а - підземна частина з нішами для домкратів; б - те саме з піщаним заповненням роздільного шва; 1 - ніші для домкратів; 2 - піщане заповнення; 3 - армувальні елементи; 4 - огороджувальні елементи.
Рисунок 3 - Конструкції підземної частини з вирівнювальними пристроями.
2.4.1.13 В будинках з піддатливими фундаментами (при шві ковзання, розташованому між фундаментами та стінами підвалу) підлоги по грунту слід проектувати нежорсткими. При жорстких конструкціях підлог по периметру всіх стін підвалу необхідно передбачати шви, ширина яких встановлюється розрахунком.
2.4.1.14 3 метою забезпечення в процесі вирівнювання будинку нормальної експлуатації трубопроводів, які розташовуються в підвалі, при проектуванні систем внутрішнього водопроводу та каналізації необхідно передбачати:
- прокладання труб за межами отворів, які передбачені для розміщення вирівнювальних пристроїв;
- кріплення стояків та розвідних трубопроводів до конструкцій, що розташовані над горизонтальним роздільним швом між опорною та тією частиною будинку, що піднімається;
- влаштування отворів для пропуску труб через стіни та фундаменти з забезпеченням зазору між трубою та будівельними конструкціями, який перевищує розрахункове значення переміщення будинку на 100мм;
- наявність компенсаторів, які забезпечують горизонтальні та вертикальні переміщення трубопроводів.
2.4.2 Особливості розрахунку будинків на підроблюваних територіях
2.4.2.1 Метою розрахунку та конструювання підземної частини і основи є обмеження зусиль та деформацій в надземних конструкціях будинку допустимими значеннями, а також запобігання появи в конструкціях тріщин з перевищенням граничних параметрів, вказаних в СНіП 2.01.09-91.
2.4.2.2 Розрахунковий опір грунтів основи (Rо), а також розміри фундаментів слід визначати у відповідності з п.9.3 СНіП 2.02.01-83.
З метою значного зменшення зусиль в несучих конструкціях будинку рекомендується:
- проектувати основи та фундаменти по фактичних модулях деформації грунтів з перевищенням розрахункових опорів, які визначаються за СНіП 2.02.01-83, при використанні діаграм деформування грунтів, одержаних в реальних умовах будівельних майданчиків (випробування стандартних штампів або фундаментних блоків), та узгоджені зі спеціальною організацією.
2.4.2.3 Розрахунок підземних конструкцій та основ слід виконувати на розрахункові сполучення навантажень та впливів, вказаних в табл. 9 і 10.
В доповнення до вимог діючих нормативних документів в табл. 9 наведені особливі сполучення 8 та 9, які необхідно враховувати в розрахунках для визначення допустимих деформацій основи та підземних конструкцій (II група граничних станів) з метою забезпечення несучої здатності надземних конструкцій (І група граничних станів).
