Страница 4: ДБН В.1.1-5-2000. Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах частина ii. будинки і споруди на просідаючих грунтах (32645)

• перша - за втратою несучої спроможності або повної непридатності до експлуатації (передаварійний або аварійний стан);
• друга - за деформаціями або непридатністю до нормальної експлуатації (порушення умов перебування людей, умов роботи технологічного обладнання)

При цьому необхідно враховувати деформації основи від навантажень, які передаються будинком або спорудою при природній вологості грунтів, а також деформації просідання грунтів та додаткові деформації непросідаючих грунтів основи на майданчику об'єкта та від власної ваги грунту в межах території забудови, які виникають внаслідок зміни фізико-механічних властивостей грунтів при їх замочувані.

Розрахунок за обома групами граничних станів слід виконувати з урахуванням вимог чинних нормативних документів; установлених у результаті експериментальних досліджень залежностей між навантаженнями і переміщеннями елементів, вузлів перерізів; деформаційних дій і переміщень будинків і споруд по площині контакту з грунтовою основою, пальовим полем, закріпленим масивом. При застосуванні висячих паль, які прорізують просадочну товщу, також необхідний розрахунок за деформаціями.

Перевагу слід віддавати нелінійним методам розрахунків з використанням і обмеженням критеріїв міцності та обмежень по деформаціях, перевірених натурними випробуваннями та обстеженнями будинків і споруд у складних умовах будівництва.

1. У випадках, обгрунтованих умовами роботи та експлуатації конструкцій, допускається виконувати розрахунок будинків і споруд на дії просідання за граничними станами першої групи з використанням деформаційних критеріїв у формі обмеження нелінійних деформацій і переміщень для окремих перерізів або елементів, а також для будинку або споруди в цілому.
2. Розрахунок конструкцій на особливі сполучення навантажень, що складаються з постійних, тривалих, короткочасних та дій від просідання, слід виконувати з врахуванням дії різних комбінацій деформацій земної поверхні.

Розрахунки конструкцій як за першою, так і за другою групами граничних станів повинні виконуватися з урахуванням найбільш несприятливих комбінацій дій згідно з додатком 2.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч. II C.I7

1. Зусилля і переміщення у конструкціях будинків та споруд від дій просідання необхідно визначати:

• при можливому просіданні від власної ваги грунту ss/ , g 3 0,3 м на одночасну дію вертикальних і горизонтальних переміщень з урахуванням нерівномірної стисливості основи внаслідок просідання у зоні hs/, p.
• при можливому просіданні від власної ваги грунту ss/ ,g< 0,3 м на дію вертикальних переміщень основи з урахуванням нерівномірної стисливості основи внаслідок просідання у верхній зоні hs/, p , а горизонтальні переміщення основи допускається не враховувати.

При визначенні зусиль і переміщень у конструкціях будинків і споруд від спільної дії просідань і підробок, а також просідань і сейсміки необхідно:

• на підроблюваних територіях з основами, складеними просідаючими грунтами, зусилля визначати від дії підробки та неусунутої частини просідання, приймаючи при цьому як розрахункові сумарні зусилля від обох видів дій;
• у тому ж випадку допускається для будинків і споруд II та III груп капітальності* приймати як розрахункові найбільші зусилля, одержані у розрахунках на вплив підробки та неусунутої частини просідання окремо;
• на просідаючих, у тому числі обводнених лесових грунтах у сейсмічних районах, визначення зусиль у конструкціях будинків і споруд слід виконувати на найбільш несприятливі одночасні сполучення дій просідання та сейсміки. При цьому визначення сейсмічних навантажень має виконуватися з урахуванням пружної піддатливості основи. Перевірку стійкості основи слід виконувати на дію перекидного моменту, що викликаний спільними діями горизонтального сейсмічного навантаження і вертикальними навантаженнями та діями просідання, прикладеними до деформованої схеми будинку або споруди від статичних навантажень та дій просідання;
• у тому ж випадку допускається для будинків і споруд II та III груп капітальності визначення зусиль у конструкціях виконувати окремо на дії просідання і сейсміки. Як розрахункові, повинні прийматися найбільш несприятливі для роботи конструкцій зусилля, що виникають від кожної з дій;

1. Розрахункові схеми дій, що виникають внаслідок нерівномірних деформацій основи при просіданні грунтів у результаті замочування і які використовуються для визначення зусиль, деформацій і ширини розкриття тріщин у конструкціях будинків і споруд, можуть прийматись згідно з додатком 2.
2. Розрахункові схеми будинків і споруд, які використовуються для визначення зусиль і деформацій у конструкціях, повинні відображати дійсні умови роботи об'єктів та особливості їх взаємодії з основою, а також враховувати просторову роботу, геометричну та фізичну нелінійність і повзучість матеріалів конструкцій.
3. Конструкції будинків і споруд повинні розраховуватись на дії від просідання грунтів виходячи з умови спільної роботи основи і споруди.

