7.12 Если подработка зданий ожидается после 25 лет их эксплуатации, при проектировании этих объектов может быть применен сокращенный комплекс строительных мер защиты (разделение зданий на отсеки деформационными швами, защита фундаментноподвальной части от воздействия горизонтальных деформаций, устройство ниш для установки домкратов).
При этом проектом должны быть предусмотрены дополнительные меры защиты, выполняемые за 5-10 лет до развития максимальных расчетных деформаций земной поверхности, эти меры должны быть простыми в осуществлении и устанавливаться с учетом фактических деформаций земной поверхности и здания.
7.13 При разделении зданий на отсеки необходимо учитывать их конфигурацию в плане, отдавая предпочтение простой форме. Высоту здания в пределах отсека рекомендуется принимать одинаковой. Длина отсека принимается по расчету в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности и принятой конструктивной схемы здания.
7.14 Деформационные швы должны разделять смежные отсеки здания по всей высоте, включая кровлю и фундаменты.
Фундаменты под несущие стены в зоне деформационных швов устраиваются сплошными. С целью уменьшения ширины деформационного шва допускается применение прерывистых фундаментов типа «клавиш».
Ширина зазора деформационного шва должна удовлетворять условиям:
на уровне подошвы фундамента ан
; /5/
на уровне карниза ав
/6
где Lo- расстояние между центрами смежных отсеков бескаркасных зданий и каркасных зданий с фундаментами, соединенными связями-распорками или расстояние между центрами блоков жесткости каркасных зданий с несвязанными фундаментами (рис. 2);
Н - высота здания от подошвы фундамента (для свайных фундаментов с низким ростверком от подошвы ростверка) до карниза;
- расчетный крен здания (отсека) от подработки, определяемый по формуле:
/7/
Pиc. 2. Схемы для определения размеров деформационного шва между отсеками
Заделка деформационного шва по наружным стенам не должна препятствовать свободным горизонтальным перемещениям и наклонам соседних отсеков здания.
7.15 При проектировании зданий следует предусмотреть меры, направленные на уменьшение дополнительных нагрузок на заглубленную в грунт часть здания. Дополнительные нагрузки следует уменьшать следующим образом: минимально допустимой глубиной заложения фундаментов; устройством швов скольжения; устройством грунтовых подушек на основаниях, сложенных практически несжимаемыми грунтами (скальные, крупноблочные и др.); рациональной планировкой подвалов, которые следует предусматривать под всей площадью отсека на одном уровне, отделяя местные заглубления конструкций фундаментов швами скольжения.
Коэффициенты трения по шву скольжения следует принимать в соответствии с табл. 5.
Таблица 5
|
Материалы заполнения шва скольжения |
Расход материала, кг/м2 |
Коэффициент трения |
|
Два слоя пергамина с прослойкой: |
|
|
|
молотого графита |
0,5 |
0,2 |
|
шипаной слюды |
1,0 |
0,3 |
|
инертной пыли |
1,0 |
0,4 |
|
Два слоя полиэтиленовой пленки с прослойкой графита |
0,4 |
0,15 |
Примечание: Бетонная поверхность под швом скольжения должна быть тщательно выровнена и зажелезнена. Отклонения по вертикали допускаются не более 5 мм на 1 м длины шва.
7.16 Конструкции фундаментов, расположенные над швом скольжения, должны быть связаны между собой железобетонными фундаментными поясами, фундаментными плитами или связямираспорками: в свайных фундаментах роль пояса должен выполнять ленточный ростверк, а для кустов свай - связи-распорки между плитами ростверка. Связи-распорки могут соединять фундаменты в продольном и поперечном направлениях.
7.17 Шахты лифтов должны проектироваться с учетом наклонов, вызываемых деформациями земной поверхности.
В случаях, когда расчетные отклонения стен шахт от вертикальной плоскости превышают допустимые, установленные государственными стандартами, проектами следует предусматривать возможность регулирования положения лифтовой шахты.
7.18 В зданиях, проектируемых с учетом возможности их выравнивания, следует предусматривать ниши или проемы, необходимые для размещения выравнивающих устройств.
