силой (интенсивностью) цунами со следующими укрупненными уровнями (диапазонами): слабое (1 - 2 м), умеренное (2 - 4 м), сильное (4 - 8 м), очень сильное (8 - 16 м) и катастрофическое (более 16 м) цунами.

5.1.3

В зависимости от расположения источника цунами побережья подразделяются на следующие типы:

А - территории, где возможно появление только далеких цунами;

Б - территории, где возможно появление близких цунами;

В - территории, где возможны как далекие, так и близкие цунами.

(п. 5.1.3 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.1.4

В зависимости от периода цунами, прогнозируемого для того или иного географического пункта, ЦОТ различаются по ожидаемой скорости потока, который может быть медленным или быстрым даже при одинаковых значениях вертикального заплеска. В зависимости от очертания береговой линии (бухты, залива) ЦОТ могут иметь расположение, способствующее наращиванию (эскалации) или ослаблению (деградации) эффекта цунами.

Кроме того, важно учитывать частотно-избирательные свойства акваторий, прилегающих к ЦОТ. Для строительства портов в цунамиопасных районах побережий следует выбирать бухты, собственные периоды которых либо не попадают в диапазон периодов, характерных для цунами, либо, если попадают, характеризуются низкими добротностями (большим затуханием). Например, узкий вход в бухту не является сам по себе защитой от цунами.

5.1.5

В зависимости от наличия легкодоступных безопасных мест для эвакуации населения различаются легко, трудно и неэвакуируемые ЦОТ.

Также ЦОТ могут подразделяться на защищенные (рифами, малыми островами, лесопосадками) и незащищенные, благоприятные с точки зрения наличия горного рельефа в близкой доступности от берега (что помогает людям быстро эвакуироваться в безопасные места) и неблагоприятные в разной степени для эвакуации. При этом важна также плотность населения на ЦОТ.

5.1.6

Выбор благоприятных для экономического освоения и развития участков ЦОР следует выполнять с учетом изложенных выше особенностей, влияющих на степень цунамибезопасности рассматриваемых территорий. Данную задачу следует выполнять с помощью методов математического и физического моделирования, с использованием программных комплексов силами специализированной организации, осуществляющей научное сопровождение проектирования.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

Некоторые приближенные подходы и оценочные решения представлены в приложении Д.

5.2.1

В зависимости от высоты, типа грунтов основания, социально-экономической ответственности ГТС следует классифицировать в соответствии с [5] и СП 58.13330.2019 (приложение Б).

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

Заказчик проектной документации ГТС вправе своим решением повысить класс сооружения по сравнению с указанным в СП 58.13330.2019 (приложение Б).

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.2.2

Рекомендуемый срок службы ГТС в условиях морской среды - не менее 25 лет по ГОСТ 27751-2014 (таблица 1).

5.2.3

Класс ключевых морских причальных ГТС, расположенных в ЦОТ с вертикальным заплеском цунами h100 > 2 м по приложению А, бесперебойное функционирование которых необходимо для ЖОН ЧС и выполнения других задач по ликвидации ЧС, рекомендуется увеличивать на один-два уровня, что решается территориальными органами власти и согласовывается с застройщиком (техническим заказчиком).

(п. 5.2.3 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.2.4

Берегоукрепительные сооружения следует относить к классу III. В случаях, когда авария берегоукрепительного сооружения может привести к последствиям катастрофического характера (вследствие оползня, подмыва и пр.), сооружение следует относить к классу II.

5.2.5

Для ГТС, расположенных на цунамиопасных территориях, где значения вертикального заплеска h100 превышают 4 м, необходимо выполнять физическое моделирование для уточнения нагрузок.

5.2.6

Типы сооружений, их компоновку и конструктивные решения следует выбирать на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов с учетом исходных данных о естественных условиях и застройке участка строительства. Состав исходных данных для проектирования определен в СП 58.13330.2019 (пункт 4.3) и 4.4 настоящего свода правил.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.3.1

В перечень рассматриваемых в настоящем своде правил береговых зданий и сооружений включаются все строительные сооружения, расположенные в зоне затопления, форма и размеры которой определяются по результатам расчета наката в соответствии с 4.4.3.3 и разделом 6.

