Броадгрин — это значительное
по размерам, двухэтажное здание
середины викторианской эпохи,
построенное в 1855-56 годах полностью
из структурного самана. Оно располагается
около Нельсона, в северном конце
Южного Острова. Область Нельсона
перенесла два серьезных землетрясения,
которые опустошили город, одно
в 1870-х годах, другое в 1931.
Много зданий разрушилось во
время обоих землетрясениях, включая
престижный Колледж для мальчиков,
построенный из кирпича, в котором
распалось несколько блоков. Так
как теперь Броадгрин является
общественным музеем, мы смогли
проводить большую часть утра,
тщательно его осматривая. Дом,
в терминах сейсмической теории
проектирования, является сложным
комплексом почти всего, что
строители могли сделать для
гарантированного несчастья при
землетрясении, все же он в
превосходном состоянии.
Что делали строители, чтобы
пригласить неудачу? Они выбрали
участок на аллювиальной почве.
Они строили из илистого, бедного
материала, без большого количества
глины или грубого песка. Они
добавили в смесь много свободных
камней, размером с кулак, ослабляющих
монолитность самана. Фундамент
был минимален, очевидно, из таких
же камней размером с кулак,
на месте их трудно было
локализировать. Источником материала
для самана служила яма непосредственно
под домом, которая все еще
служит как бы неровным основанием.
Стены не сужаются, не изгибаются
и не подпираются. Они поднимаются
приблизительно до 7,5 м во фронтонах
при постоянной толщине 50 и
40 см (для сравнения, нормы и
правила для саманного строительства
для Нью-Мексико определяют соотношение
ширины к высоте 1 к 10, стены
Броадгрина должны бы быть 75 см
толщиной). Фасад перфорирован множеством
открытых элементов, некоторые
из них очень большие, и все
они, конечно, ослабляют здание.
Вместо того, чтобы быть ультра-легкого
веса (по рекомендации для сейсмической
зоны), крыша покрыта хорошим уэльсским
сланцем. Вероятно, наиболее тяжелая
крыша, которую могли выбрать.
И Броадгрин стоит 140 лет, красивый
как когда-то, без единой серьезной
трещины. Интересный материал
для размышления. Но, у нас нет
твердых ответов, почему он
сохранился.
В Новозеландских саманных зданиях
мы наблюдали, что любые структурные
трещины почти всегда концентрировались
в углах здания и над окнами
и дверями. Эти трещины были
вызваны не землетрясениями, а
усадкой, наклоном стен и влажным
фундаментом. Ассоциация земляных
строителей Новой Зеландии объявляет
гордо: «Во всей Новой Зеландии
и во всех сейсмических зонах
этой страны земляные здания
успешно противостояли землетрясениям.
Известно, что Уэллингтон, Нельсон
и Мальборо расположены в худшей
сейсмической зоне нашей страны,
и все же они имеют много
экземпляров давнишних земляных
зданий».
Ясно, что понимание нашим обществом
земляного строительства в контексте
сейсмической активности неполно.
Срочно должно быть проведено
исследование результатов серьезных
землетрясений для земляных строений
различного типа. Мы, конечно, знаем,
что много людей погибло, когда
здания из саманного кирпича
рухнули, все же заметные уцелевшие
здания при серьезных землетрясениях
в Калифорнии были миссиями, почти
все из них являются саманом.
Фотографии сразу после землетрясения
1906 года показывают Миссию Долорес,
одиноко стоящую в опустошенном
Сан-Франциско. Ситуация с утрамбованной
землей и саманом еще менее
ясна.
Общее предубеждение против земли
как строительного материала
проникает в сообщения, производимые
правительственными агентствами,
отраслями производства материалов,
инженерами и архитекторами. Мы
нуждаемся в непредубежденных
наблюдателях со значительным
опытом глиняной архитектуры,
способных быстро передвигаться
в районах, подвергшихся недавно большим
землетрясениям, чтобы сделать систематический
анализ того, что разрушается и почему.
Тем временем есть множество
общепринятых предосторожностей,
которые можно применять в
сейсмических районах. Хотя невозможно
уберечь от землетрясений любое
здание, можно уменьшить возможное
разрушение осторожным расположением,
проектом и строительством.
При расположении избегайте строительства
на «не объединенных отложениях»,
что означает то, что Вы обнаружите
при раскапывании лопатой. Лучшие
участки находятся на твердой
основе, вторые по качеству —
гравийные и тяжелые глинистые
почвы, которые не растекутся
при встряске. Избегайте крутых,
не засаженных деревьями склонов,
особенно где есть свидетельства
прошлых сдвигов.
Антисейсмический проект для
саманных зданий может включать
толстые, но сужающиеся стены,
изогнутые в плане. Должны быть
частые поддерживающие опоры,
особенно для прямых стен и
несвязанных концов. Очень помогает
пересечение стен, обеспечивая дополнительную
боковую поддержку.
Возможно, хорошо бы поддержать
полную высоту одним или двумя
этажами. Всемирно известные самые
высокие глиняные строения находятся
на самом южном кончике Аравии,
близко к сейсмической зоне. Йемен
имеет много саманов и саманных
башен до десяти этажей в
высоту.
Они настолько экстравагантны, свыше
всех ожиданий, что указывает,
что с высотой в 4,5-6 м не
должно быть вообще никаких
проблем. Вероятно, отношение стенной
ширины в основании к высоте
важнее полной высоты, чтобы быть
консервативным, выдержите соотношение
1:10.
Сведите размер и количество
открывающихся дверей и окон
к минимуму, с наиболее возможным
количеством самана между ними.
Особенно избегайте узких угловых
колонок с дверью или окном
с обеих сторон. Над открывающимся
окном и дверью используйте
крепкие перемычки вместо арки.
Позвольте перемычкам опираться,
по крайней мере, на саманную
опору с обеих сторон.
Легкая крыша желательна по
двум причинам. Во-первых, любой груз
на вершине стены вносит вклад
в инерционную силу землетрясения.
Поэтому, тяжелые конструкции
крыши могут дополнительно колебать
здание. Во-вторых, тяжелые падающие
части крыши, более вероятно
травмируют людей. Лучший проект
крыши для землетрясений —
стропильные фермы, сделанные
из бамбука, стали или легких
древесных пород.
Желательно использовать столбы
в качестве дополнительной системы
поддержки крыши, с достаточными
поперечными распорками между
столбами и конструкцией крыши
для предотвращения травм. В
маловероятном случае разрушения
самана, столбы будут держать
крышу, по крайней мере, достаточно
долго, чтобы можно было убежать.
Остерегайтесь замуровывать такие
столбы в массе саманной стены
или дополнительно усильте саман
деревянным изгибом.
Непрерывная связующая или кольцевая
балки помогают все скреплять.
Заливайте непрерывно, усильте кольцевой
железобетонной балкой на вершине
траншеи фундамента и стройте
вашу несущую стену внутри. Весь
фундамент должен быть настолько
силен, насколько возможно, с большим
количеством растяжимого укрепления.
На вершине саманных стен, используйте
связующую балку, также из железобетона
или особых древесных пород, вмурованную
намертво в самане.
Предел сжатия и на срез
намного меньше, если стены влажные,
так что при любых особенностях
проекта, держите стены сухими
в качестве дополнительной предосторожности.
Литература:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Саман
Янто
Эванс, Майкл Дж. Смит, Линда Смайли
Дом из самана. Философия и
практика