8 БЕСКАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ
Конструктивные решения
8.1 Бескаркасные здания на подрабатываемых территориях следует проектировать по жестким или комбинированным конструктивным схемам:
с поперечными и продольными несущими стенами и с перекрытиями, опирающимися на несущие стены по контуру или трем сторонам;
с продольными несущими стенами и с перекрытиями, опирающимися на несущие стены по двум сторонам;
с поперечными несущими стенами и с перекрытиями, опирающимися на несущие стены по двум сторонам.
Надземная часть бескаркасных зданий, как правило, проектируется по жесткой конструктивной схеме.
8.2 Несущие стены зданий следует располагать, как правило, симметрично относительно продольной и поперечной осей здания и обеспечивать, по возможности, равномерное распределение жесткостей по длине и ширине здания.
Поперечные стены следует проектировать сквозными на всю ширину здания. В случае, если по планировочным требованиям нарушается сквозное расположение поперечных стен, необходимо предусмотреть устройство их связи с внутренней продольной стеной, которое должно обеспечивать совместную работу продольных и поперечных стен как единой перекрестной системы. При этом смещения поперечных стен допускается на величину (в осях) не более 0,6м.
Величина смещения продольных стен допускается не более 1,8 м, при этом место излома продольных стен должно быть связано с поперечными несущими стенами.
8.3 Основной конструктивной мерой защиты бескаркасных зданий является разрезка их на отсеки деформационными швами и усиление фундаментной части здания.
8.4 Деформационные швы в бескаркасных зданиях должны проектироваться в виде парных поперечных стен. Толщина стен олжна отвечать теплотехническим требованиям, предъявляемым к зданиям в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха.
8.5 Усиление фундаментной части здания осуществляется устройством замкнутых фундаментного и цокольного поясов по всем наружным и внутренним стенам.
В панельных зданиях допускается совмещение фундаментного и цокольного поясов с конструкциями цокольных железобетонных панелей.
8.6 При больших усилиях в фундаментной части здания под цокольным и фундаментным железобетонными поясами устраивается шов скольжения. Необходимость устройства шва скольжения определяется расчетом.
8.7 Надземная часть бескаркасных зданий при необходимости усиливается следующими конструктивными мерами:
устройством поэтажных замкнутых железобетонных и армокаменных поясов, располагаемых в уровне перемычек или перекрытий в крупноблочных и кирпичных зданиях;
соединением всех элементов крупнопанельных зданий в пространственную системы и их усилением.
8.8 При устройстве в надфундаментной части здания с лоджиями поэтажных поясов допускается смещать участки продольных стен на расстояние не более 1,5 м с закладкой стенового и фундаментного поясов в плоскости стены, а также по контуру лоджии. В качестве прямолинейных стеновых поясов допускается использовать конструкции перекрытий над лоджиями с соответствующим их усилением. Одна из стен лоджий должна быть, как правило, продолжением поперечной стены здания.
Балконы и эркеры следуют устраивать на консольном выносе перекрытий.
8.9 Опорные части балок, прогонов, лестничных площадок и плит перекрытий должны быть заанкерены в стены. Связь перекрытий со стенами должна осуществляться сварными сетками (каркасами), укладываемыми в продольных швах, или применением анкерных связей по монтажным петлям. Глубина опирания панелей перекрытий и покрытий на несущие стены панельных зданий должна быть не менее 12 см.
Панели перекрытий соединяются между собой и с несущими стенами с заливкой шва между панелями цементным раствором марки 100.
8.10 В каменных зданиях углы и пересечения стен следует армировать сетками с ячейками размером 7х7 см из арматуры диаметром 4-6 мм, укладываемых в горизонтальных швах по высоте через 1 м и заделываемыми в каждую сторону от пересечения осей стен на 1,2-1,5м.
8.11 Конструкции, ослабленные дымовыми и вентиляционными каналами, штрабами и нишами, должны быть усилены дополнительным армированием в соответствии с расчетом или конструктивными требованиями.
8.12 Для выравнивания зданий домкратами в их подземной части предусматриваются:
ниши для домкратов в углах и пересечениях стен и под осями простенков, временно заложенные кирпичной кладкой на глиняном растворе;
распределительный железобетонный пояс по верху ниш, железобетонные плиты или распределительный пояс по низу ниш для восприятия сосредоточенных нагрузок от домкратов;
горизонтальный шов скольжения под верхним распределительным поясом для обеспечения возможности отрыва конструкций здания от фундаментов при выравнивании.