5.3.2

С точки зрения обеспечения цунамистойкости береговых сооружений (степени обеспечения их надежности и безопасности при воздействии цунами), выделяют следующие группы объектов:

группа I:

а) особо опасные объекты в соответствии с [2];

б) технически сложные объекты в соответствии с [2];

в) уникальные объекты в соответствии с [2];

г) объекты, бесперебойное функционирование которых необходимо во время или непосредственно после цунами для ликвидации ЧС;

группа II - объекты, эвакуация из которых затруднена, в том числе:

а) здания, экстренная эвакуация людей из которых существенно затруднена и с высокой степенью вероятности не будет проведена до подхода цунами (эвакуация неходячих и нетранспортабельных больных, МГН);

б) здания и сооружения с массовым пребыванием людей, отнесенные к пунктам Б.3 - Б.6, Б.8 - Б.10 приложения Б ГОСТ 27751-2014, а также жилые здания выше девяти этажей, нуждающиеся в вертикальной эвакуации;

группа III - сооружения, повреждение или разрушение которых приводит к безвозвратному экологическому ущербу и (или) угрозе эпидемии;

группа IV - объекты пониженного уровня ответственности:

а) здания и сооружения временного (сезонного) назначения;

б) здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции береговых сооружений;

группа V - здания и сооружения нормального и пониженного уровней ответственности, не указанные выше.

Примечание - Отнесение береговых сооружений к группе по цунамистойкости выполняет застройщик (технический заказчик) по представлению генерального проектировщика.

(п. 5.3.2 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.3.3

При проектировании атомных станций, расположенных в ЦОР, необходимо учитывать требования Ростехнадзора.

5.4.1

При рассмотрении воздействия потока цунами на застройку ЦОТ в целях определения парциальных нагрузок на отдельные сооружения - компоненты застройки следует проводить математическое моделирование наката и отката цунами на застроенный берег в пределах зоны затопления. Моделирование осуществляют наложением упрощенных моделей сооружений (форма, размеры и ориентация) на ИЦММ, а расчет взаимодействия потока с сооружениями реализуется с учетом волновой дифракции с помощью программных комплексов.

5.4.2

Цунамистойкость зданий и сооружений обеспечивается:

- расположением сооружений на удаленных от берега и (или) защищенных от воздействия цунами площадках;

- объемно-планировочными решениями, позволяющими достигнуть максимальной обтекаемости и необходимой проницаемости нижних этажей зданий для потока цунами;

- прочностью и устойчивостью сооружения в целом, отдельных несущих конструкций и ненесущих элементов, что проверяется расчетом по предельному состоянию первой и (при необходимости) второй группы;

- нерасчетными конструктивными мероприятиями, а также выбором строительных материалов, повышающими структурную прочность и устойчивость сооружений, а также обеспечивающими максимальную обтекаемость сооружения потока цунами;

- предотвращением прогрессирующего обрушения береговых сооружений;

- уменьшением воздействия цунами на строительные сооружения с помощью внешних защитных мероприятий;

- снижением воздействия и нагрузок на береговые здания и сооружения при увеличении общей водопроницаемости застройки на пути прохождения потока цунами;

- мерами, предупреждающими воздействие цунами с вредоносными обломками.

5.4.3

Расчет цунамистойкости следует проводить для всех зданий и сооружений, расположенных в пределах ЦОТ и относящихся к группам I или II, перечисление а), по 5.3.2, по первой группе предельных состояний. Его целью является недопущение аварийной расчетной ситуации по ГОСТ 27751-2014 (пункт 5.1.1).

(п. 5.4.3 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.4

Расчет сооружения по первой и второй группам предельных состояний следует выполнять только для причальных и береговых сооружений группы III, сооружений, отнесенных к объектам ЖОН ЧС (5.2.3 и группа I, перечисление г), по 5.3.2), а также для береговых сооружений, отнесенных к трудно эвакуируемым (группа II, перечисление б), по 5.3.2).

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

Результаты расчета должны удовлетворять соответствующим требованиям надежности, при которых обеспечиваются требования застройщика (технического заказчика) по сохранению эксплуатационной пригодности сооружения, соответствующие исправному, работоспособному или ограниченно работоспособному эксплуатационному состоянию сооружения.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

Эта группа расчетов по второй группе предельных состояний связана прежде всего с расчетами оснований фундаментов зданий и сооружений, подвергаемых воздействию цунами, которые следует проводить с учетом взаимодействия в системе "сооружение-грунт" (СП 23.13330 и СП 22.13330). При этом необходимо обращать специальное внимание на расчетные ситуации, связанные с нарушениями структуры и свойств грунтов основания фундаментов сооружений из-за суффозии, размыва и подмыва, разжижения грунта и других негативных процессов, вызываемых накатом и откатом волн цунами.

