Чи впливає жорсткість будинку або спорудження на нерівномірність осаду?

Спостереження за деформаціями будинків і споруджень показують, що для конструкцій будинків найнебезпечнішим є нерівномірність осаду їхніх фундаментів. Тому в нормах [1] уводиться обмеження не тільки на величину середнього граничного осідання s_u, але й на відносну різницю осаду (D s/L).

Більшість будинків і споруджень відчутні до виникнення нерівномірних осідань. Однак, підвищуючи жорсткість будинку, можна знизити або повністю усунути нерівномірність осідань. Прикладом будинків абсолютної жорсткості, що мають рівномірне осідання, є елеватори, димарі, градирні, будинки АЕС і ТЭЦ. Ці спорудження мають здатність вирівнювати осідання за рахунок перерозподілу тиску під підошвою фундаменту.

 

Однак багато будинків і споруджень виконують конструктивно не з монолітного залізобетону, а із цегли і збірних залізобетонних елементів. Тому жорсткість таких будинків значно менше й вони не можуть погасити нерівномірності деформацій. Відповідно до прийнятої класифікації, подібні будинки відносяться до категорії споруджень практичної жорсткості.

Які види деформації й зсуву споруджень ви знаєте?

Залежно від характеру розвитку нерівномірних осадів основи й жорсткості спорудження розрізняють наступні форми деформацій споруджень: крен, прогин, вигин, перекіс і крутіння (рис.Ф.6.8.).

Рис.Ф. 6.8. Прояв різних видів деформацій: а - прогин; б - перекіс; в, м, д - крен; е - прогин і игин; ж - вигин

Крен (див. рис. Ф. 6.8,в,м,д) - поворот щодо горизонтальної осі. Крен виникає при нерівномірному завантаженні основи або при наявності в основі несиметричного нашарування ґрунтів. Крен усього спорудження з фундаментами у вигляді суцільних залізобетонних плит визначається як різниця осаду його протилежних сторін, віднесена до відстані між ними:

Гранична величина крену обмежена вимогами Снип [1]. Найбільшу небезпеку крен представляє для високих споруджень (елеватори, димарі, антени й ін.).

При дії позацентрованого навантаження може виникнути крен фундаменту, що визначається з вираження

де E і m ₀- відповідно модуль деформації й коефіцієнт Пуассона ґрунту основи (при неоднорідній основі значення E і m ₀приймаються середніми в межах стисливої товщі); k_e - коефіцієнт, що залежить від форми фундаменту; N - вертикальна складова рівнодіючої всіх навантажень на фундамент на рівні його підошви; e - ексцентриситет;a - діаметр круглого або сторона прямокутного фундаменту, у напрямку якої діє момент; для фундаментів з підошвою у формі правильного прямокутника (тут A - площа багатокутника); k_m - коефіцієнт, що враховує при розрахунку крену фундаменту за схемою лінійно-деформуємого шару при a ³ 10 м і E ³ 10 Мпа.

Прогин і вигин (рис. Ф. 5.2,е) викликані скривленням спорудження по його довжині. При прогині найбільші руйнування відбуваються в нижній частині спорудження, а при вигині - у верхней.

Перекіс виникає в конструкціях, коли різка нерівномірність осаду розвивається на короткій ділянці спорудження при збереженні вертикального положення конструкцій.

Крутіння спорудження виникає при різному його крені у двох паралельних перетинах.

 

ГІДРОГЕОЛОГІЧНІ УМОВИ

 

Чи варто враховувати при проектуванні основ можливість зміни гідрогеологічних умов площадки будівництва?

При проектуванні основ повинна враховуватися можливість зміни гідрогеологічних умов площадки в процесі будівництва й експлуатації будинків і споруджень.

Згідно Снип , даний облік повинен виконуватися, якщо є або можливі утворення верховодки, природних сезонних і багаторічних коливань рівня ґрунтових вод, техногенна зміна рівня ґрунтових вод, зростання ступеня агресивності ґрунтових вод стосовно материала підземних конструкцій і корозійна активність ґрунтів.

Зниження рівня ґрунтових вод у процесі експлуатації будинків і споруджень може приводити до зміни ваги ґрунту й осаду фундаментів. При підйомі ґрунтових вод виникає необхідність устрою водозниження.