Страница 11: ДБН В.1.1-5-2000. Захист від небезпечних геологічних процесів будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах (34163)

7 Проектування будинків і споруд, для яких передбачається можливість їх вирівнювання, має виконуватися з обов'язковою участю організації, що спеціалізується у цій галузі. Проект повинен бути узгоджений з замовником і територіальним проектним інститутом.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.51

ДОДАТОК 8

(рекомендований)

розрахунковІ СХЕМИ ДЕФОРМУВАННЯ ОСНОВИ

1 Схема вертикальних переміщень земної поверхні при підробці приймається у залежності від гірничо-геологічних умов у виді параболічного циліндра з радіусом у вершині, що дорівнює R, або зміщення основи паралельно початковій горизонтальній поверхні з утворенням вертикального уступу заввишки h на відстані ly від торця будинку (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 - Схема вертикальних переміщень земної поверхні при підробці, що викликані кривизною (а) або утворенням уступу (б)

2 Переміщення будь-якої точки основи у відносно осі будинку (споруди) або його відсіку визначаються за формулою

, ( 1 )

де х - відстань від точки, що розглядається, до центральної осі будинку (споруди)

або його відсіку (рисунок 8.1, а) .

3 Різниця переміщень ??у двох точок основи будинку або споруди, яка є наслідком кривизни земної поверхні, визначається за формулою

??y = n p mp , ( 2 )

де х1, х2 - відстань від точок основи, що розглядаються, до відповідної центральної

осі будинку (відсіку) або споруди.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.52

4 Різниця переміщень ??у двох точок основи будинку або споруди, що виникає внаслідок рівномірного нахилу і земної поверхні, визначається за формулою

??у = n і,mі і ( х2 -х1) (3)

5 Кут нахилу у будь-якій точці основи іp , що є наслідком деформації земної поверхні, визначається за формулою

, (4)

6 Розрахунковий напрям лінії уступу слід приймати за простяганням пластів корисних копалин.

7 Розрахункове місце знаходження уступу lу в плані будинку або споруди слід приймати таким, за якого в несучих конструкціях виникають найбільші зусилля або виникає найбільший крен будинку (рисунок 8.1, б).

У тих випадках, коли лінії уступів можуть бути протрасовані з боку ділянки, розташованої поряд із майданчиком, що забудовується, розрахункове місце знаходження уступу у плані слід приймати за його можливим розташуванням.

а - розтягу; б - стиску

Рисунок 8.2 - Схеми до розрахунку переміщень точок земної

поверхні підвпливом горизонтальних деформацій

8 Схема горизонтальних переміщень земної поверхні приймається у виді лінійних трикутних епюр із нульовою точкою, розташованою у центрі будинку або споруди. Переміщення будь-якої точки основи ??l відносно відповідної центральної осі будинку (відсіку) або споруди (рисунок 8.2), що викликане горизонтальними деформаціями (розтяганням-стиском), визначається за формулою

??l = ± np mp єх, (5)

Примітка. При несиметричній конструктивній схемі будинку положення його центральної осі призначається таким, за якого горизонтальні навантаження на фундаменти, викликані горизонтальними деформаціями земної поверхні, будуть урівноважені.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.53

ДОДАТОК 9

(рекомендований)

визначеннЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ЖОРСТКОСТІ ОСНОВ

БУДИНКІВ І СПОРУД

Коефіцієнти жорсткості основи при стиску

1 Коефіцієнти жорсткості, що використовуються для оцінки напружено-деформівного стану конструкції будинків і споруд у припущенні лінійної деформованості грунтів, визначаються виходячи з осідань основи від дії середнього тиску під підошвою фундаменту.

Розрахунок осідань основи слід виконувати, як правило, застосовуючи розрахункову схему основи у виді лінійно-деформівного напівпростору з умовним обмеженням глибини стисливої товщі або лінійно-деформівного шару у відповідності з вимогами СНіП 2.02.01 та вказівками даного додатка.

За розрахунковий стан грунтів за вологістю приймається усталене значення вологості, що дорівнює природній вологості w , якщо w ?? wp , і вологість на межі розкочування wp, якщо w < w.

2 При визначенні коефіцієнтів жорсткості основи слід враховувати форму і розміри підошви фундаменту, неоднорідність геологічної будови основи і розподільні властивості грунтів.

Форму і розміри підошви фундаменту слід враховувати при визначенні вертикальних нормальних напруг по глибині основи згідно з вимогами обов'язкового додатка 2 СНіП 2.02.01.

