ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.62
ДОДАТОК 4
(обов'язковий)
ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ БУДИНКІВ І СПОРУД ЗА НЕОБХІДНОСТІ ЇХ ВИРІВНЮВАННЯ В ПЕРІОД ЕКСПЛУАТАЦІЇ
1 Вирівнювання будинків і споруд, окремих конструктивних елементів і технологічного обладнання слід здійснювати способами, які пройшли достатню експериментальну перевірку у натурних умовах і підтвердили свою ефективність. Вирівнювання допускається здійснювати з допомогою спеціальних пристроїв (наприклад, гідравлічних домкратів) і шляхом локальної зміни деформаційної спроможності основи (вибурювання, регульованого замочування грунтів та ін.) Вибір способу вирівнювання повинен здійснюватись з урахуванням особливостей конструктивного рішення будинку або споруди, грунтових умов і групи складності умов будівництва. У кожному конкретному випадку вирівнювання має виконуватись із залученням спеціалізованих проектних, наукових і виробничих організацій, які мають досвід виконання таких робіт.
Примітки: 1. Вирівнювання будинків і споруд як захід захисту від впливу нерівномірних деформацій основи не виключає вжиття інших заходів (конструктивних, підготовки основи та ін.).
2. Конструктивні рішення будинків і споруд, які проектуються з урахуванням їх вирівнювання, мають бути узгоджені з організацією, що спеціалізується в цій галузі, та замовником.
2 Вирівнювання будинків і споруд вибурюванням (частковим вийманням) грунту з-під підошви фундаменту, як правило, передбачається у проектах будинків і споруд, що мають високу просторову жорсткість.
Вибурювання слід застосовувати, якщо в основі будинків і споруд, які підлягають вирівнюванню, залягають грунти з модулем деформації не більше Е ?? 25 МПа.
3 Регульоване замочування застосовується для усунення крену жорстких будинків і споруд при нерівномірному просіданні грунтів і полягає в їх контрольованому водонасиченні з боку, протилежного напрямку крену. Спосіб використовується за наявності однорідних за властивостями просідання і товщиною грунтових шарів у основі будинку або споруди, що вирівнюється.
Роботи з регульованого замочування грунтів мають виконуватись під безперервним геодезичним наглядом за розвитком осідань фундаментів і земної поверхні, із замірами пошарових деформацій основи з допомогою глибинних марок.
4 При проектуванні безкаркасних будинків і споруд за можливості їх наступного вирівнювання домкратами слід у фундаментній частині передбачати прорізи (для розміщення домкратів) і горизонтальний роздільний шов між опорною частиною будинку або споруди та частиною його, яка піднімається, а також забезпечувати вільний доступ до місць установки вирівнювальних пристроїв, де висота від підлоги до виступних конструкцій стелі повинна бути не менше 1,8 м. У період часу між роботами з вирівнювання прорізи для домкратів необхідно заповнювати цеглою на глиняному розчині.
5 При проектуванні будинків і споруд з каркасною конструктивною схемою, що підлягають вирівнюванню, конструктивне рішення колон, фундаментів та вузлів кріплення зв'язків до колон в блоках жорсткості необхідно передбачити (згідно з технологією вирівнювання) установку вирівнювальних пристроїв та опорних пристроїв для них.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.63
Кріплення підкранових балок до колон повинні допускати їх рихтування у вертикальній та горизонтальній площинах.
Кріплення до колон зв'язків і огороджувальних конструкцій, а також величина зазору між торцями стінових панелей повинні передбачати взаємні переміщення конструкцій при вирівнюванні будинку.
Кріплення плит покриття будинку повинні бути піддатливими у вертикальній площині і жорсткими - у площині диску покриття.
6 Плитні і масивні фундаменти під спорудами та обладнанням, які підлягають вирівнюванню домкратами, слід проектувати з улаштуванням:
- роздільного шва між нижньою (опорною) і верхньою цокольною частинами фундаменту;
- прорізів в опорній і цокольній частинах фундаменту для розміщення домкратів;
- страхувальних елементів, які виконують у процесі експлуатації та під час робіт з вирівнювання роль зв'язків між цокольною і опорною частинами фундаменту.
7 Шахти ліфтів при проектуванні можуть бути включені у вирівнювану (ту, що піднімається) частину будинку або бути відокремленими на самостійних фундаментах. У випадку відокремлених шахт їх конструкції повинні бути відділені від конструкцій фундаментів будинку і його наземної частини роздільним швом та зазорами з розмірами, достатніми для рихтування по вертикалі ліфтових шахт. У фундаментах ліфтових шахт повинні бути передбачені прорізи для установки вирівнювальних пристроїв.
