Действительно, начальная сейсмостойкость здания, как можно понять из СНиПа [47], определяется на основе расчетно-динамической модели (РДМ), в том числе по спектральному методу расчета. При этом для здания не учитывается конкретный тип фундамента и реальная податливость основания, а используется идеализированное абсолютное защемление. Поэтому такая оценка дефицита сейсмостойкости может быть более достоверна для грунтов прочных (I категории), но может оказаться ошибочной для слабых грунтов, т. е. для наиболее опасных случаев. Это понятно, так как учет податливости прочных грунтов вносит небольшие поправки в расчет, а для слабых грунтов это расхождение весьма существенное. Использование в нормативном расчете для слабых грунтов повышение балльности и увеличение коэффициента сейсмичности в 2 и 4 раза для площадок с повышенной сейсмичностью отражает «точность» моделирования и не избавляет от возможных ошибок. Кроме того, расчетная сейсмичность площадки, как правило, не учитывает наличия защитных и сейсмоизоляционных устройств на площадке, снижающих величину сейсмического воздействия на здание [47, п. 1.3].

Преодолеть понятие «дефицит сейсмостойкости» можно только, во-первых, на основе системного расчета «здание – фундамент – основание» и, во-вторых, путем улучшения модели сейсмического воздействия и его передачи на здание. Первая причина преодолима в определенной мере с помощью современных компьютерных программ. Вторая зависит от уровня развития теории. Причина не только в сложности проблемы, но и в нестыковке (несистемности) исследований, проводимых отдельно сейсмологами и отдельно строителями.

Таким образом, полезность использования дефицита сейсмостойкости как нормативного термина весьма ограниченная.

Учитывая уровень развития теории сейсмостойкого строительства, целесообразно расширить и усилить раздел мероприятий по конструктивной безопасности (или, как их называет проф. Я.М. Айзенберг, концептуальное проектирование). Концептуальное проектирование нацелено на учет при проектировании упругопластических деформаций и допустимых локальных повреждений в здании. Следует, однако, в первую очередь ориентироваться на такие конструктивные решения, которые позволяют снизить передачу сейсмических воздействий на фундамент и все сооружение, а также создавать конструкции, малочувствительные к негативным воздействиям [1–4]. Такая ориентация в проекте норм, к сожалению, отсутствует, хотя разработки имеются [47, п. 4]. Такое направление лучше укладывается в понятие конструктивной безопасности [7].

О применении спектрального метода расчета. Стремление уточнить РДМ за счет учета податливости основания при использовании нормативного спектрального метода расчета наталкивается на противоречие. Действительно, учет податливости основания, который, казалось бы, должен способствовать совершенствованию нормативной расчетной модели, приводит к противоречивым результатам в случае слабых грунтов, как это показано в [10]. Периоды колебаний зданий на слабых грунтах больше, чем при жестком основании, коэффициенты сейсмичности уменьшаются, и в итоге снижаются величины сейсмических воздействий на здание. И получается, что учет податливости слабого грунта снижает расчетные усилия в элементах здания, т. е. происходит снижение сейсмостойкости здания вопреки стремлению [47] повысить расчетные сейсмические воздействия при расчете зданий на слабых грунтах.

Причина кроется, по-видимому, в том, что спектральный метод расчета априори был ориентирован на замену конкретного типа фундамента и податливости основания жестким закреплением опор. Это существенно отражается на определении собственных частот и других форм колебаний здания, на использовании которых построен спектральный метод. Видимо, поэтому в ряде работ предлагается использовать экспериментальные данные о периодах колебаний разных зданий вместо теоретических.

Отметим, что в некоторых работах рекомендуется для расчетов по спектральному методу использовать не только первые, но и многие другие частоты и формы колебаний, надеясь на улучшение достоверности расчета на сейсмостойкость. При этом забывают о более грубых допущениях этого метода, перекрывающих другие неточности (в частности, податливость основания).

Другим примером ограниченности применения спектрального метода может служить попытка учесть влияние защитных устройств на площадке, например, траншей, на снижение сейсмических воздействий на здание. Отметим, что наши попытки системного расчета «здание – фундамент – основание» оказались бесплодными. Спектральный метод дает некоторую схему распределения сейсмических воздействий на элементы здания, все остальное учитывается набором коэффициентов. Требовать от метода больше, чем то, что в него заложено, нельзя.

Целесообразно в СНиПе указать на назначение и возможности расчетных методов, чтобы избежать ошибок в их применении даже при благородном стремлении улучшить результаты исходя из традиционных соображений.

Об эффекте применения пространственных фундаментных платформ на скользящем слое [6–8]. Проект норм содержит указания об учете крутильных сейсмических воздействий на здание, абстрагируясь при этом от типа фундамента здания, т. е. не учитывая конкретную связь между источником возмущения (основанием) и зданием. В ряде случаев это приводит к ошибке. Если эти связи упругие или скользящие с низким коэффициентом трения, например, если здание соединено со сплошной пространственной фундаментной платформой на скользящем слое [6–8], то крутильные воздействия от основания на верхнее строение не передаются полностью или их влияние существенно снижено. В связи с этим следует отметить, что строительство зданий и сооружений на сплошных пространственных фундаментных платформах (ПФП) на скользящем слое, расположенном между ПФП и основанием, не укладывается в проект данных норм, хотя это снимает ряд ограничений формообразования, предписанных для традиционных решений, и создает улучшенные возможности для сейсмостойкого строительства.

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].