5.4.5

Эксплуатационная пригодность или состояние здания определяются по степени полученных повреждений (приложение Ж). Эксплуатационное состояние должно соответствовать требованиям задания на проектирование.

Критическим состоянием здания является такое его состояние, при котором полученные повреждения оцениваются степенью 3.

5.4.6

Исключён с 17.01.2022 — изменение № 1, утв. приказом Минстроя России от 16.07.2021 № 477/пр.

5.4.7

Расчеты по предельному состоянию первой группы для зданий и сооружений, включенных в группы I, II и III, следует выполнять по 5.3.2, с учетом эффективности СПЦ и ремонтопригодности зданий. Также в ряде случаев необходимо учитывать невозможность или отсутствие необходимости сохранять эксплуатационную пригодность сооружения после воздействия цунами. Допускается даже возможность вывода из эксплуатации поврежденных волнами цунами зданий, что обосновывается социально-экономическими соображениями.

5.4.8

Исключён с 17.01.2022 — изменение № 1, утв. приказом Минстроя России от 16.07.2021 № 477/пр.

5.4.9

Нагрузки и воздействия необходимо принимать в наиболее неблагоприятных, но реальных для рассматриваемого расчетного случая сочетаниях отдельно для строительного и эксплуатационного периодов и расчетного ремонтного случая. Прибрежные и береговые сооружения, подверженные воздействию цунами, а также цунамизащитные сооружения следует рассчитывать на особые сочетания нагрузок только для их эксплуатационного периода. Расчетные сочетания нагрузок, учитывающие цунами для строительного периода и ремонтного случая, как правило, не рассматриваются. Такие расчеты проводятся по решению застройщика (технического заказчика) только для ГТС класса I.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.10

Исключён с 17.01.2022 — изменение № 1, утв. приказом Минстроя России от 16.07.2021 № 477/пр.

5.4.11

Для каждого ГТС, берегового сооружения, для ЦОТ в целом или ее части рекомендуется рассмотрение нескольких аварийных расчетных ситуаций (АРС), в том числе:

АРС-1 - накат волны цунами, не содержащей вредоносных обломков (обязательна для расчетного анализа);

АРС-2 - откат волны цунами, не содержащей вредоносных обломков, с размывом донного грунта у ГТС и вымывом грунта из основания береговых сооружений (обязательна для расчетного анализа);

АРС-3 - накат волны цунами, содержащей вредоносные обломки (факультативная для расчетного анализа);

АРС-4 - откат волны цунами, содержащей вредоносные обломки, с размывом донного грунта у ГТС и вымывом грунта из основания береговых сооружений (факультативная для расчетного анализа);

АРС-5 - комплексная расчетная ситуация, в которой воздействие цунами на объекты риска в виде расчетных ситуаций АРС-1 и АРС-3 следует за сейсмическим воздействием, вызвавшим это цунами.

Примечания

1) АРС-5 обязательна для рассмотрения на побережье с близкими цунами (тип Б по 5.1.3) и анализируется при научно-техническом сопровождении проектирования специализированной организацией [6].

(примечание 1 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

2) При анализе АРС-2 и АРС-4, связанных с особенностями грунтовых оснований, при необходимости, следует рассматривать варианты этих ситуаций, указанные в 5.4.12.

5.4.12

Гидродинамическое и взвешивающее воздействия, обусловленные цунами, учитывают при расчете ГТС в соответствии с СП 58.13330.2019 [перечисление к) Г.2 приложения Г].

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.13

При расчетах морских ГТС на воздействие цунами необходимо рассматривать ситуацию, обусловленную понижением расчетного уровня моря, оттоком воды, а при расчете береговых сооружений также процессами суффозии и разжижения грунта оснований фундаментов этих сооружений. Параметры рассматриваемой расчетной ситуации определяют для каждого конкретного типа сооружения с учетом местных условий. Для количественного определения указанных параметров (значение понижения расчетного уровня, скорость фильтрации) необходимо проведение физического или математического моделирования.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

Для сооружений сквозного типа (эстакады, мосты, причалы мостового типа) необходимо рассматривать вертикальную ударную нагрузку от заплеска на верхнее строение.

