СНиП 2.01.09-91 (524537), страница 3
Текст из файла (страница 3)
4.1. Здания и сооружения в зависимости от их назначения и условий работы следует проектировать по жесткой, податливой или комбинированной конструктивным схемам. Вид конструктивной схемы определяет характер и состав вводимых конструктивных мер защиты.
42. При проектировании по жесткой конструктивной схеме следует предусматривать исключение возможности взаимного перемещения отдельных элементов несущих конструкций при деформациях основания за счет:
разделения зданий и сооружений деформационными швами на отдельные отсеки;
усиления отдельных элементов несущих конструкций и связей между ними;
устройства в стенах железобетонных поэтажных поясов;
устройства горизонтальных дисков из железобетонных элементов перекрытия и покрытия;
устройства фундаментов зданий и сооружений в виде сплошных плит. перекрестных балок, балок-стенок и т. п.
При проектировании по податливой конструктивной схеме следует предусматривать возможность приспособления конструкций без появления в них дополнительных усилий к неравномерным деформациям земной поверхности за счет:
устройства в подземной части горизонтальных швов скольжения;
введения шарнирных и податливых связей между элементами несущих и ограждающих конструкций;
снижения жесткости несущих конструкций;
введения гибких вставок и компенсационных устройств;
увеличения зазоров между соседними конструкциями.
Указанные меры необходимо применять с таким расчетом, чтобы обеспечивались:
достаточная площадь опирания элементов конструкций при деформациях основания;
воздухо- и водонепроницаемость стыков между отдельными взаимоперемещающимися элементами конструкций;
устойчивость элементов конструкций при деформациях основания.
При проектировании по комбинированной конструктивной схеме следует предусматривать сочетание жесткой и податливой схем с применением различных конструктивных схем подземной и надземной частей зданий и сооружений.
4.3. Здания и сооружения сложной формы в плане разделяются деформационными швами на отсеки. Высоту зданий и сооружений в пределах отсека следует принимать одинаковой, а длину отсеков— по расчету в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности, физико-механических свойств грунтов основания, принятой конструктивной схемы, технологических требований.
Деформационные швы между отсеками должны обеспечивать свободный наклон или поворот отсека при деформациях основания. Размер деформационного шва следует рассчитывать согласно указаниям п. 4.31 и п. 5 рекомендуемого приложения 1 в зависимости от высоты и длины отсека и особенностей грунтовых условий.
Деформационные швы должны разделять смежные отсеки зданий и сооружений по всей высоте, включая кровлю и фундаменты.
4.4. Фундаменты под несущие стены в зоне деформационных швов устраиваются, как правило, сплошными. В целях уменьшения ширины деформационного шва допускается применение прерывистых фундаментов.
Фундаменты под парные колонны у деформационных швов в каркасных зданиях, выполненных по рамно-связевой или связевой схеме, допускается не разделять, если фундаменты под остальные колонны конструктивно не связаны между собой в горизонтальном направлении плитами, связями-распорками и т. д. При наличии связей допускается устройство несимметричных парных фундаментов на общей бетонной (железобетонной) подушке с устройством шва скольжения.
4.5. В случаях, когда строительными мерами защиты и инженерной подготовкой основания не исключаются деформации конструкций и крены зданий (сооружений) , превышающие допустимые нормами, здания и сооружения следует проектировать с учетом мероприятий, снижающих неравномерную их осадку и устраняющих их крены, в том числе с применением выравнивания.
Варианты защиты зданий и сооружений и мероприятия по их выравниванию следует принимать на основании технико-экономического сравнения.
4.6. Шахты лифтов следует проектировать с учетом наклонов, вызываемых деформациями земной поверхности.
В случаях, когда расчетные отклонения стен шахт от вертикальной плоскости превышают допустимые, установленные государственными общесоюзными стандартами, проектами следует предусматривать возможность регулирования положения лифтовой шахты.
4.7. Примыкающие к зданиям инженерные сооружения следует отделять от зданий деформационными швами согласно указаниям, приведенным в п. 4.31 и п. 5 рекомендуемого приложения 1.
