1
УДК 550.34
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ СЕЙСМИЧЕСКОГО РИСКА ТЕРРИТОРИИ
БОЛЬШОГО ГОРОДА ВО ВРЕМЕНИ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ УЯЗВИМОСТЬЮ
МНОГОКВАРТИРНЫХ ЗДАНИЙ (НА ПРИМЕРЕ г. ЕРЕВАН)
© 2022 г. С.Н. Назаретян1 *, М.Р. Геворгян2, Г.А. Игитян2, Л.Б. Мирзоян3,
Е.А. Мугнецян4
1 Территориальная служба сейсмической защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям
Республики Армения, г. Ереван, Армения
2 Институт геологических наук Национальной академии наук Армении, г. Ереван, Армения
3 Ереванский государственный университет, г. Ереван, Армения
4 Сименс индустри софтвер, отделение D2S «Калибр», г. Ереван, Армения
* e-mail: snaznssp@mail.ru
Поступила в редакцию12.04.2022 г.; после доработки 26.04.2022 г.
Принята к публикации 05.05.2022 г.
Аннотация. Исследования показывают, что сейсмический риск больших городов
развивающихся стран чаще всего обусловлен высокой уязвимостью многоквартирных
зданий. Для снижения сейсмического риска территории таких городов важно изучить
динамику его изменения во времени, поскольку риск формируется не сразу и по разным
причинам. Установление этих причин важно как для предотвращения риска, так и для его
снижения. В качестве объекта исследования нами выбрана столица Армении г. Ереван,
высокий сейсмический риск которого сформировался в основном из-за строительства
большого количества сейсмически уязвимых многоквартирных зданий и связанного с этим
быстрого механического роста населения. Сейсмический риск территории Еревана
оценивался неоднократно, но динамика роста риска во времени не изучалась. Цель данной
статьи изучение динамики роста сейсмического риска территории г. Ереван за 1900–
2019 гг. в зависимости от уровня сейсмической опасности, количества уязвимых
многоквартирных зданий и количества жителей в этих зданиях. Для оценки риска
использована специальная методика, основанная на уроках разрушительного Спитакского
землетрясения 1988 г. Подтверждено, что высокий уровень сейсмического риска
формировался в основном в течение 19571989 гг. вследствие недооценки сейсмической
опасности, строительства большого количества многоквартирных зданий с высокой и
средней степенью сейсмической уязвимости, быстрого роста и неравномерного
распределения населения.
Ключевые слова: многоквартирные здания, сейсмическая уязвимость, сейсмическая
опасность, риск.
DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2022.2-4
Цитирование: Назаретян С.Н., Геворгян М.Р., Игитян Г.А., Мирзоян Л.Б., Мугнецян Е.А.
Динамика изменений сейсмического риска территории большого города во времени,
обусловленная уязвимостью многоквартирных зданий (на примере г. Ереван) //
Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21, 2. С. 7185.
https://doi.org/10.21455/GPB2022.2-4
Введение
2
Для стабильного развития урбанизированных территорий весьма актуальна оценка
риска природных опасностей и их снижение до безопасного уровня. Для многих
развивающихся стран, расположенных в сейсмоактивных зонах, наиболее существен риск
сильных землетрясений. Например, потери Армении в XX в. от четырех сильных
землетрясений (Ленинаканское 1926 г., Зангезурские 1931 и 1968 годов и Спитакское 1988 г.)
составили 94 % общего ущерба от всех видов катастроф. Прямые материальные потери
только при Спитакском землетрясении 1988 г., по оценкам Всемирного банка, составили 15–
20 млрд дол. США, а число жертв 25 000 [Назаретян, 2013].
Известно, что уровень сейсмического риска в г. Ереван, где проживает 40 %
населения Республики Армения, очень высок [Balassanian, Manukian, 1994; Трагедия…,
1998; Баласанян и др., 2004; Хачиян, 2008; The project…, 2012; Назаретян, 2013; Babayan et
al., 2015; Khlghatyan et al., 2018; Nazaretyan, 2018, 2020]. Однако динамика сейсмического
риска и его причины, количественная оценка многих составляющих риска и другие
связанные с этим вопросы все еще недостаточно изучены. В данной статье эти вопросы
рассмотрены на основе трех наиболее важных факторов, влияющих на уровень риска:
сейсмическая опасность, количество сейсмически уязвимых многоквартирных зданий и
число жителей, проживающих в них.
. Использованные данные и методы исследования
Использованные в статье данные приведены в соответствии со следующими
источниками:
данные о зданиях и населении Армении и г. Ереван согласно отчетам
Статистического управления (комитета) Армении (Население Республики Армения, 2017 г.:
https://hy.wikipedia.org/wiki; Жилищный фонд Республики Армения и коммунальные услуги
в 2018 г.: https://armstat.am/am/?nid=82&id=2201; Жилищный фонд, 2015:
http://armstat.am/file/doc/99493628/);
данные о сейсмической опасности территории Армении согласно «Нормам
проектирования сейсмостойкого строительства Республики Армения»;
данные о количестве и основных типах многоквартирных зданий в г. Ереван
согласно финальному отчету Японского агентства по международному сотрудничеству
(ЯАМС, JICA) [The project..., 2012].
Сейсмический риск оценен методами, изложенными в работах [Назаретян, 2013;
Nazaretyan, 2020]. Широко использованы также методы статистической обработки данных.
Оценка сейсмической опасности территории г. Ереван: Исторический обзор
Карты сейсмической опасности для территории Армении составлялись в рамках
одноименных карт СССР начиная с 1937 г. Карты пересматриваются каждые 10–15 лет по
мере развития методологии составления карт общего сейсмического районирования (ОСР) и
накопления фактического материала для оценки сейсмической опасности. В результате
новых исследований составляются более надежные и детальные карты ОСР, которые
включаются в строительные нормы. Любые отклонения от норм, в частности при
проектировании зданий и сооружений, считаются их нарушением. Карты ОСР территории
Армении за период 19372019 гг. составлялись неоднократно разными специалистами и
организациями, но в качестве нормативного документа для строительства были утверждены
7 карт. Восьмая карта, составленная международным консорциумом в 2017 г., утверждена
Комитетом градостроительства РА и включена в строительные нормы в 2021 г. Таким
образом, с 1937 г. при проектировании зданий в обязательном порядке учитывались оценки
сейсмической опасности, а до этого здания основном каменные) строились, исходя из
многовекового опыта строительства.
3
На рис. 5, который описан далее, показан график динамики изменения уровня
сейсмической опасности территории г. Ереван за 1937–2017 гг. согласно нормативным
картам сейсмостойкого строительства. Видно, что со временем уровень сейсмической
опасности территории г. Ереван стал оцениваться выше. Если в 1937 г. согласно первой
карте ОСР уровень опасности г. Ереван оценивался в VII баллов по шкале MSK-64, то в
1949 г. он стал VIII баллов и сохранился таковым до Спитакского землетрясения 1988 г. В
1989 г. в результате переоценки сейсмической опасности территории Армении для г. Ереван
уровень сейсмической опасности повысился до IX баллов и более (g = 0.40) [Назаретян,
2013]. Согласно последней карте сейсмической опасности территории Армении 2017 г.,
значение этого уровня сохраняется и в настоящее время.
Причины недооценки сейсмической опасности территории Армении, в том числе
Еревана различны, начиная от уровня развития науки в данной области и заканчивая
отсутствием надежных исходных материалов для составления карт ОСР.
Фактор недооценки ожидаемой сейсмической интенсивности на территории Еревана
величиной до 2 ед. по шкале MSK-64 или шкале EMS-98 сыграл существенную
отрицательную роль в проектировании сейсмостойких зданий, что, в свою очередь,
способствовало формированию высокого сейсмического риска.