Таблиця 9
|
Група гранич-них станів
|
Номер розрахункових комбіна- цій навантажень та впливів
|
Коефіцієнти надійності за навантаженням та сполучень в розрахункових та комбінаціях, різних за тривалістю навантажень та впливів |
||||||||
|
|
|
Постійні від власної ваги конструкцій, об'ємна маса яких |
Тривалі (в т.ч. короткочасні з пониженим значенням, табл.3 СНіП 2.01.07-85) |
Короткочасні (в т.ч. зменшені в частині тривалих) |
Особливі
|
|||||
|
|
|
Більше 1800 кг/м3
|
1800 кг/м3 та менше, а також штукатурні та ізоляційні шари |
Від ваги людей та меблів
|
Снігові
|
Вплив нерівномірних деформацій основи
|
Від ваги людей, меблів та обладнання, повне нормативне значення яких |
Снігові
|
Райони гірських виробок, просадочні грунти
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
?? 2кПа
|
< 2кПа
|
|
|
|
1
|
1 |
1,1 |
1,3 |
- |
- |
- |
1,2 |
1,3 |
- |
- |
|
|
2 |
1,1 |
1,3 |
- |
- |
1; 0,95 |
1,2 |
1,3 |
1,4; 0,9 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
0,9 |
|
|
|
|
3 |
1,1 |
1,3 |
- |
- |
- |
1,2 |
1,3 |
1,4; 0,8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
0,8 |
|
|
|
|
4 |
1,1 |
1,3 |
- |
- |
- |
1,2 |
1,3 |
- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
0,8 |
|
|
|
2
|
5 |
1 |
1 |
1; 0,95 |
1; 0,95 |
1; 0,95 |
- |
- |
- |
- |
|
|
6 |
1 |
1 |
1; 0,95 |
- |
- |
1; 0,9 |
1:0,9 |
- |
- |
|
|
7 |
1 |
1 |
1; 0,95 |
1; 0,95 |
1; 0,95 |
1; 0,9 |
1:0,9 |
- |
- |
|
|
8 |
1 |
1 |
1; 0,95 |
- |
1; 0,95 |
- |
- |
- |
1 |
|
|
9 |
1 |
1 |
1; 0,95 |
- |
1; 0,95 |
1; 0,8 |
1; 0,8 |
1; 0,8 |
1 |
Таблиця 10
|
Конструкція, що перевіряється розрахунком
|
Номери розрахункових комбінацій (див. табл. 9) |
|
|
|
I група граничних станів |
II група граничних станів |
|
Основа |
2,3 |
5,8 |
|
Фундаменти |
2,3 |
7 |
|
Стіни підвалу |
2,3 |
7,9 |
|
Перекриття над підвалом |
1,4 |
6 |
2.4.2.4 Особливістю розрахунку підземних конструкцій є необхідність визначення прогинів та вигинів на рівні перекриття при особливому сполученні навантажень. Одержані величини використовуються при розрахунку надземних конструкцій на задані вертикальні переміщення; при цьому повинна бути забезпечена несуча здатність надземних конструкцій (граничний стан першої групи).
2.4.2.5 Граничні значення відносних деформацій надземних конструкцій, що задовольняють вимоги розрахунку по першій групі граничних станів, наведені в табл. 11. В таблиці позначені ??S, ??U, відповідно різниця осадок опорних перерізів балки та горизонтальних переміщень верху та низу колони; L, Н - лінійні розміри елементів в світлі.
Таблиця 11
|
Конструкції
|
Відносні переміщення
|
|
|
|
??S/L
|
??U/H
|
|
Монолітні залізобетонні балки з бетону класу В20 та вище з площею стиснутої опорної арматури більше 50% розтягнутої
|
0,005
|
|
|
Залізобетонні колони з площею поперечного перерізу менше
|
|
0,006
|
2.4.2.6 Граничне значення відносного прогину (вигину) будинку не повинно перевищувати 0,0012 при основному сполученні навантажень.
Нахили будинків, які визначаються при особливому сполученні навантажень, не повинні перевищувати 0,008.
2.4.2.7 Як розрахункові схеми рекомендуються системи перехресних балок, що лежать на нелінійно-деформованій основі з викривленою або ступінчастою поверхнею (рисунок 4).
2.4.2.8 При жорсткому з'єднанні стрічкових фундаментів зі стінами підвалу або при наявності шва ковзання між фундаментами та стінами підвалу розрахунковою схемою є рама (рисунок 4,а), яка працює на навантаження з її площини. В такій розрахунковій схемі при наявності шва ковзання стержні обох напрямків моделюють роботу поздовжніх і поперечних стін та ділянок перекриттів, що до них примикають. У випадках жорсткого з'єднання фундаментів зі стінами вказані стержні моделюють спільну роботу стін, фундаментів та ділянок перекриттів.