8 Системи теплопостачання і газопостачання, внутрішнього водопроводу і каналізації необхідно проектувати із застосуванням технічних заходів, що дозволяють забезпечувати нормальну експлуатацію інженерних мереж у процесі вирівнювання будинку або споруди, у тому числі:
- забороняється прокладання трубопроводів у прорізах, призначених для розміщення вирівнювальних пристроїв;
- кріплення стояків і розводних трубопроводів до конструкцій будинку або споруди, розташованих вище горизонтального роздільного шва між опорною та частиною будинку або споруди, що піднімається;
- влаштування спеціальних тимчасових отворів для пропуску трубопроводу через стіни і фундаменти із забезпеченням розрахункових зазорів між трубопроводами і будівельними конструкціями;
- влаштування компенсаторів, що допускають горизонтальні і вертикальні переміщення трубопроводів;
- установка запірних вентилів на всіх стояках трубопроводів холодного і гарячого водопостачання.
9 У проектах будинків і споруд слід при будівництві передбачати закладання марок для інструментальних спостережень як на час виконання робіт, так і в період експлуатації і вирівнювання.
ДБН B.I.I -5-2000 Ч.ІІ C.64
ДОДАТОК 5 (рекомендований)
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ЖОРСТКОСТІ ОСНОВ, СКЛАДЕНИХ ПРОСІДАЮЧИМИ ГРУНТАМИ
1 Коефіцієнти жорсткості основи, складеної просідаючими грунтами, які використовуються для оцінки напружено-деформівного стану конструкцій будинків і споруд, рекомендується визначати для двох станів просідаючих грунтів за вологістю:
- без урахування властивостей просідання грунтів, виходячи з деформаційних та характеристик міцності при сталій вологості, яка приймається як природна вологість w, якщо w ?? wр , і вологість на межі розкочування wр , якщо w < wр ;
- з урахуванням властивостей просідання грунтів при можливому їх замочуванні, виходячи з деформаційних та характеристик міцності грунтів у водонасиченому стані (ступені вологості Sr ??0,8 ).
Розрахунок осідань і просідань основи виконують, як правило, з застосуванням розрахункової схеми основи у виді лінійно-деформівного напівпростору з умовним обмеженням глибини стисливої товщі або лінійно-деформівного шару згідно зі СНіП 2.02.01 та вказівками даного додатка.
Осідання і просідання основи
2 При обрахуванні значень коефіцієнтів жорсткості основи враховуються форма і розміри підошви фундаменту, неоднорідність геологічної будови та розподільні властивості грунтів.
Форма і розміри підошви фундаменту враховуються при визначенні напружень, що діють у вертикальному напрямку, за глибиною основи згідно з вимогами додатка 2 СНіП 2.02.01.
Неоднорідність геологічної будови основи враховується визначенням осідань у точках під підошвою фундаменту на розрахункових вертикалях геологічного розрізу, які вибираються залежно від характеру нашарувань, наявності лінз, включень та ін. (рисунок 5.1). За вибраними вертикалями слід призначати розрахункові шари у межах стисливої товщі основи.
Рисунок 5.1 — Геологічний розріз неоднорідної основи
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.65
Розподільні властивості, основи при природній вологості грунтів враховуються визначенням її змінного коефіцієнта жорсткості за значенням повного осідання виходячи з роздільного обліку його пружної та залишкової частин, які знаходяться у залежності
s = sel + spl , (1)
де s - повне осідання грунтової основи по вертикалі, що розглядається, від зовнішнього навантаження, яке вираховується у межах стисливої товщі основи Нс ;
sel - пружна частина осідання;
spl - залишкова частина осідання.
3 Повне осідання основи з використанням розрахункової схеми у виді лінійно-деформівного напівпростору по розрахунковій вертикалі слід визначати методом пошарового підсумовування за формулою
, (2)
де ?? - безрозмірний коефіцієнт, що дорівнює 0,8;
??zp,i - значення додаткового вертикального напруження від сумарних навантажень, що передаються системою фундаментів, в і -му шарі грунту за вертикаллю, яка розглядається;
hi - товща і шару грунту;
Еi - модуль повних деформацій і шару грунту, шо визначається; в межах діючих напружень, які перевищують напруження від власної ваги грунту ??zp,i , відповідно до пунктів 16-19 цього додатка;
п - число шарів, на які розділена стислива товща основи.
При цьому розподілення вертикальних напружень по глибині основи за розрахунковими вертикалями визначається з урахуванням нерівномірного розподілення вертикальних напружень по горизонтальних перерізах стисливої товщі основи у відповідності з додатком 2 СНіП 2.02.01. Значення цих напружень на глибині на вертикалі, що проходить через довільну точку у межах чи за межами фундаменту, що розглядається, визначається методом кутових точок (додаток 2 СНіП 2.02.01) або з використанням формул замкнутих розв'язувань, за якими визначається розподілення напружень у лінійно-деформівному напівпросторі від дії навантаження на контактну поверхню основи.