Инженерно-геологические и грунтовые условия территории г. Ереван
Грунтовые условия территории Еревана достаточно разнообразны и сложны. Большое
место занимают скальные крупнообломочные (первая категория грунтов по сейсмическим
свойствам) и скальные выветрелые (вторая категория) горные породы, а незначительную
часть составляют песчаные рыхлые (третья категория) породы [Balasanian, Manukian, 1994].
В верхнем 30-метровом слое присутствуют скальные и осадочные горные породы разных
категорий, влияние которых учтено при проектировании зданий. Согласно строительным
нормам Армении, уровень сейсмической опасности возрастает при преобладании грунтов
третьей категории в 30-метровом геологическом разрезе [Назаретян, 2013]. Активные
геологические процессы, такие как оползни, обвалы, разжижение грунтов и др., широкого
распространения на территории г. Ереван не имеют.
На правом берегу р. Раздан на небольших глубинах и с небольшой мощностью
присутствуют гипсоносные грунты, отрицательное влияние которых не было учтено при
проектировании и строительстве здесь 34-этажных каменных зданий. В дальнейшем, по
мере проникновения вод в гипсоносные грунты и вследствие суффозии произошла
неравномерная просадка фундаментов и сотни каменных многоквартирных зданий получили
серьезные повреждения. Но в том же районе фундаменты высотных железобетонных зданий
были заложены ниже гипсоносных грунтов и в этих зданиях подобных проблем не было.
Влияние местных факторов (грунты, активные геологические процессы, высокий
уровень грунтовых вод, геоморфологические и др.) на сейсмическую опасность было учтено
при сейсмическом микрорайонировании территории города и оценке сейсмических условий
площадки при проектировании зданий. Причем инженерно-геологические условия площадки
строительства зданий наряду с геофизическими методами в обязательном порядке
исследовались путем бурения скважин. При исследовании причин разрушений
многоквартирных типовых зданий зоны разрушительного Спитакского землетрясения 1988 г.
не было выявлено массовых нарушений учета влияния местных факторов на изменение
сейсмической опасности и при проектировании фундаментов [Назаретян, 2013].
Таким образом, при проектировании и строительстве типовых многоквартирных
зданий в основном соблюдались требования учета влияния местных геологических,
грунтовых и сейсмических условий территории г. Ереван. По этой причине в данной статье
при оценке уязвимости зданий влияние этих факторов не учитывалось.
Динамика роста населения г. Ереван
4
Обычно высокая плотность населения в городах, особенно при наличии сейсмически
уязвимых зданий, способствует увеличению сейсмического риска [Баласанян и др., 2004].
Население Еревана значительно выросло за 19201990 гг. и эти темпы роста были
значительно выше, чем в других городах Армении. Рост населения происходил как за счет
естественной, так и за счет механической составляющих. Однако механическая
составляющая роста была гораздо выше, чем естественная, так как наблюдался большой
приток населения в столицу из разных регионов республики. Численность населения в
городе достигла максимума в 1990 г. и составила 1 350 000 человек. Если за 1920–1992 гг.
население Армении с 720 000 увеличилось до 3 630 000 человек, т.е. выросло почти в 5 раз,
то население г. Ереван за тот же период увеличилось с 30 000 до 1 350 000 человек, т.е.
примерно в 45 раз (табл. 1).
В свою очередь, аномальный рост населения повлиял на важные для развития
столицы документы градостроительства, например на генеральные планы. По генплану
реконструкции и развития г. Ереван архитектора А. Таманяна 1924 г., город-сад с
населением 150 тыс. человек должен был застраиваться 34-этажными зданиями. Но уже в
1934 г., согласно новому генеральному плану А. Таманяна «Большой Ереван», с учетом
многих факторов застройка города планировалась уже на 500 000 жителей. В дальнейшем
тенденция быстрого роста населения сохранилась до 1990 г.
Рост населения сопровождался снижением уровня требуемых важных характеристик
и норм для территории столицы, особенно сокращались площади необходимых зеленых зон.
Так, в Ереване площадь жилых и общественных зданий составляет 29.5 % общей площади,
промышленных предприятий 12.2 %, зеленых зон и парков 10.4 %. Последние должны
служить временными эвакуационными площадками в случае сильного землетрясения. В
настоящее время площадь зеленых насаждений на душу населения в городе составляет
4.9 м2. Однако согласно строительным нормам РА, этот показатель равен 16 м2, т.е. площадь
зеленых зон в Ереване в 3 раза ниже нормативного. Понятно, что незапланированный
высокий рост населения также привел к образованию высокого сейсмического риска в
городе.
Другим важным демографическим фактором, влияющим на сейсмический риск,
является плотность населения, которое распределено по территории города неравномерно. В
столице Армении сегодня плотность населения составляет 25–125 чел./га. Наиболее высокая
плотность населения (75–125 чел./га) в центральной и северо-восточной частях города
дминистративные районы Кентрон, Арабкир, Канакер-Зейтун, Нор-Норк); относительно
низкая (0–50 чел./га) на юге и юго-востоке (Шенгавит, Эребуни, Нубарашен) города [The
project …, 2012].
Резкий рост населения г. Ереван в 1937–1990 гг. и неравномерность его
распределения являются результатом недальновидной политики городских властей, что
привело к формированию высокого сейсмического риска территории столицы.
Динамика роста жилищного фонда г. Ереван
В 2014 г. в Ереване насчитывалось 4813 многоквартирных зданий (227 152 квартир), в
которых проживало 86 % населения (https://hy.wikipedia.org/wiki;
https://armstat.am/am/?nid=82&id=2201). По состоянию на 2020 г. эти цифры существенно не
изменились. В столице Армении находится 27 % жилого фонда РА с общей площадью около
25.7 млн м2, причем жилплощадь на душу населения в г. Ереван ниже, чем в среднем по
Армении. Общая жилплощадь г. Ереван в 2019 г. составляла 25.16 млн м2, из которых
15.45 млн м2 это общая площадь 233 895 квартир многоквартирных зданий и 9.64 млн м2
площадь 61 190 частных 1–3-этажных домов.
Жилой фонд г. Ереван резко увеличился в 1957–1990 гг. в связи с реализацией
постановления правительства СССР «Каждой семье по квартире». За этот период в городе
5
было построено 4170 многоквартирных зданий с жилой площадью 13.4 млн м2 (рис. 1). По
состоянию на 1 января 2008 г. 53 % многоквартирного жилья Армении приходилось на
Ереван, а около половины построенных зданий были высотными (9 этажей и более). Еще
некоторые важные цифры: 46 % многоквартирных жилых зданий в городе были введены в
эксплуатацию до 1970 г., 49 % в 1970–1990 гг. и только 5 % в 1990–2014 гг. (табл. 2). Около
половины многоквартирных зданий имеют возраст как минимум 50 лет.
Сборные железобетонные (панельные) и каменные многоквартирные здания в
основном типовые и их количество невелико. Это каменные здания трех типов
(индивидуального проектирования, серии I-А-450 и I-451) и железобетонные здания пяти
типов (рамнопанельные серии 111 с заводской железобетонной рамой; по методу «подъема
этажей»; рамносвязевые типов Бадаляна и Манукяна; крупнопанельные серии 1-451KP и
др.; монолитные). Конструктивное описание типов многоквартирных зданий, их количество
и ряд других показателей, в том числе по материалу несущих стен, приведены в табл. 36.
Следует отметить, что до 1950 г. в г. Ереван было построено 325 многоквартирных
зданий, а за 1991–2019 г. 296 зданий. Количество зданий, построенных за эти два периода
времени важно, поскольку они имеют относительно низкую сейсмическую уязвимость.
