Захист від небезпечних геологічних процесів будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах

Проекти на вирівнювання будинків мають бути узгоджені із спеціалізованими рганізаціями, які виконують роботи з вирівнювання.

Основні конструктивні вимоги

4.28 Будинки і споруди в залежності від їх призначення і умов роботи слід проек­тувати за жорсткою, піддатливою або комбінованою конструктивними схемами. Вид конструктивної схеми визначає характер і склад впроваджуваних конструктивних за­собів захисту.

ДБН В. 1.1-5-2000 4.1С. 16

4.29 При проектуванні будинків і споруд за жорсткою конструктивною схемою слід передбачати виключення можливості взаємного переміщення окремих елементів несучих конструкцій при деформаціях основи за рахунок:

- розділення будинків І споруд деформаційними швами на окремі відсіки;

- влаштування фундаментного та цокольного залізобетонних поясів або фунда­ментів будинків і споруд у виді суцільних плит, перехресних балок, балок-стінок то­що;

- підсилення окремих елементів несучих конструкцій та зв'язків між ними;

- влаштування у несучих стінах залізобетонних поверхових поясів;

- влаштування горизонтальних дисків із залізобетонних елементів перекриття і покриття.

При проектуванні будинків і споруд за піддатливою конструктивною схемою слід передбачати можливість пристосування конструкцій без появи в них додаткових зусиль до нерівномірних деформацій земної поверхні за рахунок:

- влаштування у підземній частині горизонтальних швів ковзання;

- введення шарнірних і піддатливих зв'язків між елементами несучих та огороджувальних конструкцій;

- зниження жорсткості несучих конструкцій;

- введення гнучких вставок і компенсаційних пристроїв;

- збільшення зазорів між сусідніми конструкціями.

Вказані заходи необхідно вживати з таким розрахунком, щоб забезпечувались:

- достатня площа спирання елементів конструкцій при деформаціях основи;

- повітрянепроникність і водонепроникність стиків між окремими елементами конструкцій, що взаємно переміщуються;

- стійкість елементів конструкцій при деформаціях основи.

При проектуванні за комбінованою конструктивною схемою слід передбачати сполучення жорсткої та піддатливої схеми із застосуванням різних конструктивних схем підземної і надземної частин будинків і споруд.

4.30 Будинки і споруди складної форми в плані розділяються деформаційними швами на відсіки. Висоту будинків і споруд у межах відсіку слід приймати однаковою, а довжину відсіків - за розрахунком залежно від розрахункових величин деформацій земної поверхні, фізико-механічних властивостей грунтів основи, прийнятої конструк­тивної схеми, технологічних вимог.

Деформаційні шви між відсіками повинні забезпечувати вільний нахил чи пово­рот відсіку при деформаціях основи.

4.31 Розмір деформаційного шва а між відсіками має відповідати умовам:

- на рівні підошви фундаменту:

а _{d } т_ n_ Lo;, (3)

- на рівні карниза чи парапету:

a_{u } m_ n_ L_o+Н, (4)

де L_o - відстань між центрами суміжних відсіків безкаркасних будинків (спо­руд) і каркасних будинків з фундаментами, з'єднаними зв'язками-розпірками або ін­шими конструктивними рішеннями фундаментів у напрямку, перпендикулярному до деформаційного шва, або відстань між центром блоків жорсткості каркасних будинків із незв'язаними фундаментами (рисунок 2);

ДБН В. 1.1 -5-2000 Ч.1 С. 17

H - відстань від підошви фундаменту до карниза чи парапету будинку (в одному із суміжних відсіків з меншою висотою);

 - розрахунковий крен одного із суміжних відсіків від деформацій земної по­верхні, що визначається за формулами:

для майданчиків з плавними деформаціями земної поверхні

, (5)

де R - радіус кривизни угнутості земної поверхні;

для майданчиків, де проявляються зосереджені деформації (уступи)

, (6)

де L - довжина меншого відсіку; значення L не повинно перевищувати відстань між уступами.

Розмір деформаційного шва між відсіками слід приймати:

- при розрахунковій величині до 100 мм - не менше 120 мм,

- при розрахунковій величині більше 100 мм - за розрахунком, але не менше 200 мм.

Деформаційні шви повинні розділяти суміжні відсіки будинків і споруд по всій висоті, включаючи дах і фундаменти.

Рисунок 2 - Схеми для визначення розмірів деформаційного

шва між відсіками

4.32 Фундаменти під несучі стіни у зоні деформаційних швів влаштовуються, як правило, суцільними. З метою зменшення ширини деформаційного шва допускається застосування переривчастих фундаментів.

