СНиП 2.01.09-91 ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ И ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ - Основные требования к расчету

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 І 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):

І' 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;

ІІІ' 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+b_w 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 s_sl,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 s_sl,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:

0,5р_n£р£1,5R;

р>1,5 R на участке F£0,2F_p ;                   (3)

t£t_max  или  t > 0,5t_max  на участке F £0,2F_p

то расчет допускается производить с использова­нием линейно-упругой системы.

В формуле (3):

Р_n   -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;

t_max - 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;

F_p, F_t- 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;

в) нормального давления сдвигающегося грунта на лобовые поверхности фундаментов.

4.21. Коэффициенты трения по шву скольжения допускается принимать в соответствии с табл. 7.

Таблица 7

4.22. При проектировании зданий и сооружений с учетом возможности их выравнивания в процессе эксплуатации с помощью домкратов следует выпол­нять расчет конструкций на воздействие неравно­мерных деформаций основания и в стадии вырав­нивания. Расчетом на выравнивание следует прове­рять несущую способность и устойчивость конструк­ций фундаментно-подвальной части зданий, воспри­нимающих сосредоточенную нагрузку от выравни­вающих устройств, и глубину заложения фунда­ментов, включая проверку на устойчивость основа­ния при передаче на него давления от выравниваю­щих устройств.