8.13 Проектом должны предусматриваться мероприятия, обеспечивающие нормальную эксплуатацию трубопроводов в том числе и при выравнивании здания (применение компенсационных устройств для стояков, крепление разводящих трубопроводов к элементам здания, расположенным над швом скольжения).
8.14 Фундаменты здания или отсека должны, как правило, закладываться на одном уровне. При заложении фундаментов отсека на разных отметках фундаментный пояс следует выполнять на отметке менее заглубленного фундамента, часть фундамента, расположенная ниже пояса, отделяется швом скольжения.
Расчет бескаркасных зданий на воздействие вертикальных деформаций грунта основания
8.15 В соответствии с п. 7.9 конструктивные меры защиты здания от вертикальных деформаций грунта основания не требуется при условии
fn ?? fпр. , /8/
где fn -наибольшая относительная разность осадок основания фундаментов, вызванная подработкой,
fn =nк mk /9/
nк и mk - коэффициенты, принимаемые по табл. 2 и 3,
L - длина здания;
R - радиус кривизны земной поверхности;
fnp. - предельное значение относительной разности осадок, принимается по приложению 4 СНиП 2.02.01-83, представленное в табл.6.
Таблица 6
|
|
Относительная |
|
Здания |
разность осадок, |
|
|
fпр. |
|
1. Одноэтажные и многоэтажные гражданские |
|
|
здания с полным каркасом |
|
|
железобетонным |
0,002 |
|
стальным |
0,004 |
|
2. Многоэтажные бескаркасные здания с несу |
|
|
щими стенами из: |
|
|
крупных панелей |
0,0016 |
|
крупных блоков или кирпичной кладки без |
0,002 |
|
армирования |
|
|
то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов |
0,0024 |
8.16 При fп > fnp. необходимо уменьшение длины здания или разделение его деформационными швам на отсеки такой длины, при которой условие п. 8.15 удовлетворяется.
8.17 В том случае, если уменьшить длину здания или разделить его на отсеки не представляется возможным, необходимо рассчитать здание на воздействие кривизны земной поверхности по методике, изложенной в «Руководстве по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях. Часть II. Промышленные и гражданские здания» (Стройиздат, М., 1986), с учетом ползучести грунта основания.
При этом длительный коэффициент жесткости грунта основания Сt определяется по рекомендациям приложения II СНиП 2.01.09-91 по формуле
/10/
где С - коэффициент жесткости линейно-деформируемого основания, определяемый с учетом распределительных свойств грунта основания;
nt - функция, характеризующая длительность деформирования основания.
Определение нагрузок на ленточные фундаменты от горизонтальных деформаций грунта основания.
8.18 Конструктивные меры защиты ленточных фундаментов от горизонтальных перемещений грунта не требуются при условии, когда относительные деформации грунта основания ?? ??1 мм/м.
8.19 Суммарные нагрузки на ленточный фундамент жесткой конструкции, вызванные горизонтальными деформациями грунта основания (рис 3), определяются по формуле
N = Nт + Nт.п + Nб + Nд /11/
где Nт - нагрузка от сил трения сдвигающегося грунта в продольном направлении по подошве рассчитываемого фундамента,
Nт..п - нагрузка от сил трения по подошве фундаментов, примыкающих к расчетному;
Nб - нагрузка, вызываемая силами трения грунта по боковым поверхностям контакта рассчитываемого фундамента с грунтом,
Nд - нагрузка, вызванная нормальным давлением сдвигающегося грунта на фундаменты, примыкающие к расчетному.
8.20 Нагрузка Nт по подошве ленточных фундаментов в направлении их продольной оси определяется в зависимости от эпюры распределения касательных напряжений по подошве (рис. 3 в, г) по формулам:
при Хпр >l на участке l ?? x ?? 0
; /12/
при Хпр =l на участке l ?? x ?? 0
/13/
при xпр < l на участке l ?? x ?? xпр
/14/
на участке xпр ?? x ?? 0
/15/
Рис. 3. Нагрузки на заглубленную часть жесткого фундамента от воздействия деформаций в зоне растяжения
а) план фундамента с эпюрами нагрузок: l - полудлина отсека здания, L - полуширина отсека; б) разрез; в), г) эпюры ,, ; д), е), ж) эпюры нагрузок Nm, Nб, Nm.п(Ng)