Дома, построенные до 1950 г, имеют удовлетворительное качество строительства и
сейсмостойкий конструктивный тип. Постройки 1991–2019 гг. спроектированы с учетом
более строгих строительных норм и также имеют удовлетворительное качество
строительства. Основная часть многоквартирных зданий г. Ереван (около 4000) построена в
19501990 гг., т.е. имеет в основном возраст 70–50 лет, что, в свою очередь, отрицательно
сказывается на их сейсмостойкости. Из приведенных в табл. 7 данных видно, что в общем
количестве построек преобладают высокоэтажные многоквартирные здания. Причем
большая часть зданий, не превышающих 5 этажей, каменные, а 9- и более этажные
железобетонные.
Наблюдается некоторая, весьма приблизительная закономерность распределения
многоквартирных зданий по территории столицы. Индивидуально спроектированные 802
каменных здания расположены в основном в административных районах Кентрон и
Шенгавит, а около 1000 зданий серии I-451 в районах Кентрон, Шенгавит и в северных
частях города. Каменные здания серии IA-450 (311 шт.) распределены практически
равномерно по всей территории столицы, а монолитно-бетонные здания (51) находятся в
административных районах Арабкир и Кентрон. Девяти- и более этажные каркасно-
панельные здания (412) в основном расположены в районах Малатия-Себастия и Аван, а
здания, построенные по методу «подъема этажей», (95) в районах Ачапняк и Нор-Норк.
Рамносвязевые (526 шт.) и крупнопанельные здания (1197 шт.) расположены практически
везде, кроме южной части города [The project…, 2012]. Из 2114 каменных многоквартирных
зданий наиболее распространены здания серии I-451 (47.3 %), а из 2257 железобетонных
зданий наибольшое число составляют крупнопанельные (53 %) здания. В многоквартирных
зданиях преобладают 2- и 3-комнатные квартиры 70.4 % общего количества (см. табл. 5).
Из данных табл. 4 видно, что число многоквартирных зданий в г. Ереван за 5 лет (2014–
2019 гг.) увеличилось всего на 1.1 % (45). За этот же период количество частных домов
выросло на 8.4 % (4769). С 1992 г. наблюдается увеличение количества частных домов по
сравнению с многоквартирными зданиями.
Обобщая сказанное выше, можно констатировать, что по состоянию на 2019 г. в
г. Ереван имеется 4868 многоквартирных зданий с 233 895 квартирами общей площадью
15.45 млн м2, из которых 4170 были построены в 19511990 гг. По материалу стен 47.0 %
многоквартирных зданий каменные, 52.8 % железобетонно-панельные и лишь 0.8 %
монолитные бетонные (см. табл. 4). Половина многоквартирных зданий высотные 9 этажей
и выше. Около 85 % населения Еревана проживает в многоквартирных зданиях, которые на
территории города распределены неравномерно. Основное количество зданий с этажностью
5 и выше расположены на севере территории столицы и вокруг административного района
Кентрон. В городе насчитывается 61 190 каменных частных домов с этажностью 1–3 общей
6
площадью 9.64 млн м2, которые расположены во всех административных районах. С 1992 г.
наблюдается тенденция увеличения количества таких домов по сравнению с
многоквартирными зданиями.
Приведенные данные важны как для оценки сейсмического риска территории
г. Ереван, так и для проведения спасательных работ в случае разрушительного
землетрясения.
Сейсмическая уязвимость многоквартирных зданий г. Ереван
Трудно оценить уязвимость зданий бывшего государственного сектора г. Ереван, в
том числе жилых, построенных в 19571990 гг. с нарушениями технологии строительства,
использованием материалов, не соответствующих требуемым стандартам, а также
спроектированных с заниженной оценкой сейсмической опасности и др. Поэтому существует
значительное расхождение между мнениями специалистов в оценках уязвимости
определенных типов зданий. Расхождения вызваны множеством факторов, в том числе
применяемым к оценке уязвимости подходом. Как отмечают специалисты, если
некачественно построенное здание не имеет заметных повреждений или они незначительны,
однозначно оценить его сейсмическую уязвимость достаточно сложно [Balassanian,
Manukian, 1994; Баласанян и др., 2004; Атабекян и др., 2017; Хачиян, 2018]. Поэтому в
основу оценки сейсмической уязвимости разных типов зданий часть специалистов
предлагают поставить статистические данные о повреждениях этих типов зданий во время
Спитакского землетрясения 1988 г. при определенных сейсмических воздействиях. В
качестве примера рассмотрим результаты двух работ, касающихся определения
сейсмической уязвимости многоквартирных зданий.
В работе Японского агентства по международному сотрудничеству (ЯАМС, JICA) по
оценке сейсмического риска Армении [The project…, 2012] одними из ключевых
исполнителей проекта наряду с японскими специалистами были эксперты из Армении
(Сейсмическая служба МЧС РА, Институт геологических наук НАН РА и научно-
исследовательская организация «Геориск»). Впервые были собраны и получены
относительно полные, надежные и детальные данные для оценки риска территории г. Ереван.
В созданную многопараметровую цифровую базу по оценке сейсмического риска были
включены сведения по детальному сейсмическому районированию центральной части
Армении, оценке сейсмической опасности территории г. Ереван, демографии, застройке,
инфраструктуре и системе жизнеобеспечения города и др. Ведущее место было уделено
характеристикам зданий и сооружений. Одним из важных результатов проведенных
исследований являются полученные функции сейсмической уязвимости многоэтажных
зданий г. Ереван (рис. 2).
Кривые уязвимости основных типов зданий построены с учетом: а) данных о
повреждениях зданий при Спитакском землетрясении 1988 г.; б) периода собственных
колебаний зданий и категории грунта; в) прочности основных конструкций. Конечно, эти
функции очень важны и ценны, но, на наш взгляд, для некоторых типов зданий, особенно
каменных и рамнопанельных, они нуждаются к корректировке. Так, высокая сейсмическая
уязвимость каменных зданий, построенных по индивидуальным проектам, вызывает
сомнения. Большинство зданий этого типа во время Спитакского землетрясения 1988 г. с
интенсивностью 9 баллов практически мало пострадало [Трагедия…, 1998; Назаретян, 2013].
При этом уязвимость рамнопанельных зданий серии 111 при ускорениях 0.40g ЯАМС
оценивается как средняя и это в том случае, когда в г. Ленинакан (Гюмри) при тех же
ускорениях из 4–9-этажных 195 зданий 181 было полностью разрушено, а остальные
получили повреждения 4-й степени [Трагедия…, 1998]. То же касается и каменных зданий
серии IA-450 и I-451, уязвимость которых специалистами ЯАМС, по мнению армянских
специалистов, занижена [Трагедия…, 1998; Назаретян, 2013; Хачиян, 2018].
7
Необходимо отметить, что в данной статье, как и в работе ЯАМС, степень
повреждений зданий оценивается по нормам проектирования сейсмостойкого строительства
Республики Армения, согласно которым, шкала повреждений имеет пять степеней. При 12-й
степенях здания получают незначительные повреждения, при 3-й степени здания получают
серьезные повреждения, при 4-й степени разрушаются частично, при 5-й степени
разрушаются полностью. Под сильным повреждением зданий специалистами ЯАМС
подразумевается сумма повреждений 4-й и 5-й степеней (см. рис. 2).
Второй подход к оценке сейсмической уязвимости пяти основных типов зданий
опирается только на статистические данные o повреждениях жилых зданий вследствие
Спитакского землетрясения 1988 г. С этой целью специалистами Сейсмической службы
МЧС РА были проведены целенаправленные обследования технического состояния
многоквартирных домов, расположенных в зонах землетрясения с интенсивностью 610
баллов [Назаретян, 2013; Nazaretyan, 2020]. Уместно отметить, что интенсивность зон
землетрясения в баллах, в том числе при составлении карты изосейст, определена на основе
повреждений 12-этажных каменных домов кладки «мидис», которые имеют повсеместное
распространение, и подробно описана в макросейсмических шкалах MSK-64 и EMS-98.