4.8. Фундаменты под технологическое оборудование следует проектировать, предусматривая в зависимости от типа оборудования и технологических требований к его эксплуатации, применение специальных мер защиты, отдавая предпочтение выравниванию оборудования домкратами. Фундаменты в этом случае следует проектировать с учетом указаний п. 6 обязательного приложения 2.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАСЧЕТУ
4.9. Конструкции зданий и сооружений, проектируемых для строительства на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах, следует рассчитывать в соответствии с ГОСТ 27751-88 по методу предельных состояний с учетом деформаций:
а) основания от подработки и просадки, проявляющихся в виде его вертикальных и горизонтальных перемещений;
б) грунтов от нагрузок, передаваемых сооружением.
При этом допускается учитывать изменение прочностных и деформационных характеристик грунтов основания при воздействии горизонтальных деформаций от подработки согласно рекомендуемому приложению 11.
4.10. Расчет конструкций на особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных нагрузок и воздействий от подработки или просадки грунтов, следует производить на наиболее неблагоприятные сочетания воздействий (пп.4.11—4.13).
4.11. Возможными сочетаниями воздействий от подработки являются:
а) относительная горизонтальная деформация растяжения +e, кривизна выпуклости +r, наклон i;
б) горизонтальная деформация сжатия e—, кривизна вогнутости —r, наклон i;
в) уступ на земной поверхности (высота уступа h) и соответствующие ему горизонтальная деформация e и наклон i.
При плавных вертикальных деформациях земной поверхности (кривизне) следует учитывать сочетания деформаций, указанных в подпунктах „а", „б", при ступенчатых деформациях (уступе) — сочетание деформаций подпункта „в".
В случаях, оговоренных в п. 2.1, дополнительно следует учитывать деформации скручивания s и снашивания g.
4.12. Здания (сооружения), проектируемые для строительства в грунтовых условиях ² типа по просадочности, следует рассчитывать при наиболее неблагоприятном изменении жесткости основания (согласно рекомендуемому приложению 10) при местном его замачивании:
а) в торце здания (сооружения) ;
б) под серединой здания (сооружения) .
Здания и сооружения следует рассчитывать в условиях строительства (табл. 5):
²' группы - на максимальные неравномерные просадки от внешней нагрузки в верхней зоне просадки;
II' группы — на неравномерные просадки от внешней нагрузки в грунтовом слое с неустраненной просадочностью, а также на неравномерные осадки грунта с устраненной просадочностью;
²²²' группы — на неравномерные просадки грунта от внешней нагрузки при полном устранении его просадочных свойств.
4.13. Здания (сооружения), проектируемые для строительства в грунтовых условиях II типа по просадочности, следует рассчитывать согласно рекомендуемому приложению 10 при наиболее неблагоприятном расположении просадочной воронки по отношению к зданию (сооружению) :
а) под серединой здания (сооружения) при L > 2r с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия —e в средней части воронки и кривизной выпуклости и относительными горизонтальными деформациями растяжения +e на краях воронки;
б) под зданием (сооружением) при L<2r+bw с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия -e;
в) под торцом здания (сооружения) с кривизной выпуклости и относительными горизонтальными деформациями растяжения +e.
Примечание. При просадке грунта от собственного веса при ssl,g£ 0,3 м относительные горизонтальные деформации земной поверхности в расчетах конструкций допускается не учитывать.
4.14. Отдельные виды деформаций земной поверхности при расчете конструкций допускается не учитывать, если установлено, что усилия от таких видов деформаций достаточно малы по сравнению с усилиями от других видов нагрузок и воздействий.
4.15. Расчетные схемы деформирования основания, используемые для определения усилий, деформаций и ширины раскрытия трещин в конструкциях зданий (сооружений), возникающих вследствие неравномерных деформаций оснований, допускается принимать согласно рекомендуемому приложению 10.