Фундаменти під парні колони у деформаційних швів в одноповерхових каркас­них будинках, виконаних за рамно-зв'язковою або зв'язковою схемами, допускається не розділяти, якщо фундаменти під решту колон конструктивно не зв'язані між собою у горизонтальному напрямку плитами, зв'язками-розпірками тощо. За наявності зв'язків допускається влаштування несиметричних парних фундаментів на спільній бетонній (залізобетонній) подушці з улаштуванням шва ковзання.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.18

4.33 У випадках, коли будівельними заходами захисту та інженерною підготов­кою основи не виключаються деформації конструкцій і крени будинків і споруд, які перевищують допустимі норми, будинки і споруди слід проектувати з урахуванням заходів, що знижують нерівномірне осідання та усувають крени із застосуванням різ­них методів їх вирівнювання.

Варіанти захисту будинків і споруд та заходи щодо їх вирівнювання слід прийма­ти на основі техніко-економічного порівняння.

4.34 Фундаменти під технологічне обладнання слід проектувати, передбачаючи залежно від типу обладнання і технологічних вимог до його експлуатації застосуван­ня спеціальних заходів захисту, віддаючи перевагу вирівнюванню обладнання домк­ратами. Фундаменти в цьому випадку слід проектувати з урахування вказівок додат­ка 6.

Основні вимоги до гірничих засобів захисту

4.35 Гірничі засоби захисту будинків і споруд слід передбачати з метою зни­ження величин деформацій земної поверхні і призначати у тих випадках, коли засто­сування одних лише будівельних заходів захисту недостатнє для забезпечення надій­ної експлуатації підроблюваних будинків і споруд або недоцільне з економічного по­гляду.

4.36 Гірничі засоби захисту будинків і споруд допускається передбачати за узгодженням із заінтересованими гірничодобувними підприємствами. Як гірничі засоби слід передбачати:

а) повне чи часткове закладання відпрацьованого простору;

б) розробку пластів із розривом у часі, розосередження гірничих робіт у просто­рі; розробку пластів у певній послідовності; одночасне проведення гірничих робіт на окремих ділянках, яке забезпечує зменшення деформацій в основі об'єктів;

в) неповне виймання корисних копалин за площею та потужністю за узгоджен­ням з органами Держнаглядохоронпраці України.

5 КАРКАСНІ БУДИНКИ

5.1 Каркасні будинки, що зводяться на підроблюваних територіях, слід, як пра­вило, проектувати за піддатливими та комбінованими конструктивними схемами, пе­редбачаючи елементи каркасу залізобетонними.

При проектуванні будинків на підроблюваних територіях І, Ік та ІІк груп пере­вагу слід віддавати будинкам з металевим каркасом.

Проектування каркасных будинків повинно виконуватись в залежності від гру­пи складності умов будівництва на території забудови (таблиця 5).

5.2 Допускається при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні проек­тувати каркасні будинки за жорсткими конструктивними схемами.

5.3 Конструктивні рішення каркасних будинків слід вибирати у залежності від розрахункових величин деформації земної поверхні, інженерно-геологічних умов майданчика будівництва та експлуатаційних вимог до об'єкта.

5.4 Багатоповерхові каркасні будинки слід проектувати, як правило, у виді ком­бінованої або піддатливої конструктивної схеми (рисунок 3).

При виборі конструктивних систем багатоповерхових каркасних будинків слід віддавати перевагу каркасам з укрупненими сітками колон.

ДБН В. 1.1-5-2000 4.1 С. 19

а— комбінована; б— піддатлива

Рисунок 3 - Схеми рам каркасів багатоповерхових будинків

5.5 Фундаменти багатоповерхових каркасних будинків, виконаних на основі піддатливої схеми, слід проектувати у виді перехресних стрічок, суцільних залізобе­тонних плит, переріз яких необхідно визначати розрахунком на дію нерівномірних деформацій земної поверхні.

5.6 Шарнірні вузли з'єднань елементів багатоповерхових каркасних будинків допускається виконувати з обпиранням ригелів на консолі колон через зв'язкові про­кладки-компенсатори (рисунок 4).

1 - колона; 2 - шарнірно-обпертий ригель; 3 - закладна деталь ригеля;

4 - нижня і верхня зв'язкові пластини; 5 - закладна деталь колони

Рисунок 4 - Конструкція вузла з'єднання ригелів з колоною

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.20

5.7 Багатоповерхові каркасні будинки слід розраховувати на дію крену, викли­каного підробкою, за деформованою схемою, якщо поздовжні сили у стояках каркасу від розрахункових навантажень складають понад 10% значення критичної сили.

5.8 Розрахункові схеми поперечних і поздовжніх рам одноповерхових каркас­них будинків (рисунки 5 і 6) слід обирати відповідно до вказівок таблиці 7.