В результате обобщения большого объема данных были составлены графики средних
значений повреждений основных типов зданий в зависимости от сейсмической
интенсивности Спитакского землетрясения 1988 г. (рис. 3). Как следует из приведенных на
рисунке данных, при 9-балльных сотрясениях (0.40g) наиболее уязвимыми являются 9-
этажные каркасные здания серии 111, которые или разрушаются полностью, или получают
повреждения 4-й степени.
При этих же сейсмических воздействиях каменные здания серии IA-450 или I-451 с
этажностью 4–5, получают серьезные повреждения (3-й степени), а часть из них
разрушается. Наиболее сейсмостойкими являются крупнопанельные здания в 4–9 этажей и
12-этажные каменные частные дома системы «мидис» на цементном растворе с
использованием металлических конструкций. Эти здания при 9-балльных сотрясениях
получают незначительные повреждения (1–2-й степени). В г. Кировакан (г. Ванадзор)
большая часть домов пострадало меньше, чем в г. Гюмри, так как интенсивность
Спитакского землетрясения здесь была ниже и в среднем составляла 8–9 баллов. Можно
было бы полагать, что разница в интенсивности около 0.5 балла не должна играть
существенную роль в повреждений зданий, но, как показывают фактические данные,
разрушений в г. Гюмри было гораздо больше, чем в г. Ванадзор [Nazaretyan, 2020].
Согласно строительным нормам Армении, средний уровень ожидаемой сейсмической
интенсивности на территории г. Ереван составляет 9 баллов (по шкале MSK-64), а
максимальные ускорения 0.40g. Практически всеми исследователями именно эти величины
сейсмической опасности были положены в основу оценки уязвимости зданий столицы
Армении. В табл. 6 представлены данные о сейсмической уязвимости восьми основных типов
многоквартирных зданий г. Ереван, полученные пятью авторитетными специализированными
организациями и опытными экспертами, а также статистические данные по Спитакскому
землетрясению 1988 г. (см. рис. 3). При обобщении оценок уязвимости конкретных типов
зданий (кроме рамносвязевых типов Бадаляна и Манукяна) в качестве вероятной причины
уязвимости были взяты не средние значения по оценкам разных источников, а в основном
статистические данные повреждений основных типов зданий при 9-балльных сотрясениях
Спитакского землетрясения 1988 г.
По мнению всех пяти организаций и экспертов (см. табл. 6), уязвимость
крупнопанельных и монолитных железобетонных зданий низкая. Среднюю степень
сейсмической уязвимости имеют рамносвязевые здания типов Бадаляна и Манукяна, а также
каменные здания серии I-451. Каменные здания с известковым или цементным раствором,
построенные по индивидуальным проектам, также имеют среднюю степень уязвимости.
Сейсмическая уязвимость 1–2-этажных частных каменных домов на цементном растворе и с
использованием арматуры оценивается как низкая. Разногласие существенно в оценке
8
уязвимости рамнопанельных зданий серии 111. Большинство армянских специалистов, в
отличие от японских, считают, что они имеют высокую сейсмическую уязвимость. Основой
для такого заключения является низкое качество строительства, в частности качество
выполнения стыков между колоннами и ригелями (несохранение требований сварочных
работ, некачественная бетонная чеканка между заводскими конструкциями и др.)
[Трагедия…, 1998; The project…, 2012; Назаретян, 2013].
Опираясь на данные о сейсмической уязвимости основных типов зданий и на их
количество (см. табл. 7), можно прогнозировать, что из 4371 многоквартирных зданий в
г. Ереван (по состоянию на 2011 г.) примерно 3147 зданий с этажностью 6 и выше являются
высоко- и среднеуязвимыми. Причем 412 девяти- и выше этажных рамнопанельные, 311
каменные 4–5-этажные серии IA-450 и 95 12- и 16-этажные здания, построенные по методу
«подъема этажей», имеют высокую сейсмическую уязвимость. Такое количество уязвимых
зданий, с точки зрения сейсмической безопасности столицы, угрожающе. Речь идет о жизни и
здоровье сотен тысяч людей, проживающих в них. Поэтому вопрос снижения сейсмической
уязвимости этих многоквартирных зданий в городе весьма актуален.
Каменные здания со средней уязвимостью (1803 постройки) в случае 9-балльных
сотрясений, если они не аварийные, получат в основном повреждения 3-й степени, но
обрушения массовыми не будут. Крупнопанельные и монолитные здания (1224 постройки)
смогут устоять сейсмическим воздействиям такой же силы без значительных повреждений.
Тяжелые повреждения не получат также большинство из 61 190 каменных частных домов с
этажностью 1–3. Из них исключение может составить лишь небольшое количество каменных
домов с песчано-глинистым раствором, построенных до начала 1950-х годов (районы Саритаг
и Малатия).
Динамика роста сейсмического риска в г. Ереван за 19002019 гг.
В данной работе сейсмический риск повреждений зданий оценен по известной
формуле (см. [Nazaretyan, 2013; Dabbeek, Silva, 2019; Yaohui et al., 2019; Silva et al., 2020]):
риск это сумма опасности, уязвимости и количества уязвимых элементов риска (зданий и
население). В соответствии с действующими строительными нормами РА в качестве уровня
сейсмической опасности принята интенсивность 9 баллов по шкале EMS-98, или ускорение
0.40 g. Уровень сейсмической уязвимости типовых многоквартирных зданий и их количество
приведены в табл. 2. Показателям уязвимости была дана количественная характеристика
(вес): низкой, средней и высокой степени уязвимости были присвоены значения 0.0, 0.5 и 1.0
ед. соответственно. Риск рассчитан как для количества различных типов зданий, так и для
количества квартир в этих зданиях (следовательно, и для населения). Следует отметить, что
графики динамики изменения риска были примерно одинаковым в обоих случаях, так как
количество квартир в зданиях средней и высокой уязвимости примерно одинаково. При
расчете сейсмического риска за разные годы менялось только количество зданий (квартир).
Схематическая карта сейсмического риска повреждений многоквартирных зданий
показана на рис. 4. Участки с высоким сейсмическим риском выделены на основе
расположения большого количества высокоуязвимых многоквартирных зданий
(конструктивные типы 35 согласно табл. 7), а со средним риском по числу
среднеуязвимых зданий (конструктивные типы 1, 2, 6 согласно табл. 7). Зоны с высоким и
средним риском повреждений зданий расположены в основном в северной, центральной и
восточной частях г. Ереван.
В случае землетрясения 9 баллов основные человеческие потери, особенно жертвы в
многоквартирных зданиях города, наиболее вероятны в зонах высокого сейсмического риска
(см. рис. 4, участки 1), причем количество потерь существенно увеличивается в ночное
время. На основе часто используемых формулировок под человеческими потерями
подразумевают количество погибших, раненых, подлежащих госпитализации, и
легкораненых. Обычно госпитализации подлежат те пострадавшие, которые получили
9
физические травмы средней и высокой степени, отравления, ожоги и т.п., для чего требуется
стационарное лечение. К легкораненым относятся те пострадавшие, полученные травмы и
увечья которых не опасны для жизнедеятельности организма, а стрессовые проявления и
психические расстройства не тяжелые.
Для предварительного расчета человеческих потерь (погибших и раненых)
необходим учет многих факторов. Наиболее важный фактор это количество и типы
разрушенных зданий и сооружений. Влияние остальных факторов (пожары, отравления,
поражения электрическим током, удушение от пыли, эпидемии и др.) на человеческие
потери, например, во время Спитакского землетрясения 1988 г. было очень небольшим и на
общее количество статистически не повлияло. Из построек разного назначения при
определении количества жертв землетрясения важное место занимают жилые, а из них
многоквартирные здания. Например, вследствие Спитакского землетрясении 1988 г. в
г. Гюмри из 200 000-ного населения погибло до 17 000 человек, около 4000 из которых в
момент землетрясения находились в производственных и иных учреждениях, 2000 в
школах, 10 000 в разрушенных 167 многоквартирных зданиях (всего 7000 квартир), 300 в
12-этажных частных домах и 500 в случайных местах [Назаретян, 2013].
