устойчивость элементов конструкций при деформациях основания.

6.4.4 При проектировании по комбинированной конструктивной схеме при необходимости следует предусматривать сочетание мероприятий по жесткой (см. 6.4.2) и податливой (см. 6.4.3) схемам с применением различных конструктивных схем подземной и надземной частей, включающим:

для зданий и сооружений, запроектированных по податливой конструктивной схеме, как правило, устройство фундаментов по жесткой конструктивной схеме;

для многоэтажных зданий и сооружений, запроектированных по жесткой конструктивной схеме иногда с устройством фундаментов подземной части по податливой конструктивной схеме.

Части зданий и сооружений, запроектированных по жесткой конструктивной схеме, должны быть рассчитаны на возможные неравномерные просадочные деформации.

6.4.5 Здания и сооружения сложной формы в плане, проектируемые по 6.4.1, б и 6.4.1, в, необходимо разделять деформационными швами на отсеки прямоугольной или близкой к ней, простой формы. Высоту зданий и сооружений в пределах отсека следует принимать одинаковой, а длину отсеков - по расчету в зависимости от расчетных величин просадочных деформаций, физико-механических свойств грунтов основания, принятой конструктивной схемы, технологических требований по эксплуатации зданий и сооружений.

Деформационные швы между отсеками должны разделять смежные отсеки зданий и сооружений по всей высоте, включая кровлю и фундаменты, обеспечивая свободный наклон или поворот отсека при деформациях основания. Ширину деформационного шва следует рассчитывать согласно указаниям 6.4.6 в зависимости от высоты и длины отсека и особенностей грунтовых условий.

Примечание - На просадочных грунтах с I типом грунтовых условий фундаменты под несущие стены и колонны у деформационных швов при разностях нагрузок на них не более чем в 1,2 раза допускается выполнять сплошными без их разрезки.

6.4.6 Ширину деформационного шва между отсеками зданий и сооружений с жесткой конструктивной схемой при проектировании на основе комплекса мероприятий следует определять по формулам:

на уровне подошвы фундамента при

на уровне подошвы фундамента при L / 2 < r < L

на уровне карниза

где - значение относительной горизонтальной деформации, определяемое по формуле (И.21) приложения И;

L - длина отсека здания;

r - расчетная длина криволинейного участка просадки грунта от собственного веса, определяемая по формуле (И.14) приложения И;

H - высота здания от подошвы фундамента до верха стены;

- величина просадки грунта от его собственного веса;

- коэффициент условий работы, учитывающий совместную работу здания с основанием, принимаемый равным при r < L и при .

Ширина деформационного шва между отсеками должна быть не менее:

при м см;

при м см;

при 30 > Н > 10 определяется интерполяцией.

6.4.7 Шахты лифтов следует проектировать с учетом возможных наклонов и горизонтальных перемещений, вызываемых просадками грунтов от их собственного веса, возникающих на площадках с II типом грунтовых условий.

В случаях, когда расчетные отклонения стен шахт от вертикальной плоскости превышают допустимые, установленные государственными стандартами для лифтов, проектами следует предусматривать возможность регулирования горизонтального положения лифта в шахте, в связи с чем размеры ее в плане должны быть увеличены на 0,5 ширины деформационного шва, вычисляемой по формуле (6.3).

6.4.8 Примыкающие к зданиям инженерные сооружения следует отделять от зданий деформационными швами, ширина которых определяется согласно указаниям, приведенным в 6.4.5 и 6.4.6.

6.4.9 Для прокладки вводов и выводов инженерных коммуникаций в фундаментах, стенах подвалов или подземных частей зданий и сооружений, проектируемых на просадочных грунтах с II типом по просадочности на основе применения комплекса мероприятий, следует предусматривать отверстия или проемы высотой, при которой расстояние от их верха до верха трубы составляет не менее - расчетной величины просадки от собственного веса и не менее - предельного значения средней осадки проектируемого здания или сооружения, а от низа трубы до подошвы фундамента не менее - 0,2 м.

6.4.10 При проектировании на просадочных грунтах с II типом грунтовых условий на основе применения комплекса мероприятий одноэтажных каркасных зданий и сооружений, оборудованных мостовыми, козловыми и другими кранами, следует предусматривать рихтовку подкрановых путей, подъем металлических колонн на величину или в вертикальном направлении, и - возможного горизонтального перемещения головки кранового рельса, вычисляемого по формуле (6.4.3) с учетом указаний приложения К.

6.4.11 Фундаменты под технологическое оборудование на просадочных грунтах с II типом по просадочности следует проектировать с учетом необходимости и возможности коррекции его положения в вертикальном и горизонтальном направлениях на величины, установленные требованиями по его эксплуатации, а также возможных деформаций грунтов оснований с учетом принимаемых по 6.3.1 мероприятий.

6.4.12 В проектах зданий и сооружений, возводимых в грунтовых условиях II типа по просадочности должны содержаться указания по выполнению геотехнического мониторинга.

Основные требования к расчету

6.4.13 Конструкции зданий и сооружений, проектируемых на просадочных грунтах, следует рассчитывать в соответствии с ГОСТ Р 54257 по двум группам предельных состояний: первой - по несущей способности; второй - по деформациям.