Неоднорідність геологічної будови основи слід враховувати визначенням осідань у точках під підошвою фундаменту на розрахункових вертикалях геологічного розрізу, які вибираються у залежності від характеру нашарувань, наявності лінз, включень та ін. (рисунок 9.1). За вибраними вертикалями слід призначати розрахункові шари у межах стисливої товщі основи.

Рисунок 9.1 - Геологічний розріз неоднорідної основи

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.1 С.54

Розподільні властивості грунтів основи слід враховувати визначенням її змінного коефіцієнта жорсткості за значенням повного осідання виходячи з роздільного обліку пружних та залишкових осідань, які знаходяться у залежності

s = sel + spl ; ( 1 )

де s - повне осідання основи за вертикаллю, що розглядається;

sel - залишкова частина осідання;

spl - пружна частина осідання.

З Повне осідання основи з використанням її розрахункової схеми у виді ліній-но-деформівного напівпростору за розрахунковою вертикаллю слід визначати методом пошарового підсумовування за формулою

( 2 )

де - безрозмірний коефіцієнт, що дорівнює 0,8;

zp,і- значення додаткової вертикальної нормальної напруги від сумарних

навантажень, що передаються системою фундаментів, у і шарі грунту

за вертикаллю, що розглядається;

hі - товщина і шару грунту;

еі - модуль повних деформацій і шару грунту, що визначається в діапазоні діючих навантажень, які перевищують навантаження від власної ваги грунтуzg,і у відповідності з пунктами 20 - 23 даного додатка;

п - число шарів, на які розбита стислива товща основи.

При цьому розподілення вертикальних нормальних напружень по глибині основи за розрахунковими вертикалями слід визначати з урахуванням нерівномірного розподілення вертикальних нормальних напружень по горизонтальних перерізах стисливої товщі основи у відповідності з обов'язковим додатком 2 СНіП 2.02.01. Значення цих напружень на глибині по вертикалі, що проходить через довільну точку у межах чи за межами фундаменту, який розглядають, слід визначати методом кутових точок (див. обов'язковий додаток 2 СНіП 2.02.01) або з використанням формул, за якими розподіляються напруження у лінійно-деформівному напівпросторі від впливу навантаження на поверхню основи.

4 Пружні осідання основи по розрахункових вертикалях слід визначати з урахуванням нерівномірного розподілення вертикальних нормальних напружень по горизонтальних перерізах стисливої товщі аналогічно пункту 3 даного додатка.

Пружне осідання основи Sel по розрахунковій вертикалі слід визначати за формулою

Sel = ( 3 )

де - середнє значення додаткового вертикального нормального напруження від

сумарних навантажень, що передаються системою фундаментів, в і шарі грунту по вертикалі, що розглядається

ДБН В.1.1-5-2000 Ч.1 С.55

Е модуль пружних деформацій і шару грунту, що визначається за розван-тажувальною кривою діаграми деформування у відповідності з пунктами 20 - 23 даного додатка.

5 Залишкові осідання основи слід визначати у випадках, коли

P > , ( 4 )

де р - середній тиск (нормальне контактне напруження) під підошвою фундаменту,

що не перевищує розрахункового опору грунту основи;

- вертикальне нормальне напруження на рівні підошви фундаменту від

власної ваги вище розташованих грунтів.

Залишкове осідання s визначається як різниця між середніми значеннями повного осідання та пружною його частиною, що визначаються за розрахунковими вертикалями виходячи із залежності (1).

Якщо р ?? , залишкові та пружні осідання не розділяють і не визначають.

6 При використанні розрахункової схеми основи у виді лінійно-деформівного шару залишкові та пружні осідання основи допускається визначати згідно з вимогами пунктів 2, 3, 4, при цьому глибина стисливої товщі приймається рівною товщині лінійно-деформівного шару.

7 Коефіцієнт жорсткості основи С по вертикалі, яка розглядається, визначається за формулою

. (5)

Проміжні значення коефіцієнта жорсткості на ділянках поверхні основи між розрахунковими вертикалями слід визначати інтерполяцією.

8 При визначенні коефіцієнтів жорсткості основи допускається не враховувати розподільні властивості грунту, якщо виконується умова

. (6)

У цьому випадку при визначенні пружних осідань основи за формулою (3) значення напружень , по всіх вертикалях, що розглядаються, у межах підошви фундаменту слід приймати однаковими та рівними напруженням по вертикалі, що проходить через центр підошви фундаменту. Залишкові осідання слід визначати за формулою (1).