Заметно, что даже в дневное время больше половины жертв было в многоквартирных
зданиях. В ночное время общее количество жертв землетрясения будет намного больше.
Поэтому целесообразно расчет людских потерь производить как для ночного, так и для
дневного времени. Необходимо отметить, что проводить спасательные работы на руинах
высотных многоквартирных зданий в ночное время гораздо сложнее, на это требуется
намного больше сил и времени.
Обычно из количества возможных жертв, прежде всего, оценивается число раненых,
подлежащих госпитализации. По статистическим данным Спитакского землетрясения
1988 г., установлено, что в одной разрушенной квартире многоквартирного здания число
жертв днем составляло 1.52.0 [Nazaretyan, 2020]. Если рассматривать данные по всему
земному шару, то число жертв в ночное время в одной разрушенной квартире будет
составлять 3 человека [Баласанян и др., 2004]. Во время Спитакской трагедии соотношение
числа жертв и госпитализированных раненых составило 1.5 [Nazaretyan, 2020]. Эти данные
были положены в основу оценки человеческих потерь в многоквартирных зданиях г. Ереван
при 9-балльной интенсивности землетрясения (табл. 8).
Как следует из данных табл. 8, основное количество жертв будет приходиться на 818
(18.7 % от общего количества зданий) высокоуязвимых многоквартирных зданийя,
расположенных практически во всех административных районах г. Ереван, кроме районов
Кентрон и Норк-Мараш. Число раненых, подлежащих госпитализации, соответственно
будет: днем 82 144, а ночью 123 216 человек.
При оценке уязвимости многоквартирных зданий (см. табл. 6, 7) условно было
принято, что техническое состояние зданий удовлетворительное. Известно, что в
действительности это не так. Многие здания по разным причинам имеют серьезные
технические проблемы [Трагедия…, 1998; The project…, 2012]. Следовательно, количество
разрушенных зданий и вероятных человеческих потерь при сейсмической интенсивности в 9
баллов в Ереване будет гораздо больше, чем по данным, приведенным в табл. 8.
В работе [The project…, 2012] для оценки риска г. Ереван рассматриваются два
сейсмических сценария, связанных с возможными землетрясениями в зонах Гарнийского и
Ереванского разломов, наиболее опасных для столицы Армении. Землетрясение с M = 7.0 во
втором фрагменте Гарнийского разлома, который наиболее близок к г. Ереван, может
вызвать ускорения 0.10–0.48 g на территории города. Общее количество полностью
разрушенных и сильно поврежденных многоэтажных зданий в этом случае будет 860, т.е.
20 % общего количества (4371) зданий. По этим оценкам, ночью человеческие жертвы
вследствие разрушения жилых (многоквартирных и частных 13-этажных) зданий составят
31 800 человек (2.8 % общего числа населения). Количество жертв при землетрясении с
M = 6.8 в Ереванском разломе, который проходит через юго-западную окраину города и
10
может вызвать ускорения 0.20–0.80 g, составит 108 900 человек огласно промежуточному
отчету 2011 г.). При этом авторы работы признают, что в отличие от Гарнийского разлома,
оценки для Ереванского разлома приблизительные, так как нет достаточно данных как в
вопросе его точного местоположения, так и сейсмического потенциала.
По этой причине расчеты о повреждениях зданий и жертвах вследствие
землетрясения в зоне Ереванского разлома в заключительный отчет не были включены [The
project…, 2012]. При разработке плана управления риском г. Ереван специалистами ЯАМС
взяты следующие исходные данные: сейсмическая интенсивность на территории города 9
баллов по шкале MSK-64, количество полностью и частично разрушенных многоэтажных
жилых зданий 2000, а число жертв 85 400 человек [The project…, 2012]. Расхождение
данных между числом вероятных жертв по оценкам специалистов ЯАМС и по результатам
наших оценок (см. табл. 8) в многоквартирных зданиях г. Ереван при сейсмической
интенсивности 9 баллов (ускорение 0.40 g) в основном обусловлено разными подходами при
оценке уязвимости многоквартирных зданий. В наших расчетах, как было отмечено, в основу
сейсмической уязвимости многоквартирных зданий положены детальные статистические
данные о Спитакском землетрясении 1988 г.
Диаграмма роста сейсмического риска территории г. Ереван во времени (рис. 5)
составлена на основе расчетов риска повреждений жилых зданий и людских потерь. В
определенной степени учтены также литературные данные о риске повреждений
общественных зданий (школы 229, больницы 44) и крупных промышленных предприятий
(больше 100), а также сведения об инфраструктуре города, которая в большинстве также
имеет высокую сейсмическую уязвимость [Баласанян и др., 2004; Babayan et al., 2015;
Khlghatyan et al, 2018]. Оценка сейсмического риска общественных зданий и
инфраструктуры отдельная задача, так как они имеют свои особенности [The project…,
2012; Khlghatyan et al, 2018; Назаретян, 2020; Cavalieri, Franchin, 2020]. Из приведенных на
рис. 5 данных видно, что негативное влияние указанных факторов на общий сейсмический
риск территории столицы было особенно высоким за 1957–1989 гг. До 1957 г. и после 1989 г.
влияние этих факторов на уровень риска невелико.
Таким образом, вызывающий озабоченность высокий сейсмический риск территории
г. Ереван сформировался в основном в 1957–1989 гг. Особенно существенно увеличивают
степень риска 818 высокоуязвимых и 2300 со средней уязвимостью многоквартирных
зданий. С 1989 г. стабилизации, а затем и снижению сейсмического риска г. Ереван
способствовали следующие важные мероприятия: более реальная оценка сейсмической
опасности территории Армении, выполненная в 1989 г., создание новых норм
проектирования сейсмостойкого строительства РА (1994 г.), ужесточение контроля за
качеством строительства, прекращение деятельности крупных промышленных предприятий
и др.
Пути снижения сейсмической уязвимости многоквартирных зданий
При разработке программ по снижению сейсмической уязвимости многоквартирных
зданий важно руководствоваться постановлениями правительства РА по г. Ереван и
использовать оценки сейсмической уязвимости, приведенные в табл. 7. Предлагается
установить следующие приоритеты снижения уязвимости основных типов зданий:
железобетонные каркасные здания (серии 111 со всеми модификациями, 811-этажные
конструктивные системы с колоннами, с конструктивными системами ИИС-04, по методу
«подъема этажей», конструктивные системы с линейными элементами), каменные с
несущими стенами (серии 1А-450 и 1А-451 со всеми модификациями, все нетиповые здания с
этажностью 3 и более). По мнению специалистов, усиление крупнопанельных (всех серий) и
монолитных (1224) зданий в настоящее время неактуально из-за их низкой сейсмической
уязвимости.
11
Несмотря на разнообразие строительных конструкций многоквартирных зданий
столицы Армении, имеются несколько уже опробованных, ставших традиционными
способов их усиления [Трагедия…, 1998; Баласанян и др., 2004; Khlghatyan, Namalyan, 2018].
Для усиления прочности зданий важны следующие мероприятия: увеличение сечений
несущих конструкций, включение элементов жесткости, создание в грунте защитных
экранов (демпферов), ограждение несущих конструкций железобетонными «рубашками»,
строительство балконов с жестким или шарнирным соединением с основным несущим
каркасом, разгрузка конструкций путем замены тяжелых элементов легкими, монолитизация
трещин и стыков отдельных элементов в конструкциях, замена поврежденных элементов
новыми и т.д.