2.4.2.9 Як розрахункова схема фундаментів з вирівнювальними пристроями рекомендується система перехресних балок, які лежать на нелінійно-деформованій основі з заданим переміщенням у вигляді циліндричної або ступінчастої поверхні. У випадку розташування шва ковзання між фундаментами та стінами підвалу розрахункова схема приймається у вигляді крапкових опор або переривчастих опорних стрічок. В цьому випадку, якщо стіни підвалу та фундаменти запроектовані у вигляді перехресних стрічок, розрахунковою схемою є складена система з двох балочних ростверків (рам), з'єднаних між собою односторонніми в'язями, які працюють на стиск та зсув (рисунок 4,6). В такій розрахунковій схемі стержні нижнього ростверку моделюють роботу стрічкових перехресних фундаментів, стержні верхнього ростверка - стін підвалу та ділянок перекриттів, що до них примикають.
Жорсткість односторонніх в'язей відповідає жорсткості опорних елементів або вирівнювальних пристроїв.
При розрахунку будинку в стадії вирівнювання як вихідні дані задають відносні деформації в'язей (вирівнювальних пристроїв з піщаним заповненням) або зусилля від домкратів.
а - розрахункова схема без вирівнюювальних пристроїв; б - те саме з вирівнюювальними пристроями;
1 – стіни підвалу та фундаменти; 2 - стіни підвалу; 3 - фундаменти; 4 - односторонні в'язі.
Рисунок 4 - Розрахункові схеми підземної частини будинку.
2.4.2.10 Допускається використання балочних розрахункових схем, коли зміною конструктивних, силових та деформаційних параметрів будинку в напрямку двох інших вимірів можна знехтувати.
2.4.2.11 Стіни підвалу розраховують спільно з фундаментами або без них (при наявності шва ковзання) на розтяг зі згинанням та дію поперечних сил в площині стін, а також на згинання і кручення з площини стін.
2.4.2.12 Плиту перекриття слід додатково розраховувати на згин та розтяг при основному та особливому сполученні навантажень.
2.4.2.13 Всі види фундаментів розраховують на згин з площини стін, а фундаменти, які запроектовані у вигляді безперервних перехресних стрічок - додатково на розтягувальне зусилля вздовж стін, а також згин з площини стін.
2.4.2.14 При розрахунках в стадії вирівнювання будинків необхідна перевірка фундаментів на зусилля від домкратів та інших вирівнювальних пристроїв. Зусилля, які передаються домкратами на фундаменти, визначаються за формулою:
Pg= l,10(G+T-No)/n, (3)
де G - розрахункова маса будинку, що піднімається;
Т - рівнодійна сумарних зусиль, що виникають на вертикальних поверхнях конструкцій, які стикаються з грунтом, при підйомі будинку;
No - рівнодійна реактивних тисків по підошві фундаментів, відносно якої відбувається поворот будинку;
п - кількість домкратів, які розміщуються під всім будинком.
2.4.2.15 Модель основи слід приймати у вигляді нелінійно-непружної системи, яка відображає нелінійний зв'язок між деформаціями (осіданнями s) та навантаженнями (питомим тиском р), відмінність у деформаційних властивостях основи при навантаженні та розвантаженні, несучу здатність основи, порушення контакту між фундаментом та основою.
Нелінійно-непружну залежність, яка відображає пружно-пластичні властивості ґрунтового капів-простору можна прийняти у вигляді діаграми, наведеної на рисунку 5. Діаграма містить три характерних ділянки: ділянка І описує "первинне" завантаження повторного завантаження в інтервалі тисків від О до р1 величина осідання s визначається за формулою (5); ділянка III відповідає випадкові відриву фундаментів від основи
, (4)
, (5)
Рисунок 5 -
Рисунок 5 – Розрахункова залежність між осіданнями та тисками (контактними напруженнями) для нелінійно-деформованої основи
де s0 – осідання у розглядуваній точці поверхні основи при питомому тиску p0 .
R??пр – гранично допустимий тиск на основу при вертикальному навантаженні, яке характерізує його несучу здатність;
s1, p1 – координати точки, що лежить на кривій “первинного” завантаження (рисунок 5), від якої розпочинається розвантаження і до якої шлях повторного завантаження йде по ділянці II діаграми;