У залежності від значення контактних напружень (нормальних і дотичних на контакті основи з фундаментом) модель основи слід приймати у виді:

а)лінійно-пружної системи;

Згідно з КДП-204/12, Україна, 1993.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.И C.I8

б) нелінійно-непружної системи, що відображає нелінійний зв'язок між деформаціями і навантаженнями на основу у стабілізованому стані грунту, відмінність у формаційних властивостях основи при навантаженні та розвантаженні, порушення контакту між фундаментом і основою;

в) реологічної системи, що відображає деформаційні властивості основи для різних моментів часу протягом будівельного та експлуатаційного періодів (у нестабілізованому стані грунту).

Моделі основи для розрахунку слід обирати з урахуванням конструктивних особливостей та призначень будинку або споруди згідно з 4.20.

Деформаційні властивості основи на контакті з фундаментами допускається визначати одночасно з застосуванням двох коефіцієнтів жорсткості основи при стиску та при зсуві або тільки першого, якщо ss/ , g <0,3 м.

Значення коефіцієнтів жорсткості основи допускається визначати у відповідності з додатком

5.

1. Для вибору моделі основи слід виконати розрахунок із використанням моделі основи у виді лінійно-пружної системи.

Якщо одержані в результаті цього розрахунку значення нормальних р та дотичних t напружень на окремих ділянках контакту основи з фундаментом задовольняють умови

0,5pn £ р < /,5 R або р > 1,5 R на ділянці F £ 0,2 Fp ,(1)

t £ 0,5tmax або t > 0,5tmax на ділянці F £ 0,2Ft ,

то розрахунок дозволяється виконувати з використанням лінійно-пружної системи.

У формулі (1):

pn - початковий нормальний тиск, що діє на основу, до появи впливу від просідання;

R - розрахунковий опір грунту основи, що визначається згідно зі СНіП 2.02.01; tmax - граничне значення дотичного напруження по підошві фундаменту, що

визначається згідно зі СНіП 2.02.01;

F- площа контакту основи з фундаментом, на якій перевищені напруження р і t ;

Fp і Ft - площі контакту основи з фундаментом, на яких проявляються відповідно нормальні і дотичні напруження.

Якщо умови (1) не задовольняються, слід виконати розрахунок з використанням моделі основи у виді нелінійно-непружної системи.

1. Зусилля, що виникають у несучих конструкціях будинків і споруд від дії горизонтальних деформацій основи на територіях забудови з групами складності умов будівництва 2-А, 2-Б, 2-В при ss/,g з 0,3 м, слід визначати у залежності від конструктивних особливостей підземної частини будинку або споруди, глибини закладання фундаментів, площі контакту з грунтом, фізико-механічних властивостей грунтів основи та діючих навантажень з урахуванням:

а) зсувних сил по підошві фундаментів;

б) зсувних сил по бокових поверхнях фундаментів;

в) нормального тиску грунту, який зсувається, на лобові поверхні фундаментів.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.И C.I9

1. При проектуванні будинків і споруд з урахуванням можливості їх вирівнювання в процесі експлуатації слід виконувати перевірний розрахунок їх конструкцій на дію нерівномірних деформацій основи у стадії вирівнювання. Розрахунком на вирівнювання слід також перевіряти несучу спроможність та стійкість конструкцій фундаментно-підвальної частини будинків або споруд, що сприймають навантаження від вирівнювальних пристроїв, і глибину їх закладання з перевіркою основи на стійкість при передаванні на неї тисків від вирівнювальних пристроїв.

5 КАРКАСНІ БУДИНКИ

1. Проектування каркасних будинків слід виконувати, як правило, на основі способів будівництва, які повністю усувають властивості просідання грунтів, або з повною прорізкою товщі просідання палями чи глибокими фундаментами. У цих випадках проектування наземної частини будинку виконується як для звичайних грунтових умов.

Проектування будинків на основі комплексу заходів допускається у виняткових випадках при неможливості використання способів будівництва, які вказані вище, з технічних або економічних міркувань.

1. Каркасні будинки, що зводяться на основі комплексу заходів, слід проектувати, як правило, за піддатливими та комбінованими конструктивними схемами.

Піддатлива схема застосовується переважно для одноповерхових виробничих будинків, а також для великопрогонових одноповерхових будинків громадського призначення (спортивні зали, плавальні басейни, кіноконцертні споруди, виставкові павільйони, вокзали та ін.).

Багатоповерхові будинки громадського та виробничого призначення проектуються, як правило, за зв'язковими та рамно-зв'язковими схемами.