В случае снижения сейсмической уязвимости зданий возникает проблема временной
эвакуации жителей, поскольку речь идет о десятках тысяч человек. С этой точки зрения, на
первый план выдвигается вопрос применения способов специальных систем сейсмической
защиты, когда работы по усилению зданий можно проводить без эвакуации населения. К
числу таких методов относятся уже апробированные в Армении методы использования
специальных систем сейсмической защиты зданий (динамические гасители колебаний;
конструкции, повышающие гашение; сейсмическая изоляция с помощью слоистых
резинометаллических опор; соединение здания с новой массивной жесткой пристройкой и
т.д.).
Выводы и рекомендации
На основе выявленных особенностей изменения сейсмического риска территории
большого города во времени получена важная информация о характере и причинах роста или
стабилизации уровня риска, с учетом которой можно контролировать недопущение роста
риска и предпринять шаги по его снижению. Установлены периоды существенного роста
риска и его основные причины. К числу причин масштабного роста сейсмического риска за
длительный период времени относятся:
заниженная оценка сейсмической опасности в нормах строительств за достаточно
большой промежуток времени;
недостатки строительных норм и требований проектирования массового
строительства;
недостаточный контроль за качеством проектирования и строительства типовых
зданий;
отсутствие системного контроля при эксплуатации зданий;
нерациональное землепользование при застройке и перенаселение отдельных
районов территории города, и др.
Очень сложно оценить сейсмическую уязвимость многоквартирных зданий,
построенных с грубыми нарушениями строительных норм (особенно при низком качестве
строительства). Более реальный путь решения проблемы использование статистических
данных повреждений разных типов зданий в зависимости от интенсивности землетрясений.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература
Атабекян Р.А., Мкртчян В.Б., Мхитарян К.А. Оценка сейсмостойкости зданий,
подвергавшихся воздействию землетрясений на основе инструментальных
измерений // Информ. бюл. Ереван. нац. политех. ун-та: Сб. науч. статей. 2017. Ч. 2.
С. 10021008 (на арм. яз.).
12
Баласанян С.Ю., Назаретян С.Н., Амирбекян В.С. Сейсмическая защита и ее организация.
Гюмри: Эльдорадо, 2004. 438 с.
Мелкумян М. Реакция зданий при динамическом нагружении вибрационной машиной в
резонансном режиме. Ереван: Изд. дом Лусабац, 2018. 176 с.
Назаретян С.Н. Сейсмическая опасность и риск территории городов зоны Спитакского
землетрясения 1988 г. Ереван: Гитутюн, 2013. 212 с.
Tрагедия Спитака не должна повториться / Ред. Э.Е. Хачиян. Ереван: Воскан Ереванци, 1998.
346 с.
Хачиян Э.Е. Спитакское землетрясение 7 декабря 1988 г.: Основные сейсмологические
характеристики и анализ его разрушительных последствий 30-летию
землетрясения) // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2018. 4.
С. 930. http://seismic-safety.ru/sites/default/files/ssbs-2018-04_khachiyan.pdf
Asryan A., Hazarika M., Mnatsakanyan S., Nazaretyan S., Pandyual G. The main natural hazards
and risks of the territory of Dilijan city // Crisis Management and Technologies. MES AM.
2016. N 10. P. 5465. http://www.mes.am/files/docs/1675.pdf
Babayan H., Hovhannisyan G., Babayan S., Gevorgyan M. Earthquake scenarios (deterministic
assessment of seismic risk) of large cities of Armenia // Sustainable Development of
Mountain Territories. 2015. N 4 (26). P. 2431. http://naukagor.ru/en-gb/Articles/
Balassanian S., Manukian A. Seismic risk on the territory of the city of Yerevan // Urban
Earthquake Risk. 1994. V. 271. P. 167182. (NATO ASI Ser., Appl. Sci.).
Balassanian S., Martirosyan A., Nazaretian S., Arakelian A., Avanessian A., Igumnov V. Seismic
hazard assessment in Armenia // Natural Hazards. 1998. N 18. P. 227236.
https://ideas.repec.org/a/spr/nathaz/v18y1998i3p227-236.html
Cavalieri F., Franchin P. Seismic risk of infrastructure systems with treatment of and sensitivity to
epistemic uncertainty // Intern. J. Critical Infrastructures. 2020. N 5 (11). P. 2143.
https://doi.org/10.3390/infrastructures5110103
Dabbeek J., Silva V. Modeling the residential building stock in the Middle East for multi-hazard
risk assessment // Natural Hazards. 2019. N 100. P. 781810.
https://doi.org/10.1007/s11069-019-03842-7
Khlgatyan Z., Margaryan S., Namalyan G., Tovmasyan T. Seismic safety assessment of the schools
of the Armenia // Intern. conf. «30 years after the Spitak earthquake: Experience and
perspectives», Yerevan, Armenia, 2018: Abstr. Yerevan, 2018. P. 7273.
https://www.geology.am/files/Volume-Spitak-2018-final.pdf
The project for seismic risk assessment and risk management planning in the Republic of Armenia:
Fin. report. JICA, 2012. 125 p. https://openjicareport.jica.go.jp/pdf/12086054_01.pdf
Lestuzzi P., Podestà S., Luchini C., Garofano A., Kazantzidou-Firtinidou D., Bozzano C.,
Bischof P., Haffter A., Rouiller J.-D. Seismic vulnerability assessment at urban scale for two
typical Swiss cities using Risk-UE methodology // Natural Hazards. 2016. N 84 (1). P. 249
269. https://doi.org/10.1080/19475705.2018.1524400
Nazaretyan S. The 1988 Spitak earthquake in photos, facts and comments. Yerevan: Gitutjun, 2018.
140 p. http://www.mes.am/files/docs/3199.pdf
Nazaretyan S.N. Main features of the new methodology for seismic risk assessment of Armenian
cities // Seismic Instruments. 2020. N 56. P. 317331.
https://doi.org/10.3103/S0747923920030093
Silva V., Amo-Oduro D., Calderon A., Costa C., Dabbeek J., Despotaki V., Martins L., Pagani M.,
Rao A., Simionato M., Vigan D., Yepes-Strada C., Acevedo A., Crowley H., Horspool N.,
Jaiswal K., Journeay M., Pittore M. Development of a global seismic risk model //
Earthquake Spectra. 2020. N 36, suppl. 1. P. 372394.
https://doi.org/10.1177/8755293019899953
Yaohui Liu, Zhiqiang Li, Benyong Wei, Xiaoli Li, Bo Fu. Seismic vulnerability assessment at urban
scale using data mining and GIScience technology: Application to Urumqi (China),
13
Geomatics // Natural Hazards and Risk. 2019. N 10. P. 958985.
https://doi.org/10.1080/19475705.2018.1524400
Сведения об авторах
НАЗАРЕТЯН Сергей Норайрович Территориальная служба сейсмической защиты
Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Армения. Армения, 3115, г. Гюмри,
ул. Саргсяна, д. . E-mail: snaznssp@mail.ru
ГЕВОРКЯН Микаел Рафикович Институт геологических наук Национальной академии
наук Армении. Армения, 0019, г. Ереван, просп. Баграмяна, д. 22. E-mail:
gevmikayel@gmail.com
ИГИТЯН Гайк Альбертович Институт геологических наук Национальной академии наук
Армении. Армения, 0019, г. Ереван, просп. Баграмяна, д. 22. E-mail: igityanhayk@gmail.com
МИРЗОЯН Люба Баратовна Ереванский государственный университет. Армения, 0025, г.
Ереван, ул. Алека Манукяна, д. 1. E-mail: mirnik6@rambler.ru
МУГНЕЦЯН Эдгар Арамович Сименс индустри софтвер, отделение D2S «Калибр».
