Предельные деформации основания
2.248(2.51). Предельные значения совместной деформации основания и сооружения устанавливаются исходя из необходимости соблюдения:
а) технологических пли архитектурных требований к деформациям сооружения (изменение проектных уровней и положений сооружения в целом, отдельных его элементов и оборудования, включая требования к нормальной работе лифтов, кранового оборудования, подъемных устройств элеваторов и т. п.) -;
б) требований к прочности, устойчивости и трещи нестойкости конструкций, включая общую устойчивость сооружения -.
2.249(2.52). Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по технологическим или архитектурным требованиям должны устанавливаться соответствующими нормами проектирования зданий и сооружений, правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование с учетом в необходимых случаях рихтовки оборудования в процессе эксплуатации.
Проверка соблюдения условия производится при разработке типовых и индивидуальных проектов в составе расчетов сооружения во взаимодействии с основанием после соответствующих расчетов конструкций сооружения по прочности, устойчивости и трещиностойкости.
2.250. К архитектурным требованиям по ограничению деформаций основания относятся: недопустимость неприятных впечатлений от деформаций сооружения в целом (например, «неустойчивость положения» вследствие большого крена), ограничение взаимных смещении отдельных конструкций элементов или архитектурных деталей и т. п., а также требования по обеспечению нормальных эксплуатационно-бытовых условий для людей (ограничение уклонов полгав, перекосов стен, в особенности имеющих оконные и дверные проемы, перепадов отметок отдельных частей сооружения и т. п.).
К технологическим требованиям, ограничивающим деформации основания, относятся требования, связанные с нормальной эксплуатацией оборудования, отдельных конструктивных элементов и устройств (уклоны полов, перепады отметок отдельных частей сооружения, уклоны крановых путей, крен сооружения по условиям работы вертикальных транспортных устройств, уклоны плоских кровель, вводов и выпусков инженерных коммуникаций и т. д.).
2.251(2.53). Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций должны устанавливаться при проектировании на основе расчета сооружения во взаимодействии с основанием.
Такой расчет выполняется преимущественно при разработке типовых проектов сооружений для нескольких вариантов грунтовых условий, отличающихся прочностными и деформационными характеристиками грунтов, а также степенью изменчивости сжимаемости основания в плане сооружения. Проверка выполнения условия , в стадии привязки типовых проектов к местным грунтовым условиям является косвенной проверкой прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций.
При разработке индивидуальных проектов сооружений, конструкции которых рассчитаны во взаимодействии с основанием, значения не требуется устанавливать.
Значение допускается не устанавливать для сооружений значительной жесткости и прочности (например, зданий башенного типа, домен), а также для сооружений, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок основания (например различного рода шарнирных систем).
2.252.(2.54). При разработке типовых проектов сооружений на основе значений и следует, как правило, устанавливать следующие критерии допустимости применения этих проектов, упрощающие расчет оснований по деформациям при их привязке к местным грунтовым условиям:
а) предельные значения степени изменчивости сжимаемости грунтов основания , соответствующие различным значениям: среднего модуля деформации грунтов в пределах плана сооружения или средней осадки основания ;
б) предельную неравномерность деформаций основания соответствующую нулевой жесткости сооружения;
в) перечень грунтов с указанием их простейших характеристик свойств, а также характера напластований, при наличии которых не требуется выполнять расчет оснований по деформациям.
Примечания: 1. Степень изменчивости сжимаемости основания определяется отношением наибольшего значения приведенного по глубине модуля деформации грунтов основания в пределах плана сооружения к наименьшему.
2. Среднее значение модуля деформации грунтов основания в пределах плана сооружения определяется как средневзвешенное (с учетом изменения сжимаемости грунтов по глубине сооружения).
