Действительно, известно (в проекте норм и литературе), что важнейший из общепризнанных принципов сейсмостойкого строительства состоит в том, что «объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений должны удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения жесткостей и масс. Предпочтение следует отдать конструктивным системам с малым шагом несущих элементов, меньшим количеством проемов, их малыми размерами и симметричным расположением. Здания сложной, неправильной формы при землетрясениях подвергаются дополнительным крутильным воздействиям, что резко увеличивает их повреждаемость» [9].
Можно утверждать, что данный принцип справедлив при традиционных фундаментах под здания (сооружения), при которых на фундамент и верхнее строение передаются горизонтальные смещения основания от сейсмических воздействий. Это особенно чувствительно для большепролетных зданий и зданий большой протяженности в плане на отдельных, не связанных между собой фундаментах, плотно соединенных с основанием. Иная ситуация имеет место при сплошных фундаментных платформах (ПФП) на скользящем слое. Здесь, во-первых, работает эффект существенного снижения передачи на фундамент больших горизонтальных сейсмических смещений, а во-вторых, более равномерно распределяются эти воздействия на все здание [1–4]. При этом, например, снижается или вовсе не возникает опасность крутильных деформаций.
Таким образом, применение ПФП на скользящем слое дает большую свободу объемно-планировочному и конструктивному формообразованию зданий и сооружений, т. е. расширяются возможности строительства и повышается его сейсмобезопасность.
Несоблюдение в проекте норм системного проектирования «здание – фундамент – основание», а также неучет конкретных типов фундаментов, сейсмоизоляции и защитных устройств может привести к недоразумениям, которые ставят новые эффективные научно-технические разработки вне этих норм и не способствуют их внедрению. В этой связи целесообразно перенести в предисловие к нормам (из пояснительной записки) оценку нынешнего, к сожалению, положения: существующие методы расчетов на сейсмические воздействия не в полной мере обеспечивают надежное определение напряженно-деформированного состояния элементов конструкций здания, и некоторые инженерные решения вообще принимаются не по расчету, а по конструктивным соображениям.
Для обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений должна активно работать инженерная мысль!
2.2. «Фундаментальный парадокс»
Прямая и противоположная функции фундаментов. Известно традиционное назначение фундамента как устройства, передающего и распределяющего на основание нагрузки от верхнего строения. Имеется литература по теории, конструктивным разработкам и методам расчета разного типа фундаментов на основаниях с учетом их упругих и неупругих свойств.
Назовем это прямой задачей расчета и проектирования фундамента, нагружаемого расчетной нагрузкой. Большинство зданий построено по этой схеме.
Существует и противоположная задача, в которой динамическое возбуждение (например, сейсмическое воздействие) основания через фундамент воздействует и на верхнее строение. В такой постановке теория фундаментостроения практически не разработана и должным образом не обсуждается. Конечно, это весьма сложная задача, усугубленная неясностями характера сейсмического воздействия (импульсного, волнового, колебательного). Ее стремятся упростить. Например, при нормативном спектральном методе расчета на сейсмостойкость фундамент наделяют абсолютными свойствами (заделки) и не учитывают деформативность основания.