Армения, 0038, г. Ереван, ул. Алабяна, д. 16. E-mail: emughnetsyan@gmail.com
DYNAMICS OF CHANGES OF THE SEISMIC RISK OF THE TERRITORY
OF A BIG CITY IN TIME, DUE TO THE VULNERABILITY OF MULTI-APARTMENT
BUILDINGS (A CASE STUDY OF YEREVAN)
© 2022 S.N. Nazaretyan1 *, M.R. Gevorgyan2, H.A. Igityan2, L.B. Mirzoyan3,
E.A. Mughnetsyan4
1 Territorial Survey for Seismic Protection, Ministry of Emergency Situations of Armenia, Gyumri,
Armenia
2 Institute of Geological Sciences, National Academy of Sciences of Armenia, Yerevan, Armenia
3 Yerevan State University, Yerevan, Armenia
4 Siemens Industry Software, Department D2S «Calibri», Yerevan, Armenia
* e-mail: snaznssp@mail.ru
Abstract. To reduce the seismic risk of big cities, it is important to study the dynamics of its
changes, since it does not form at once, but develops over time and for various reasons.
Understanding risk factors is important both to prevent risk increase and to reduce it. In this article,
Yerevan, the capital city of Armenia, was chosen as the study object. High seismic risk of this city
has formed mainly as a result of construction of a large number of seismically vulnerable buildings
and rapid growth (migration component) of the population. Seismic risk of the area of Yerevan has
been assessed 3 times, but the dynamics of its growth has not been studied. The article provides a
diagram of seismic risk growth in the city of Yerevan for 19002018. The level of seismic risk is
determined depending on the seismic hazard, the number of seismically vulnerable high-rise
residential buildings and the number of residents in these buildings. It is confirmed that the
alarmingly high level of seismic risk developed mainly in 19571989. The main factors of the
increased risk are as follows: underestimation of seismic hazard, construction of a large number of
multi-apartment buildings with high and medium rates of seismic vulnerability, uneven distribution
of the population, etc.
Keywords: multi-apartment building, seismic vulnerability, seismic hazard, seismic risk.
14
About the authors
NAZARETYAN Sergey N. Territorial Survey for Seismic Protection of the Ministry of
Emergency Situations of Armenia. Armenia, 3115, Gyumri, V. Sargsyan sr., 5a. E-mail:
snaznssp@mail.ru
GEVORGYAN Mikayel R. Institute of Geological Sciences of National Academy Sciences of
Armenia. Armenia, 0019, Yerevan, Bagrhamyan av., 22. E-mail: gevmikayel@gmail.com
IGITYAN Hayk A. Institute of Geological Sciences of National Academy Sciences of Armenia.
Armenia, 0019, Yerevan, Bagrhamyan av., 22. E-mail: igityanhayk@gmail.com
MIRZOYAN Ljuba B. Yerevan State University. Armenia, 0025, Yerevan, Alex Manoogian st.,
1. E-mail: mirnik6@gmail.com
MUGHNETSYAN Edgar A. Siemens Industry Software, Department D2S «Calibri». Armenia,
0038, Yerevan, Halabyan st., 16. E-mail: emughnetsyan@gmail.com
Cite this article as: Nazaretyan S.N., Gevorgyan M.R., Igityan H.A., Mirzoyan L.B.,
Mughnetsyan E.A. Dynamics of changes of the seismic risk of the territory of a big city in time, due
to the vulnerability of multi-apartment buildings (a case study of Yerevan), Geofizicheskie
Protsessy i Biosfera (Geophysical Processes and Biosphere), 2022, vol. 21, no. 2, pp. 7185 (in
Russian). https://doi.org/10.21455/gpb2022.2-4
English version: Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2022, vol. 58. ISSN: 0001-4338
(Print), 1555-628X (Online). https://link.springer.com/journal/volumesAndIssues/11485
15
Таблица 1. Население Республики Армения и г. Ереван в 1920–2019 гг. по данным
Статистического управления РА (Население Республики Армения, 2017 г. URL:
https://hy.wikipedia.org/wiki)
Год
Население, тыс. чел.
Армения
г. Ереван
1920
720.0
30.0
1926
881.3
67.1
1939
1282.3
200.4
1959
1765.3
509.3
1970
2492.6
775.0
1979
3037.3
1.017
1989
3304.7
1.202
2001
3214.5
1.103
2005
3217.5
2006
3221.1
2009
3238.0
2010
3249.5
1.061
2011
3262.6
1.060
2017
2986.1
1.075
2019
3067.0
1.084
Примечание. Прочерк означает отсутствие данных.
Таблица 2. Количества многоквартирных зданий в Республике Армения и г. Ереван*
Объект
До 1950 г.
19511970 гг.
19711980 гг.
19811990 гг.
19912000 гг.
20012014 г.
Количество зданий, построенных за период
Армения
1647
5583
4453
4314
1792
1026
г. Ереван
352
1840
1267
1113
151
90
Всего многоквартирных зданий на конец периода
Армения
1647
7230
11 683
15 997
17 789
18 815
г. Ереван
352
2192
3459
4572
4723
4813
*Источник: Статистический ежегодник Армении «Жилищный фонд» / Национальное
статистическое управление РА, 2015. URL: http://armstat.am/file/doc/99493628/
Таблица 3. Распределение многоквартирных зданий в Републике Армения и г. Ереван по
материалу стен по состоянию на 2014 г.*
Объект
Кол-во
зданий
Кол-во
квартир
Площадь, м
лн м2
Материал стен
Каменный
Железобетон,
панельный
Монолитн
о-
бетонный
Другой
Армения
18 964
435 348
27.66
69.2%
23.3%
6.5%
1.0%
г. Ереван
4813
227 152
14.84
47.9%
51.2%
0.8%
0%
16
* Источник: Статистический ежегодник Армении «Жилищный фонд» / Национальное
статистическое управление РА, 2015. URL: http://armstat.am/file/doc/99493628/
Таблица 4. Распределение многоквартирных зданий г. Ереван по материалу стен в 2014 и
2019 годах*
Год
Общее
количество
Количество
квартир
Площадь, млн м2
Материал стен
Каменный
Железобетон,
панельный
Монолитно-
бетонный
Другой
2014
4813
227 152
14.84
48.0 %
(2307 шт.)
51.2 %
(2465 шт.)
0.8 %
(41 шт.)
0 %
2019
4868
233 895
15.45
47.0 %
52.2 %
0.8 %
0 %
*Источник: Статистический комитет РА. Жилищный фонд РА и коммунальные услуги в
2018 году. URL: https://hy.wikipedia.org/wiki
Таблица 5. Количество квартир с разным числом комнат в многоквартирных зданиях
г. Ереван в 2018 г.*
Общее количество
квартир
Число квартир по количеству комнат
1-комнатная
2-комнатная
3-комнатная
4 комнаты и
более
227 152
50 675
76 868
82 981
16 628
*Источник: Статистический комитет РА. Жилищный фонд РА и коммунальные услуги в
2018 году. URL: https://hy.wikipedia.org/wiki
Таблица 6. Оценки сейсмической уязвимости основных типов многоквартирных зданий
г. Ереван при интенсивности землетрясения 9 баллов (g = 0.40) по данным разных
исследователей и их наиболее вероятная уязвимость
п/п
Конструктивный тип
зданий [The project…,
2012]
Сейсмическая уязвимость по оценкам разных
исследователей
Вероятная
сейсмичес-
кая
уязвимость
Рис. 3
наст.
статьи
[The
project
…, 2012]
[Трагеди
я…,
1998]
[Babayan
et al.,
2015]
[Атабекян
и др.,
2017]
[Khlgatya
n et al.,
2019]
1
Каменный,
индивидуальный
проект
Средня
я
Высокая
Средняя
Низкая
Средняя
Высокая
Средняя
2
Каменный серии
I-451
Средня
я
Низкая
Средняя
Средняя
Высокая
Высокая
Средняя
3
Каменный
Средня
Низкая
Средняя
Средняя
Высокая
Высокая
Высокая
17
серии IA-450
я
4
Рамнопанельный
серии 111, заводская
железобетонная рама
Высока
я
Средняя
Высокая
Высокая
Средняя
Высокая
Высокая
5
По методу «подъема
этажей»
Средняя
Средняя
Низкая
Высокая
Высокая
Высокая
6
Рамносвязевый типов
Бадаляна и Манукяна
Средняя
Средняя
Средняя
Средняя
Низкая
Средняя
7
Крупнопанельный
серии 1-451КП
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
8
Монолитная
железобетонная
несущая рама
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Низкая
Таблица 7. Основные конструктивные типы многоэтажных жилых зданий г. Ереван, их
краткое описание и количество по состоянию на 2012 г. [The project …, 2012] и оценка их
вероятной сейсмической уязвимости при интенсивности землетрясения 9 баллов (0.40 g) (см.