Примечание - При рассмотрении АРС-2 и АРС-4 рекомендуется использовать данные по оценке устойчивости грунта, подверженного гидродинамическому воздействию, приведенные в СП 38.13330.2019 (приложение В).

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.14

В зонах субдукции при соответствующем обосновании для особо ответственных сооружений в АРС-5 может быть рассмотрено одновременное действие инерционной сейсмической нагрузки от афтершоков и воздействие цунами.

На территориях типа Б следует отдельно учитывать для сквозных сооружений вертикальную компоненту сейсмического воздействия.

5.4.15

При расчете цунамистойкости сооружений, расположенных в близкой зоне цунами, а также при учете сильных афтершоков строительное сооружение должно рассматриваться с некоторой начальной наперед заданной степенью повреждений, и для его расчета необходимо использовать нелинейные методы механики твердого тела. Эти расчеты следует проводить только для зданий категории КС-3 по ГОСТ 27751-2014 (приложение А), эвакуация из которых затруднена или невозможна. При этом степень начальных сейсмических повреждений определяют (приложение Ж, таблица Ж.1), исходя из класса конструктивной уязвимости рассматриваемого сооружения и интенсивности цунамигенного землетрясения.

При расчете цунамистойкости сооружений, отнесенных к классу КС-2, кроме объектов группы I, перечисление г), по 5.3.2, допускается проводить расчет в рамках линейной теории, рассматривая поведение сооружения, как упругое.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.16

В случаях, когда ЦОТ совпадает с зонами высокой сейсмической активности, для совместной защиты зданий и сооружений от воздействия землетрясений и цунами рекомендуется использовать устройства сейсмоизоляции и сейсмогашения, устанавливаемые непосредственно над фундаментными конструкциями. Целесообразность использования таких устройств определяется преимущественно необходимостью сейсмозащиты. В целях цунамизащиты сооружений рекомендуется для каркасных зданий применять динамические гасители колебаний связевого типа (гидравлические демпферы) в водозащитном исполнении.

(п. 5.4.16 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.4.17

Нагрузки и воздействия основного сочетания на ГТС следует выбирать в соответствии с СП 58.13330.2019 (приложение Г), а особые нагрузки - по исходным данным, приведенным в 4.4. Значения нагрузок следует определять с учетом коэффициентов надежности по нагрузкам, принимаемым по СП 58.13330.2019 (приложение Д) и ГОСТ 27751, с учетом дополнительных требований настоящего свода правил.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.5.1

Нагрузки от цунами относятся к особым и учитываются в особом сочетании нагрузок независимо от других особых нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1,0. При сборе нагрузок и составлении их расчетных сочетаний учитывают специфику рассчитываемых зданий и сооружений и строительно-климатические условия их места нахождения (СП 20.13330, СП 38.13330).

Для объектов повышенного уровня ответственности, относящихся к группам I, II и III по 5.3.2, следует применять коэффициент надежности по ответственности сооружений γn ≥ 1,1 . В случае, когда к надежности этих объектов органами ГОЧС предъявляются требования бесперебойного функционирования в условиях ЧС, коэффициент надежности по ответственности сооружений следует принимать не менее 1,2. В каждом конкретном случае значение коэффициента надежности по ответственности сооружений назначается застройщиком (техническим заказчиком) по представлению генерального проектировщика с учетом настоящего свода правил и рекомендаций организации, осуществляющей научно-техническое сопровождение проектирования.

(п. 5.5.1 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.5.2

Задание нагрузок особого сочетания, учитывающего воздействие цунами, на сооружение зависит от назначения и места расположения данного сооружения. При этом в расчетном сочетании нагрузок все постоянные вертикальные нагрузки учитывают с понижающим коэффициентом 0,9, а временные вертикальные нагрузки - с понижающим коэффициентом 0,8 от их нормативных значений. Снеговую нагрузку в особом расчетном сочетании, учитывающем цунами, принимают равной нулю.