9 У випадку, коли значення нормальних контактних напружень на окремих ділянках підошви фундаменту, отримані при розрахунку конструкції на лінійно-деформівній основі з використанням величин коефіцієнтів жорсткості за формулою (5), не задовольняють умови (2) 4.23, необхідно враховувати нелінійну залежність осідання основи від тиску (нормального контактного напруження), представленого у виді графіка на рисунку 9.2.

При зростанні тиску на поверхню основи слід приймати для розрахунків гіперболічну залежність між осіданням і тиском, при зменшенні тиску - лінійну залежність. Допускається застосовувати і інші види залежності осідання (тиск), які перевірені експериментальним шляхом та досвідом проектування і експлуатації будинків і споруд.

ДБН В.1.1-5-2000 Ч.1 С.56

Рисунок 9,2 - Розрахункова залежність між осіданням і тиском (нормальним контактним напруженням) для нелінійно-деформівної основи

10 Осідання s поверхні основи при зростаючому тиску р' слід визначати за формулою

, ( 7 )

де - приведене осідання, що визначається за формулою

(8)

тут s’ - повне осідання основи по вертикалі, яка розглядається, визначається за формулою (2) при тиску р';

р' - середній тиск під підошвою фундаменту, який дорівнює розрахунковому опору

грунту основи R, що визначається у відповідності зі СНіП 2.02.01;

рu - граничний опір грунту основи, що визначається у відповідності зі СНіП 2.02.01.

Осідання s поверхні основи при зменшенні тиску (розвантаженні) слід визначати за формулою

s = sa - s ( 0 ?? P ?? Pa ) , (9)

ДБН В.1.1-5-2000 Ч.1 С.57

де sa - осідання при тиску Pa, з якого почалось розвантаження (точка а на кривій навантаження, рисунок 9.2) ;

- пружне осідання основи при тиску р' , що визначається за формулою (3).

11 Коефіцієнти жорсткості нелінійно-деформівної основи слід визначати за формулами:

дотичний (дійсний) С k при навантаженні

Сk= tga1; (10)

січний (середній) Сc при навантаженні

Сc = tga2 ; (11)

дотичний Сpk при розвантаженні

Сpk =tga3 ; (12)

січний Сpc при розвантаженні

С pc =tga4 . (13)

Значення дотичних коефіцієнтів жорсткості слід використовувати при розрахунках конструкцій на нелінійно-деформівній основі при ступінчастому навантаженні (кроковий метод), значення січних коефіцієнтів жорсткості - при фіксованому значенні навантаження (метод січних або метод послідовного уточнення жорсткостей).

12 При залежності між осіданням і тиском за формулами (7) і (9) значення коефіцієнтів жорсткості слід визначати за формулами:

дотичний (дійсний) Сk при навантаженні

Ck = ; (14 )

січний (середній) при навантаженні

Cc = ; (15)

дотичний Сpk при розвантаженні

Cpk = ; (16)

ДБН В.1.1-5-2000 Ч.1 С.58

січний Сpc при розвантаженні

Cpc = (17)

де - ті самі, що і в формулах (7) - (9);

а - точка на кривій навантаження, від якої почалось розван-

таження (рисунок 9.2);

b - точка на прямій розвантаження, за якою визначається січний

коефіцієнт

жорсткості (рисунок 9.2);

P - тиск, за якого визначається січний коефіцієнт жорсткості при

розвантаженні.

Основи, що тривало деформуються при стиску

13 При визначенні коефіцієнтів жорсткості основ, що характеризуються невисокими швидкостями протікання осідання у часі (глинисті або водонасичені грунти), допускається враховувати залежність величини коефіцієнта жорсткості від часу.

Коефіцієнт жорсткості основи Сt для моменту часу t слід визначати за формулою

Сt = , (18)

де р - середній тиск під підошвою фундаменту;

st - осідання основи на вертикалі, що розглядається, у момент часу t від дії тику р,

що визначається на основі наявних методів розрахунку осідань у часі.

14 Для попередніх розрахунків щодо оцінки впливу тривалого деформування грунтів на напружено-деформівний стан конструкцій будинків і споруд, що зазнають дії від підробки, коефіцієнт жорсткості Сt для моменту часу t допускається визначати за формулою

Сt = , ( 19 )

де С - коефіцієнт жорсткості лінійно-деформівної основи, що визначається за фор-

мулою (5);

пt - функція, що характеризує тривалість деформування основи, значення якої

приймаються залежно від величини коефіцієнта стисливості грунтів за таб -

лицею 9.1.

ДБН В.1.1-5-2000 Ч.1 С.59

Таблиця 9.1