Рис. 24. Пример зависимости предельных значений степени изменчивости сжимаемости основания от среднего значения модуля деформации грунтов основания в пределах плана здания
1, 2 и 3 - зависимости, соответствующие различным ширинам подошвы фундаментов под несущие стены - соответственно , причем
Рис. 25. Соотношение между неравномерностью осадок, вычисленной с учетом и без учета жесткости здания ( и )в зависимости от показателя гибкости: - всего здания длинойили -участка здания длиной (соответственно кривые 1 и 2)
2.253. Зависимость предельных значений от среднего модуля деформации грунтов основания или от средней осадки основания сооружения используется преимущественно для протяженных жилых зданий. Пример зависимости для пятиэтажных жилых домов серии 1-464 приведен на рис. 24.
Для облегчения вычисления средних осадок зданий при привязке типовых проектов к местным грунтовым условиям рекомендуется в типовых проектах приводить их расчетные значения в виде , где k - размерный коэффициент (выраженный в тех же единицах, что и модуль деформации), зависящий от принятого конструктивного решения фундаментов и действующих на них нагрузок.
2.254. Значения устанавливаются при разработке типовых проектов протяженных зданий на основе сопоставления неравномерности осадок, вычисленных с учетом и без учета жесткости здания (соответственно и ). Отношение / зависит от приведенной гибкости здания в целом или его участка (здесь: L - длина здания, м; - длина участка его локального искривления, м; , где с - среднее значение коэффициента жесткости основания, равное отношению среднего давления под подошвой фундаментов к средней осадке здания (кПа/м); b - приведенная ширина подошвы фундаментов, м; EI - обобщенная изгибная жесткость поперечного сечения коробки здания, кН·м2). Пример указанной зависимости для пятиэтажных крупнопанельных жилых домов серии 1-464 приведен на рис. 25.
Влияние жесткости здания на степень выравнивания неравномерных осадок тем больше, чем меньше приведенная гибкость здания, т. е. чем меньше его длина и больше его жесткость по отношению к жесткости основания. При l>3 допускается принимать .
2.255. Перечень грунтов, при наличии которых основания сооружений допускается не рассчитывать по деформациям, устанавливается на основе полученных при разработке типового проекта зависимостей .При этом указываются простейшие характеристики свойств грунтов и характер их залегания в плане сооружения.
Рекомендуется вначале грунтовые условия, определяющие возможную область применения типового проекта, разбить на группы по значению R. вычисленному по формуле (33(7)) с учетом принятой глубины заложения и различных размеров фундаментов. Затем в пределах каждой такой группы проверяется возможность наличия в основании сооружения одновременно нескольких грунтов, отличающихся посжимаемости, исходя из полученной зависимости предельного значения от .
2.256.(2.55). Предельные значения деформаций оснований допускается принимать согласно табл. 72 (рекомендуемому прил. 4), если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них ори взаимодействии с основанием, и в задании на проектирование не установлены значения (пп. 2.248 (2.51), 2.249 (2.52)).
2.257. В проектах, сооружений, расчетная осадка которых превышает 8 см, следует, как правило, предусматривать соответствующий строительный подъем сооружения (повышение «нулевой» отметки), а также мероприятия, не допускающие изменений проектных уклонов вводов и выпусков инженерных коммуникаций и обеспечивающие сохранность коммуникаций в местах их пересечения со стенами сооружения.
2.258(2.56). Расчет деформаций основания допускается не выполнять, если среднее давление под фундаментами проектируемого сооружения не превышает расчетного сопротивления грунтов основания [пп. 2.174 (2.41)-2.204 (2.48)] и выполняется одно из следующих условий:
а) степень изменчивости сжимаемости основания меньше предельной по п. 2.252 (2.54 а);
б) инженерно-геологические условия площадки строительства соответствуют области применения типового проекта [см. п. 2.252 (2.54 в)];
в) грунтовые условия площадки строительства сооружений, перечисленных в табл. 73 (6), относятся к одному из вариантов, указанных в этой таблице.