Комбінована конструктивна схема, що містить піддатливі та жорсткі конструктивні елементи, може застосовуватись при відповідному обгрунтуванні залежно від архітектурно-планувальних вирішень об'єкта, який проектується, та особливостей грунтових умов на майданчику будівництва.

1. Допускається при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні проектувати каркасні будинки за жорсткими конструктивними схемами.
2. При виборі конструктивних систем багатоповерхових каркасних будинків слід віддавати перевагу каркасам з укрупненими сітками колон.

5.5. Фундаменти багатоповерхових каркасних будинків зв'язкової схеми, що проектуються на основі комплексу заходів, слід приймати у виді перехресних стрічок, переріз яких повинен визначатися розрахунком на дію нерівномірних деформацій основи, або у виді плитних фундаментів. При будівництві на грунтах із групами складності умов 1-В та 2-В допускається при розрахунковому обгрунтуванні застосовувати стовпчасті фундаменти під стояками каркаса.

1. Одноповерхові каркасні виробничі будинки слід проектувати, як правило, з укрупненою сіткою колон, а також стіновим огородженням та покриттям з великорозмірних елементів.
2. Стійкість одноповерхових каркасних будинків (відсіків) у поперечному напрямку слід забезпечувати затисненням колон у фундаментах та влаштуванням умовно-шарнірних вузлів на рівні з'єднання колон з елементами покриття.

Піддатливість вузлів "колона-ригель" залізобетонних каркасів і "ригель-плита покриття" каркасів усіх типів (залізобетонних, сталевих, змішаних) з покриттями з великопанельних залізобетонних плит має бути достатньою для забезпечення цілісності конструкцій при розвитку прогнозованих деформацій просідання. У поздовжньому напрямку по всіх середніх рядах колон повинні влаштовуватися блоки жорсткості з вертикальними зв'язками між колонами.

Допускається забезпечувати стійкість каркасів одноповерхових будинків встановленням спеціальних елементів жорсткості (діафрагм, колон збільшеного перерізу) по поздовжніх та поперечних рядах колон.

1. Стійкість багатоповерхових будинків у поперечному і поздовжньому напрямках слід забезпечити затисненням колон у фундаментах, установкою між колонами вертикальних зв'язків, діафрагм жорсткості або влаштуванням жорстких вузлів з'єднання ригелів із колонами.
2. Вертикальні зв'язки, що забезпечують просторову стійкість будинку або його відсіків, слід групувати у просторові блоки. Для забезпечення спільної роботи каркаса та просторових блоків необхідно, щоб перекриття мали достатню жорсткість у горизонтальній площині.
3. Деформаційні шви між відсіками слід проектувати у виді парних рам. Допускається влаштування шарнірно-рухомого обпирання прогонових конструкцій з компенсаторами та закладанням еластичним заповнювачем (пороізолом, поролоном, макропористою гумою тощо). Заповнення поздовжніх та поперечних швів між плитами покриття, горизонтальних та вертикальних швів між стіновими панелями слід виконувати еластичним теплоізоляційним матеріалом із зачеканенням внутрішньої і зовнішньої поверхонь цементним розчином.
4. Конструктивні системи покриттів одноповерхових каркасних будинків як правило, застосовувати у виді статично визначених схем.

Доцільність застосування нерозрізних конструктивних систем покриттів у кожному випадку слід обгрунтовувати статичним розрахунком на нерівномірні деформації основи.

1. Застосування покриттів у виді складчастих, тонкостінних просторових конструкцій тощо повинне бути перевірено статичним розрахунком з урахуванням дії нерівномірних деформацій основи, динамічних впливів технологічного обладнання, підвісних або мостових кранів, необхідності (в окремих випадках) вирівнювання будинку та інших чинників.
2. Для захисту покриттів одноповерхових каркасних будинків від затікання атмосферних вод при пошкодженнях покрівлі внаслідок нерівномірних деформацій основи у місцях примикання покриття до торцевих, а при внутрішньому водостоці - до поздовжніх зовнішніх стін та вздовж рядів колон у місцях примикання покриттів сусідніх прогонів слід влаштовувати сталеві компенсатори (з теплоізоляцією на деформаційних швах), а також проклеювати всередині гідроізоляційного килима додатковими смугами руберойду завширшки їм місця їх влаштування, поздовжні і поперечні шви між плитами покриття.
3. Як огороджувальні конструкції для каркасних будинків слід застосовувати уніфіковані великорозмірні стінові панелі, забезпечувати їх піддатливе кріплення до елементів каркаса таким чином, щоб навантаження на огороджувальні конструкції при деформації каркаса були мінімальними або зовсім виключались.