4.6 При проектуванні будинків і споруд на територіях з групами складності умов будівництва 2-А, 2-Б та 2-В на основі комплексу заходів, а також на висячих палях при можливості прояву нерівномірних осідань внаслідок впливу негативного тертя по боковій поверхні паль під частиною будинку чи споруди слід надавати перевагу будинкам і спорудам простої конфігурації в плані, яка допускає їх розрізання деформаційними швами на незалежно працюючі частини (відсіки). Висоту частин будинку (відсіків) слід приймати однаковою, а довжину - за розрахунком у залежності від конструктивної та архітектурно-планувальної схеми будинку, розрахункових величин деформацій земної поверхні і технологічних вимог.
4.7 Деформаційні шви між відсіками повинні забезпечувати компенсацію горизонтальних деформацій основи і вільний нахил чи поворот відсіку при нерівномірних деформаціях основи. Ширина деформаційного шва визначається розрахунком у залежності від висоти та довжини відсіку, особливостей грунтових умов.
Деформаційні шви повинні розділяти суміжні відсіки будинків і споруд по всій висоті, включаючи покрівлю і фундаменти.
Закладання деформаційного шва між фундаментами, стінами, елементами перекриттів, покриття, а також інших конструкцій суміжних відсіків слід здійснювати так, щоб не створювалось перешкод для незалежних переміщень відсіків.
При проектуванні будинків і споруд на палях-стояках або при повному усуненні властивостей просідання грунтів основи розрізання на відсіки повинне виконуватися за нормативними вимогами до кроку температурних швів, при цьому висота будинків у межах відсіку не регламентується.
4.8 Фундаменти під парні несучі стіни та парні колони каркасних будинків у зоні деформаційних швів влаштовуються роздільними. З метою зменшення ширини деформаційного шва у безкаркасних будинках допускається влаштування переривчастих фундаментів типу ''гребінки". При цьому ширина деформаційного шва повинна забезпечувати вільний зустрічний нахил суміжних конструкцій без їх зіткнення і замикання шва.
4.9 У випадках, коли конструктивними заходами захисту та інженерної підготовки основи не виключаються неприпустимі деформації конструкцій і крени будинків та споруд при нерівномірних осіданнях їх фундаментів, проектування повинно виконуватись із вжиттям заходів, що компенсують нерівномірне осідання та ліквідують крени будинків і споруд шляхом їх вирівнювання у процесі експлуатації (додаток 4).
Обсяг конструктивних та інших заходів, доцільність застосування вирівнювання визначаються на основі техніко-економічного порівняння всіх можливих варіантів влаштування фундаментів і способів захисту будинків і споруд.
4.10 Шахти вантажопасажирських ліфтів повинні проектуватися з урахуванням необхідності їх вирівнювання при можливих наднормативних нахилах, викликаних деформаціями осідання земної поверхні. У випадках, коли розрахункові відхилення стін ліфтових шахт у вертикальній площині перевищують допустимі значення, встановлені державними стандартами, у проектах слід передбачати можливість регулювання положення ліфтової шахти по вертикалі.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ C.I6
4.11 Споруди (естакади, етажерки, тунелі, галереї, ємкості та прибудови), які примикають до будинків, слід відділяти деформаційними швами. Проектування вхідних ганків до будинків повинно виконуватись у виді:
а) консольних конструкцій, жорстко з'єднаних з основними фундаментами або наземними конструкціями будинку;
б) конструкцій, відокремлених деформаційними швами від основного будинку;
Проектування прибудов і вхідних ганків у виді конструкцій, що спираються на грунт і не відокремлюються деформаційними швами від конструкцій основного будинку, не допускається.
4.12 При проектуванні фундаментів під технологічне обладнання залежіно від його типу, призначення і технологічних вимог до експлуатації слід передбачати і спеціальні заходи захисту.
Основні вимоги до розрахунків
4.13 Конструкції будинків і споруд повинні задовольняти вимоги розрахунку за двома групами граничних станів:
- 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.
4.14 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.
4.15 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
4.16 Зусилля і переміщення у конструкціях будинків та споруд від дій просідання необхідно визначати:
- при можливому просіданні від власної ваги грунту ssl,g 0,3 м на одночасну дію вертикальних і горизонтальних переміщень з урахуванням нерівномірної стисливості основи внаслідок просідання у зоні hsl,p.
- при можливому просіданні від власної ваги грунту ssl,g< 0,3 м на дію вертикальних переміщень основи з урахуванням нерівномірної стисливості основи внаслідок просідання у верхній зоні hsl,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;
4.17 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.
4.18 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.
4.19 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;
З гідно з КДП-204/12, Україна, 1993.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.II 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 ssl,g <0,3 м.
Значення коефіцієнтів жорсткості основи допускається визначати у відповідності з додатком 5.
4.20 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 напружень на окремих ділянках контакту основи з фундаментом задовольняють умови
0,5pn р < l,5 R або р > 1,5 R на ділянці F 0,2 Fp , (1)
0,5max або > 0,5max на ділянці F 0,2F ,
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;
max– 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 ;
Fpі F- 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.
4.21 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 ssl,g 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.II C.I9
4.22 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
5.1 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.
5.2 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.).