При этом должны учитываться предельные состояния, вызванные нагрузками на конструкции от здания и сооружения, а также вследствие изменения физико-механических характеристик и развития неравномерных деформаций просадочных грунтов в основании в виде их просадок и горизонтальных перемещений.

6.4.14 Расчет конструкций на особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных нагрузок и воздействий от просадки грунтов, следует производить на наиболее неблагоприятные сочетания воздействий (6.4.15-6.4.17), возникающих при аварийном замачивании сверху из линейных, ограниченных в плане источников замачивания или площадных, а также при подъеме уровня подземных вод. В случае применения методов и фундаментов, обеспечивающих полную прорезку просадочной толщи: свайных фундаментов, уплотненных, закрепленных, армированных массивов, или фундаментов глубокого заложения следует учитывать дополнительные нагрузки на них от сил отрицательного трения.

6.4.15 Напряженно-деформированное состояние конструкций зданий и сооружений, проектируемых для строительства на просадочных грунтах, должно определяться на основе их совместных расчетов с основанием.

При выборе расчетных схем деформирования основания и выполнении расчетов допускается применять один из следующих методов:

а) с использованием математического моделирования с помощью компьютерных лицензированных программ, позволяющих моделировать просадочные деформации грунтового массива и учитывать взаимодействие фундаментной конструкции с деформирующимся основанием, в том числе свайным;

б) с использованием замкнутых решений и эмпирических формул, основанных на результатах экспериментальных исследований, прошедших проверку в практике проектирования и рекомендованных нормативными документами.

6.4.16 При математическом моделировании следует использовать корректные расчетные схемы и модели определения напряжений и деформаций (МКЭ, МКР, МГЭ), опытные и расчетные данные о распространении воды в просадочных грунтах из линейных, площадных и других источников замачивания, данные о физико-механических характеристиках грунтов и их изменения в результате наложения полей влажности и напряжений. Моделировать просадочные деформации от собственного веса грунта следует в увлажненном массиве грунта, в пределах которого вертикальные напряжения превышают начальное просадочное давление и относительная просадочность превышает 0,01. Размеры и конфигурацию увлажненного массива грунта, в пределах которого моделируются просадки при замачивании грунтов из линейных и площадных источников замачивания допускается определять по рисунку 6.2 с учетом данных приложения И (И.5).

При этом просадки следует учитывать при замачивании грунтов из линейных и площадных источников замачивания, шириной не менее, соответственно, 1 и 2 м.

Численное моделирование просадок в увлажненном массиве грунта при действующих в нем напряжениях от собственного веса грунтов, нагрузки фундаментов, веса планировочных насыпей и других нагрузок в первом приближении допускается двумя возможными путями:

сопоставительным расчетом напряженно-деформированного состояния массива просадочного грунта с его модулем деформации при природной влажности и в водонасыщенном состоянии (по аналогии с определением просадочности при испытании по методу двух кривых);

заданием в расчетной схеме массива водонасыщенного просадочного грунта объемных деформаций, соответствующих объемным деформациям ожидаемой просадки.

6.4.17 При использовании для определения напряженно-деформируемого состояния оснований, а также конструкций зданий и сооружений, замкнутых решений и эмпирических формул для расчетов оснований по первой и второй группам предельных состояний допускается применять условные расчетные схемы замачивания грунтов и развития просадочных деформаций (рисунок 6.2), основанные на результатах полевых крупномасштабных исследований и регламентированных действующими нормативными документами.

6.4.18 При выборе схем деформаций основания в результате локального замачивания просадочных грунтов необходимо рассматривать, как правило, два основных случая расположения источника замачивания: первый - под серединой здания или сооружения; второй - под торцом здания и сооружения (рисунки 6.3, 6.4).

6.4.19 В грунтовых условиях I типа по просадочности расчетную схему вертикальных перемещений оснований с неустраненной или частично устраненной просадочностью грунтов в верхней деформируемой зоне (см. рисунок 6.1) следует принимать с учетом просадки грунтов при совместном воздействии внешней нагрузки, передаваемой фундаментами здания или сооружения, и собственного веса грунтов, а также изменения их физико-механических характеристик ниже зоны и принимать в виде основания переменной жесткости (с участками неравномерной просадки в зонах замачивания грунтов). Длину участков (см. рисунок 6.3) основания переменной жесткости следует определять в зависимости от глубины заложения фундаментов, глубины расположения источника замачивания, зоны просадки грунта , величины угла растекания воды в стороны и других факторов по приложению И.

Схему изменения жесткости основания при местном его замачивании допускается принимать по линейному закону от минимального до максимального С значений коэффициентов жесткости (см. рисунок 6.3). Значения коэффициентов и С определяются согласно приложению И.

6.4.20 Здания и сооружения, проектируемые для строительства в грунтовых условиях II типа по просадочности, следует рассчитывать при наиболее неблагоприятном расположении просадочной воронки по отношению к зданию или сооружению (см. рисунки 6.2, 6.3):