4.16. При определении усилий в конструкциях от воздействий подработки (п.4.11) и просадки грунтов (пп. 4.12,4.13) необходимо:
а) при наличии данных, согласно которым отдельные виды деформаций земной поверхности при подработке достигают своих максимальных значений, одновременно вызывая в конструкции усилия одного знака (усилия складываются), два усилия от этих видов деформаций суммировать по формуле (1) и три усилия — по формуле (2) :
(1)
(2)
где Х1, Х2, Х3 — усилия от различных видов деформаций земной поверхности;
б) в качестве расчетного усилия принимать наиболее неблагоприятное для работы конструкций сочетание усилий, возникающих от каждого отдельного вида деформаций, если отдельные виды деформаций земной поверхности при подработке достигают своих максимальных значений в разное время;
в) на просадочных грунтах с просадкой от собственного веса при ssl,g> 0,3 м производить расчет на совместное воздействие вертикальных и горизонтальных перемещений, принимая при этом в качестве расчетных суммарные усилия, возникающие одновременно в конструкциях от вертикальных и горизонтальных перемещений;
г) на подрабатываемых территориях с основаниями, сложенными просадочными грунтами, усилия определять от воздействия подработки и просадки, принимая при этом наиболее неблагоприятные для работы конструкций усилия, возникающие от каждого вида воздействий.
4.17. Расчетные схемы сооружений, используемые для определения усилий и деформаций в их конструкциях, должны отражать с целесообразной степенью точности действительные условия работы сооружений и особенности их взаимодействия с основанием. В необходимых случаях они должны учитывать: пространственную работу, геометрическую и физическую нелинейность, а также ползучесть материалов конструкций.
Нелинейные факторы работы строительных конструкций необходимо учитывать комплексно: физическую и конструктивную нелинейность, переменный характер нагружения и др. Без достоверной оценки степени влияния отдельных факторов на величину усилий в конструкциях односторонний учет какого-либо одного фактора не допускается.
4.18. Конструкции следует рассчитывать на воздействия от подработки и просадки грунтов, исходя из условия совместной работы основания и сооружения.
В зависимости от значений контактных напряжений (нормальных и касательных на контакте основания с фундаментом) модель основания следует принимать в виде:
а) линейно-упругой системы;
б) нелинейно-неупругой системы, отражающей нелинейную связь между деформациями и нагрузками на основание в стабилизированном состоянии грунта, различие в деформационных свойствах основания при нагружении и разгрузке, нарушение контакта между фундаментом и основанием;
в) реологической системы, отражающей деформационные свойства основания для различных моментов времени в течение строительного и эксплуатационного периодов (в нестабилизированном состоянии грунта).
Модели основания для расчета следует выбирать с учетом конструктивных особенностей, назначения здания (сооружения) и указаний, приведенных в п. 4.19.
Деформационные свойства основания на контакте с фундаментами допускается определять одновременно с применением двух коэффициентов жесткости основания: при сжатии —С, при сдвиге — Д; либо одного из них.
Коэффициенты жесткости основания допускается определять в соответствии с рекомендуемым приложением 11.
4.19. Для выбора модели основания следует произвести расчет с использованием модели основания в виде линейно-упругой системы.
Если полученные в результате этого расчета значения нормальных р и касательных t напряжений на отдельных участках контакта основания с фундаментом удовлетворяют условиям:
0,5рn£р£1,5R;
р>1,5 R на участке F£0,2Fp ; (3)
t£tmax или t > 0,5tmax на участке F £0,2Fp
то расчет допускается производить с использованием линейно-упругой системы.
В формуле (3):
Рn —начальное нормальное давление на основание от сооружения, действующее до появления воздействий от подработки или просадки;
R—расчетное сопротивление грунта основания, определяемое согласно требованиям СНиП 2.02.01-83;
tmax — предельное значение касательного напряжения по подошве фундамента, определяемое согласно требованиям СНиП 2.02.01 -83;
F — площадь контакта основания с фундаментом, на которой превышены напряжения р и t;
Fp, Ft— площади контакта основания с фундаментом, на которых проявляются соответственно нормальные и касательные напряжения.
Если условия (3) не удовлетворяются, то следует произвести расчет с использованием модели основания в виде нелинейно-неупругой системы.
4.20. Усилия, возникающие в несущих конструкциях зданий и сооружений от воздействий горизонтальных деформаций основания, следует определять в зависимости от конструктивных особенностей подземной части здания (сооружения), глубины заложения его фундамента, площади контакта с грунтом, физико-механических свойств грунтов основания, в том числе и изменения их в процессе подработки, действующих нагрузок с учетом:
а) сдвигающих сил по подошве фундаментов или сил трения по шву скольжения (см п. 4.21 и табл. 7);
б) сдвигающих сил по боковым поверхностям фундаментов;
2r>