табл. 6)
п/
п
Конструктивный
тип и количество
зданий
Этажность
Период
строитель
ства
Краткое описание конструкции
Сейсмическая
уязвимость
1
Каменный,
индивидуальный
проект
(802 шт.)
36,
в основном
4
до 1958 г.
Кладка типа «мидис» (с двух сторон
укладывается камень, а середина
заливается известковым раствором с
щебнем). Толщина стен 60 см. Пол
деревянный, бетонная лестница
Средняя
2
Каменный
серии I-451
(1001 шт.)
45
1958
1970 гг.
Используется стены типа «мидис».
Толщина стен 50 см, цементный
раствор. Заводская бетонная пустотная
панель. Между этажами и вокруг
перекрытий построены
антисейсмические пояса
Средняя
3
Каменный
серии
IA-450
(311 шт.)
45
Начало
1970 г.
начало
1988 г.
Стены типа «мидис». Толщина стен
50 см на цементном растворе.
Заводская бетонная пустотная панель.
Между этажами и вокруг перекрытий
построены антисейсмические пояса.
Стены усилены вертикальными
элементами из железобетона
Высокая
4
Рамнопанельный
серии 111
(412 шт.)
9
1975
1988 гг.
Несущая железобетонная рама в
продольном направлении. Колонна и
конструктивная панель (стена) в
поперечном направлении. Размер
колонн 40×40 см. Заводские
пустотелые панели
Высокая
5
По методу
«подъема этажей»
(95 шт.)
12 и 16
1970-
1988 гг.
Стены с монолитным сердечником и
заводские колонны с монолитными
панелями перекрытия. Панели пола
поднимаются в правильное положение
с помощью колонн
Высокая
6
Рамносвязевый
типов Бадаляна и
Типа
Баданяна
1960-е
1988 гг.
Заводские железобетонные рамы для
обоих типов. Размер колонны
Средняя
18
Манукяна
(526 шт.)
12 (10) и
14 (18)
этажей;
типа
Манукяна
12 (10)
этажей
50×50 см. Подсчитано, что прочность
этого типа выше, чем рамнопанельного
с учетом положения стыков арматуры.
Размер колонны типа Манукяна
40×40 см.
Примечание. В зоне Спитакского
землетрясения 1988 г. не было зданий
этих типов
7
Крупнопанельный
серии 1-451КП
(1197 шт.)
9 и 5
(включая
4 и 8
этажей)
1970 г.
по н/в
Стена заводская, железобетонная
конструкция
Низкая
8
Монолитная
железобетонная
несущая рама
(27 шт.)
4 и выше
1989 г. и
после
1994 г.
Несущий каркас монолитный
железобетон, в том числе стеновой.
Спроектированы на основе
сейсмических норм РА 1994 г.
Неконструктивные стены
представляют собой легкие бетонные
блоки
Низкая
Примечания
1. При землетрясении 9 баллов низкоуязвимые здания получают повреждения 1–2-й
степени и согласно действующим нормам РА они могут эксплуатироваться. Здания со
средней уязвимостью в основном получают повреждения 3-й степени, их безопасная
эксплуатация не гарантируется; эти здания подлежат усилению. Высокоуязвимые здания
получают повреждения 4–5-й степеней и если они не являются историко-архитектурными
памятниками, экономически выгоднее их сносить.
2. Каменные, находящиеся в аварийном состоянии (со степенью повреждений 3) 4-
этажные здания, построенные по индивидуальным проектам в г. Гюмри (57 шт.) во время
Спитакского землетрясения 1988 г. не обрушились, поэтому их преобладающая уязвимость в
табл. 6 оценивается как средняя.
3. В зоне Спитакского землетрясения 1988 г. только в г. Гюмри находилось два здания,
построенных по методу «подъема этажей», одно из которых (10-этажное) было полностью
разрушено, а второе (16-этажное) отклонилось в верхней части от вертикали на 140 см, но не
разрушилось.
Таблица 8. Приблизительная оценка количества вероятных жертв в многоквартирных
зданиях с высокой сейсмической уязвимостью в г. Ереван при интенсивности землетрясения
9 баллов (g = 0.40)
Конструктивный тип и
количество высокоуязвимых
зданий
Этажность;
количество
квартир
Вероятное число жертв
днем (кол-во квартир × 2) / ночью
(кол-во квартир × 3)
Каменный серии
IA-450 (311 шт.)
45;
18 660
37 320/55 980
Рамнопанельный серии 111
(412 шт.)
9;
14 812
29 624/44 436
По методу «подъема этажей»
(95 шт.)
12 и 16;
7600
15 200/22 800
Общее количество жертв Днем 82 144; ночью 123 216
19
Подписи к рисункам
Рис. 1. Количество многоквартирных зданий, построенных в Республике Армения и
г. Ереван в 19202016 гг.
1 количество зданий, построенных за определенный промежуток времени по
республике в целом; 2 то же по г. Ереван; 3 рост абсолютного количества
многоквартирных зданий по г. Ереван. Периоды строительства см. в табл. 2
Рис. 2. Кривые сейсмической уязвимости основных типов многоэтажных жилых зданий
г. Ереван (по материалам [The project…, 2012])
Тип зданий и категория грунта: 1 каменный, индивидуальный проект, грунты III
категории; 2 рамнопанельный, грунты III и IV категории; 3 каменный, индивидуальный
проект, грунты III и IV категории; 4 каменный, серии I-451 и IA-450, грунты III категории;
5 каменный, серии I-451 и IA-450, грунты III и IV категории; 6 рамносвязевый, грунты III
и IV категории; 7 каркасный, по методу «подъема этажей», грунты III категории; 8
рамносвязевый, грунты III категории; 9 крупнопанельный; 10 монолит железобетонный
Рис. 3. Зависимость средних значений степени полученных повреждений разных типов
жилых зданий от интенсивности Спитакского землетрясения 1988 г. (по [Nazaretyan, 2020])
Типы зданий: 1 частные 1–2-этажные каменные дома системы «мидис» с песчано-
глинистым или известковым раствором без использования металлических элементов; 2
частные 1–2-этажные каменные дома системы «мидис» с цементным раствором и
использованием металлических конструкций (антисейсмические пояса, железобетонные
перемычки и перекрытия и т.п.); 3 каркасные многоквартирные здания серии 111 в 4–12
этажей; 4 каменные здания серии IA-450 или I-451 в 4–5 этажей; 5 крупнопанельные
многоквартирные здания в 4–9 этажей
Рис. 4. Схематическая карта степеней сейсмического риска повреждения многоквартирных
зданий на территории г. Ереван при сейсмической опасности 9 баллов (g = 0.40)
1 участки с высоким сейсмическим риском (степень повреждения зданий 45); 2
участки со средним сейсмическим риском (степень повреждения зданий 3, отчасти 4)
Рис. 5. Кривые изменения наиболее важных влияющих на сейсмический риск факторов и
диаграмма роста относительного сейсмического риска территории г. Ереван за период 1900–
2018 гг.
1 многоквартирные здания; 2 население; 3 сейсмическая опасность; 4
относительный сейсмический риск; 5 период формирования высокого сейсмического
риска; 6 годы утверждения нормативных карт сейсмической опасности территории
Армении