4 Пружні осідання основи за розрахунковими вертикалями визначаються з урахуванням нерівномірного розподілення вертикальних напружень по горизонтальних перерізах стисливої товщі аналогічно з пунктом 3.
Пружне осідання основи sel за розрахунковою вертикаллю слід визначати за формулою
, (3)
де ??zp,i, ??, h, п - аналогічні позначенням формули (2);
Еel ,i - модуль пружних деформацій і шару грунту, що визначається за розвантажувальною кривою діаграми деформування відповідно до пунктів 16-19 даного додатка.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ C.66
5 Залишкові осідання основи слід визначати у випадках, коли
p>??zp,d , (4)
де р - середній тиск (нормальне контактне напруження) під підошвою фундаменту, що не перевищує розрахункового опору грунту основи ;
??zp,d - вертикальне напруження на рівні підошви фундаменту від власної ваги грунтів, що лежать вище.
Залишкове осідання spl визначається як різниця між середніми значеннями повного осідання та пружною його частиною, які визначаються за розрахунковими вертикалями, виходячи з залежності формули (1).
Якщо р ?? ??zp,d , залишкові та пружні осідання не розділяють і не визначають.
6 При визначенні коефіцієнтів жорсткості основи не враховуються розподільні властивості грунту, якщо дотримується умова
. (5)
У цьому випадку при визначенні пружних осідань основи за формулою (3) значення напружень ??zp,i по всіх вертикалях у межах підошви фундаменту, які розглядаються, слід приймати однаковими та такими, що дорівнюють напруженням на вертикалі, що проходить через центр підошви фундаменту. Залишкові осідання слід визначати за формулою (1).
7 При визначенні коефіцієнтів жорсткості основи враховуються деформації просідання грунтів та додаткові деформації непросідаючих грунтів від зовнішнього навантаження у верхній зоні просідання hsl,p (деформованій зоні), які можуть виникати при підвищенні їх вологості у результаті замочування з локальних джерел або при підвищенні рівня підземних вод.
Величину просідання ssl ,p у верхній зоні основи слід визначати як різницю між величиною просідання від сумарних напружень ssl та просіданням від власної ваги грунту ssl ,g за формулою
, (6)
де - відносна просадочність і шару грунту при сумарних напруженнях, викликаних власною вагою грунту та напруженнями від зовнішнього навантаження, що передається системою фундаментів;
- відносна просадочність i шару грунту при напруженнях, викликаних власною вагою грунту;
hi - товща і шару грунту;
n1 — кількість шарів просідання, в яких виконується підсумовування просідання.
Величину додаткового осідання sd , що викликана деформаціями непросідаючих шарів грунту у зоні hsl,p , які мають коефіцієнт пористості е>0,7, слід враховувати, якщо замочування грунтів призводить до істотного зниження їх модулів деформації. Додаткове осідання визначається за значеннями модулів деформації грунту природної вологості E та у водонасиченому стані Еw за формулою (2), у якій модуль деформації Еі слід замінити на Eдод,і ,
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.67
а підсумовування виконати по тих шарах, у яких Eдод,і<100МПа.. Значення Eдод,і визначаються за формулою
, (7)
Коефіцієнти жорсткості основи при стиску
8 Коефіцієнт жорсткості основи С лінійно-деформівної основи з урахуванням властивостей просідання грунтів по вертикалі, що розглядається, визначається за формулою
. (8)
Проміжні значення коефіцієнта жорсткості на ділянках поверхні основи між розрахунковими вертикалями допускається визначати інтерполяцією.
9 У випадку, коли за результатами розрахунку будинку або споруди сумісно з основою при використанні значення коефіцієнтів жорсткості С, а для грунтових умов, де можливе просідання від власної ваги грунту, з урахуванням впливів просідання (осідання) поверхні основи ssl ,g (додаток 2) реактивні тиски під підошвою фундаментів не задовольняють умови 4.20, коефіцієнти жорсткості слід визначати з урахуванням нелінійних властивостей деформування основи (рисунок 5.2).
Рисунок 5.2 - Розрахункова залежність між осіданням і тиском (нормальним контактним напруженням) для нелінійно-деформівної основи
При зростанні тиску на поверхню основи для розрахунків приймається гіперболічна залежність між осіданням та тиском, при зменшенні тиску — лінійна. Допускається застосовувати і інші види залежностей осідання - тиск, які перевірені експериментальним шляхом та досвідом проектування та експлуатації будинків і споруд.