а-е - типи з’єднань елементів каркаса

Рисунок 5 - Схеми поперечних рам одноповерхових каркасних будинків

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.21

а — в - типи з єднань елементів каркаса

Рисунок 6 - Схеми поздовжніх рам одноповерхових каркасних будинків (із застосуванням та без застосування кранів)

.ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.22

5.9 При проектуванні одноповерхових каркасних промислових будинків слід, як правило, застосовувати колони з кроком 6 і 12м.

Каркаси з кроком колон крайніх рядів 6 м і середніх 12-18 м із застосуванням підкроквяних конструкцій допускається передбачати на підроблюваних територіях груп IV, III і ІVк.

5.10 При проектуванні одноповерхових каркасних будинків допускається не враховувати переміщення основ фундаментів:

вертикальні, якщо різниця осадок основи фундаментів колон при розрахунку на особливе сполучення навантажень не перевищує значень S_u , наведених у таблиці 5;

горизонтальні, якщо їх значення не перевищують значень граничних горизон­тальних переміщень, які наведені в таблиці 8.

Таблиця 7

Групи

підроблю-ваних територій

Номер рисунка

З’єднання

Додаткові захо-­

ди щодо забез­печення стійко­сті будинку

колон і

ригелів

колон і фунда-

ментів

А. Поперечні рами

IV; ІУк; III

5,а

Шарнірно-

нерухоме

Жорстке

-

II; І; ІУк

5,6

Те саме

Для колон серед­ніх рядів - жорстке, крайніх - шар­нірно-нерухоме

-

II; І; ІVк

5,в

Для групи колон -

шарнірно-

нерухоме, для

групи колон -ша­-

рнірно-рухоме

Жорстке

-

І ;ІVк; ІІІк

5,г

Шарнірно-

нерухоме

Для колон серед­ніх рядів - жорстке, крайніх - шарнірно-нерухоме

Встановлення зв'язків-розпірок

в одному рівні

ІІк;Ік

5,д

Те саме

Те саме

Те саме у двох рівнях

II; І; ІVк

5,е

Шарнірно-

нерухоме

Шарнірно-

нерухоме

Встановлення в

середній частині будинку верти­кальних зв'язків

між колонами і зв’язків-розпірок між фундаментами

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.23

Закінчення таблиці 7

Групи

підроблю-ваних територій

Номер рисунка

З’єднання

Додаткові захо-­

ди щодо забез­печення стійко­сті будинку

колон і

ригелів

колон і фунда-

ментів

Б. Поздовжні рами

IV; ІVк; III

6,а

Шарнірно-

нерухоме

Жорстке

Те саме

II; І; ІVк

6,б

Те саме

Те саме

“

І; ІІк; ІІІк

6,в

“

“

Встановлення в

середній частині

будинку вертикаль-них зв'язків із засто-

суванням лінійно-рухомих з’єднань, а між фундаментами – зв’язків-розпірок у двох рівнях

Примітка. У будинках з мостовими кранами на підроблюваних територіях груп Ік і частково ІІк доцільно передбачати вирівнювання каркаса.

Таблиця 8

Вид каркаса

Граничні горизонтальні переміщення

основ фундаментів

у площині рами

у напрямку зв'язків

Із залізобетонних колон

перерізом площею 0,15м²

0,002h

0,004h

Те саме перерізом площею

від 0,1 до 0,15 м² включно

0,004h

0,006h

Із сталевих колон

0,010h

0,020h

Примітка. За величину h приймається висота колон першого ярусу рами.

5.11 У випадках, коли несуча здатність колон, що спираються на окремо розта­шовані фундаменти, недостатня для сприйняття зусиль від деформацій земної поверх­ні, а подальше підсилення колон або зменшення довжини відсіків недоцільне, слід пе­редбачати влаштування між фундаментами зв'язків-розпірок в одному чи двох рівнях.

Зв'язки-розпірки у двох рівнях доцільно застосовувати на підроблюваних тери­торіях груп І, Ік - ІІІк, а також на майданчиках із складними гірничо-геологічними умовами, розглянутими у 4.5 і 4.6.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.24

Для зменшення зусиль у зв'язках-розпірках від дії зсуву грунту слід влаштову­вати шов ковзання по площі контакту підошви фундаменту з бетонною підготовкою.

Якщо перелічені заходи не забезпечують потрібну несучу здатність колон, слід змінити конструктивну схему будинку або передбачити влаштування фундаментів у виді перехресних балочних систем, суцільних залізобетонних плит тощо.

5.12 Стійкість одноповерхових каркасних будинків (відсіків) у поперечному напрямку слід забезпечувати жорстким з'єднанням колон і фундаментів ( рисунок 5). У поздовжньому напрямку по всіх середніх рядах колон необхідно влаштовувати бло­ки жорсткості з вертикальними зв'язками між колонами (рисунок 6). У межах блоку жорсткості фундаменти колон необхідно з'єднувати між собою зв'язками-розпірками.