Таблица 72 (прил. 4)
Предельные деформации основания | |||
Сооружения | относительная разность осадок | крен | средняя (в скобках максимальная ) осадка, см |
1. Производственные и гражданские одноэтажные и многоэтажные здания с полным каркасом | |||
железобетонным | 0,002 | - | (8) |
стальным | 0,004 | - | (12) |
2. Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок | 0,006 | - | (15) |
3. Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из: | |||
крупных панелей | 0,0016 | 0,005 | |
крупных блоков или кирпичной кладки без армирования | 0,0020 | 0,005 | |
то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов | 0,0024 | 0,005 | |
4. Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций | |||
рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите | - | 0,003 | |
то же, сборной конструкции | - | 0,003 | |
отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции | - | 0,004 | |
то же, сборной конструкции | - | 0,004 | |
отдельно стоящее рабочее здание | - | 0,004 | |
5. Дымовые трубы высотой Н, м: | |||
H<100 | - | 0,005 | |
100<H£200 | - | 1/(2H) | |
200<H£300 | - | 1/(2H) | |
H>300 | - | 1/(2H) | |
6. Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в поз. 4 и 5 | - | 0,004 | |
7. Антенные сооружения связи: | |||
стволы матч заземленные | - | 0,002 | |
то же, электрически изолированные | - | 0,001 | |
башни радио | 0,002 | - | - |
башни коротковолновых радиостанций | 0,0025 | - | - |
башни (отдельные блоки) | 0,001 | - | - |
8. Опоры воздушных линий электропередачи | |||
промежуточные прямые | 0,003 | 0,003 | - |
анкерные и анкерно-угловые, промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств | 0,0025 | 0,0025 | - |
специальные переходные | 0,002 | 0,002 | - |
Примечания: 1. Предельные значения относительного прогиба (выгиба) зданий, указанных в п. 3 табл. 72 (прил. 4), принимаются равными 0,5.
2. При определении относительной разности осадок в поз. 8 табл. 72 (прил. 4) за L принимается расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера.
3. Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20 %.
4. Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25 % и относительную неравномерность осадок (относительный выгиб) здания в размере 50 % соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящей таблице.
5. Для сооружений, перечисленных в поз. 1-3 табл. 2.72 (прил. 4), с фундаментами в виде сплошных плит предельные значения средних осадок допускается увеличивать в 1,5 раза.
6. На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания, отличные от указанных в настоящей таблице.
Таблица 73(6)
Сооружения | Варианты грунтовых условий |
1. Производственные здания Одноэтажные с несущими конструкциями, малочувствительными к неравномерным осадкам (например, стальной или железобетонный каркас на отдельных фундаментах при шарнирном опирании ферм, ригелей), и с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно Многоэтажные до 6 этажей включительно с сеткой колонн не более 6´9 м. 2. Жилые и общественные здания Прямоугольной формы в плане без перепадов по высоте с полным каркасом и бескаркасные с несущими стенами из кирпича, крупных блоков или панелей: а) протяженные многосекционные высотой до 9 этажей включительно б) несблокированные башенного типа высотой до 14 этажей включительно | 1. Крупнообломочные грунты при содержании заполнителя менее 40 % 2. Пески любой крупности, кроме пылеватых, плотные и средней плотности 3. Пески любой крупности, только плотные 4. Пески любой крупности, только средней плотности при коэффициенте пористости е£0,65 5. Супеси при е£0,65, суглинки при е£0,85 и глины при е£0,95, если диапазон изменения коэффициента пористости этих грунтов на площадке не превышает 0,2 6. Пески, кроме пылеватых, при е£0,7 в сочетании с пылевато-глинистыми грунтами моренного происхождения при е<0,5 и независимо от порядка их залегания |
Примечания: 1. Табл. 73(6) допускается пользоваться: для сооружений; в которых площадь отдельных фундаментов под несущие конструкции отличается не более чем в 2 раза, а также для сооружений иного назначения при аналогичных конструкциях и нагрузках.
2. Табл. 73(6)не распространяется на производственные здания с нагрузками на полы свыше 20 кПа (2 тс/м2).