5.5.2а Для определения зазоров между пролетными строениями и устоями и назначения ширины деформационных швов необходимо выполнить расчет на сочетание нагрузок, включающее воздействие цунами с коэффициентами сочетания 1,0 и температурно-климатическое воздействие с коэффициентом 0,5.

(п. 5.5.2а введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.5.3

На ЦОТ тихоокеанских морей береговые сооружения обычной ответственности, отнесенные к группе V по 5.3.2, рассчитывают исходя из значения вертикального заплеска цунами h50 по таблице А.1, а расчет прибрежных сооружений, кроме предназначенных для ЖОН ЧС, проводят исходя из значений вертикального заплеска h100.

5.5.4

На ЦОТ тихоокеанских морей расчет прибрежных сооружений, отнесенных к группе I, перечисление г), по 5.3.2, а также береговых сооружений, аварии на которых могут вызвать вторичные бедствия, повышающие риск, связанный с жизнью и здоровьем людей, следует проводить исходя из значений вертикального заплеска h50; 0,1 принимаемых по приложению А.

Расчет береговых сооружений, отнесенных к группам I, перечисления б), в), г), II и III по 5.3.2, следует проводить исходя из значений вертикального заплеска h100, принимаемых по приложению А.

(п. 5.5.4 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.5.5

На ЦОТ Черного и Каспийского морей:

- расчет прибрежных сооружений, кроме предназначенных для ЖОН ЧС, а также береговых сооружений, кроме отнесенных к группе V по 5.3.2, проводят, исходя из значений вертикального заплеска h100, принимаемых по приложению А;

- прибрежные сооружения, предназначенные для ЖОН ЧС, а также объекты, аварии которых могут вызвать вторичные бедствия, повышающие риск, связанный с жизнью и здоровьем людей, следует рассчитывать на воздействие цунами, исходя из значений вертикального заплеска h50; 0,1, принимаемых по приложению А;

- береговые сооружения, отнесенные к группе V по 5.3.2, следует рассчитывать на воздействие цунами, исходя из значений вертикального заплеска h100, принимаемых по приложению А с понижающим коэффициентом, равным 0,75.

5.5.6

Исходные значения вертикального заплеска, используемые в расчетах сооружений на воздействие цунами, принимают для прибрежных сооружений со сроком службы 100 лет, а для береговых сооружений - со сроком службы 50 - 100 лет. При проектном или остаточном сроке службы ГТС или берегового сооружения менее 100 и 50 лет соответственно исходное расчетное значение вертикального заплеска h целесообразно уменьшить в соответствии с рекомендацией специализированной организации, что утверждается застройщиком (техническим заказчиком) в задании на проектирование.

(п. 5.5.6 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 16.07.2021 N 477/пр)

5.6.1

Физическим критерием, соответствующим предельному состоянию сооружения по надежности, является такое состояние этого сооружения, при котором полученные им конструктивные повреждения не превышают степени 3 (умеренные повреждения несущих конструкций без обрушения перекрытий) по таблице Ж.1 (приложение Ж). Превышение этого критерия обусловливает риск для жизни и здоровья людей.

5.6.2

Физическим критерием, соответствующим предельному состоянию сооружения по безопасности (цунамистойкости, устойчивости), является такое состояние этого сооружения, при котором полученные им конструктивные повреждения превышают степень 3 (частичное или полное обрушение) по приложению Ж. Превышение этого критерия увеличивает размер экономического ущерба.

5.6.3

По отношению к особо опасным объектам вторичного техногенного риска критерием безопасности при воздействии цунами могут быть не только указанные выше физические критерии, связанные с конструктивными повреждениями сооружений, но и технологический критерий, определяемый степенью защищенности производства от внешних воздействий.

5.6.4

При анализе надежности и безопасности строительных сооружений следует рассматривать не только несущие конструктивные элементы, но и элементы, относящиеся к второстепенным, ненесущим, неконструктивным, разрушение или повреждение которых может стать причиной потери требуемой эксплуатационной пригодности сооружения. При анализе цунамистойкости зданий и сооружений в обязательном порядке следует изучать возможность возникновения прогрессирующего (цепного, несоизмеримого) обрушения, противодействие которому обеспечивается благодаря высокой структурной связности и эластичности.

5.6.5

В проектной документации ГТС должны быть определены критерии их надежности и безопасности. Эти критерии и их количественные показатели следует пересматривать не реже одного раза в 5 лет.