КАТАЛОГ СТАТЕЙ.
Авто и Мото (2082)
Бизнес (6345)
Дом, семья, дети (4269)
Досуг и Юмор (674)
Еда (832)
Здоровье (3964)
Искусство (1676)
Компьютеры и Интернет (4285)
Мода, стиль (1655)
Наука (1634)
Образование (1346)
Общество (3045)
Окружающий мир (794)
Промышленноcть, оборудование (1974)
Связь (479)
Секс, любовь, отношения (960)
Спорт (935)
Справочная информация (270)
Страны, путешествия (1843)
Строительство и ремонт (7579)
Транспорт и логистика (467)
3.1. Для высотных зданий, характеризующихся большими и неравномерными нагрузками на фундамент и основание, следует предусматривать использование следующих вариантов фундаментов:
плитные фундаменты повышенной жесткости (в том числе коробчатые с развитой подземной частью здания) на естественном или укрепленном основании;
свайные фундаменты (предпочтительно в виде глубоких опор);
комбинированные, в том числе свайно-плитные и плитно-анкерные фундаменты.
3.2. При проектировании высотных зданий предпочтительно использовать варианты компоновки и архитектурно-планировочные решения, обеспечивающие благоприятные условия взаимодействия здания с основанием, в том числе:
устройство подземных этажей, способствующее повышению жесткости заделки здания в основание и изменению в благоприятном отношении напряженно-деформированного состояния грунтов в основании, следствием чего является также уменьшение осадок и кренов сооружения. Решение об использовании подземного пространства следует принимать с учетом геотехнических факторов на основе технико-экономического анализа;
устройство вокруг высотной части здания надземных стилобатных сооружений или зданий с переменной этажностью, что повышает устойчивость сооружения в целом;
устройство разделительных стенок, заглубляемых в малодеформируемые слои основания с целью минимизации влияния строительства высотного здания на окружающую застройку;
устройство несущих стен и диафрагм жесткости подземных этажей;
использование архитектурно-планировочных схем, не вызывающих значительный конструктивный эксцентриситет нагрузки и неравномерность осадок.
3.3. Выбор варианта конструкции фундамента осуществляется на основании технико-экономического сравнения вариантов на стадии "Проект" и определяется конструктивно-планировочной схемой здания, характером напластований грунтов, их физико-механическими характеристиками, нагрузками, передаваемыми зданием на основание, взаимодействием строящегося здания с массивом грунта и с окружающей застройкой, особенностями организации и технологии строительства здания.
Применение конкретного типа фундамента при строительстве высотных зданий требует специального расчетного обоснования с учетом особенностей взаимодействия высотного сооружения с основанием, указанных в Приложении А.
В свою очередь, при выборе конструктивной схемы верхнего строения и способа передачи нагрузки на фундаментную конструкцию следует учитывать особенности взаимодействия с основанием выбранного типа этой конструкции.
3.4. Расчетное обоснование вариантов фундаментов и подземной части высотного здания, определение основных параметров фундаментной конструкции, предварительный расчет осадок и их неравномерности, привязку к местным условиям, оценку общей устойчивости основания и т.п. допускается выполнять с использованием не учитывающих перераспределение нагрузок надфундаментной конструкции инженерных методик, изложенных в СНиП 2.02.01, МГСН 2.07, СНиП 2.02.03, Инструкции [21], СП 50-101 и СП 50-102.
3.5. Расчет системы "надфундаментные конструкции - фундамент - основание" следует выполнять с учетом последовательности и технологии возведения здания. С другой стороны, последовательность возведения различных частей комплекса следует назначать таким образом, чтобы минимизировать неблагоприятное взаимовлияние этих частей через грунтовый массив.
3.6. В расчетах оснований, фундаментов и подземных частей высотных зданий и сооружений следует учитывать неоднородность основания по глубине и в плане, а также неупругие деформации грунта и материалов подземных и надфундаментных конструкций с учетом указаний СНиП 2.02.01, СП 50-101, СНиП 2.03.01.
3.7. На стадии рабочего проектирования следует выполнять комплексные расчеты конструктивной схемы здания с учетом жесткости надфундаментной конструкции и взаимодействия конструкций наземной и подземной частей высотного сооружения, фундамента и основания. В этих расчетах рекомендуется учитывать геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства и температурные деформации грунтов и конструктивных материалов, развитие областей пластических деформаций в грунтовом массиве под фундаментом. Свойства грунтового основания в указанных расчетах рекомендуется учитывать с привлечением специализированных геотехнических программ.
3.8. Численные расчеты основания, фундаментов и подземных частей здания могут проводиться в плоской постановке для характерных сечений здания в тех случаях, когда возможна соответствующая схематизация расчетной модели. В сложных случаях (сложная геометрия конструктивного объема здания в плане и по высоте, значительные по величине внецентренные в плане нагрузки, существенная неоднородность строения и свойств грунтов основания и др.) расчеты рекомендуется выполнять в пространственной постановке.
3.9. Основания, фундаменты и подземные части высотных зданий следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:
по первой группе - по прочности грунтов и несущей способности оснований и конструкций фундаментов и подземной части здания;
по второй группе - по деформациям (осадкам, кренам, прогибам, отклонениям центра тяжести здания от вертикали и т.п.) и по пригодности к нормальной эксплуатации.
3.10. При расчете оснований и фундаментов высотных зданий следует в соответствии с МГСН 4.19 принимать значения коэффициента надежности по ответственности здания равными:
1,1 - для зданий от 75 до 100 м;
1,15 - от 100 до 200 м;
1,2 - свыше 200 м.
При проектировании высотных сооружений высотой более 300 м допускается увеличение значения коэффициента надежности по ответственности выше указанной величины.
На коэффициент надежности по ответственности следует умножать "нагрузочный эффект" (ГОСТ 27751) - внутренние силы и перемещения конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями.
3.11. Здания высотой 100 м и более необходимо в соответствии с МГСН 4.19 рассчитывать на сейсмические воздействия.
Расчет фундаментов, оснований и подземных частей зданий должен выполняться на основное и особое сочетания нагрузок. При расчете на особое сочетание с учетом сейсмического воздействия значения расчетных нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по СНиП II-7.
3.12. Расчеты основания по несущей способности следует выполнять во всех случаях при проектировании высотных зданий в соответствии с методиками, изложенными в СП 50-101, СП 50-102, СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03, рассматривая основное сочетание расчетных значений нагрузок, а при наличии особых нагрузок и воздействий - основное и особое сочетания расчетных значений нагрузок.
3.13. Расчеты деформаций основания, возникающих при действии кратковременных нагрузок, рекомендуется выполнять, используя данные о зависимости значений деформационных характеристик от времени приложения нагрузки. При отсутствии соответствующих данных расчеты деформаций рекомендуется выполнять по традиционной методике.
3.14. При расчете оснований, фундаментов и подземных частей высотных зданий на сочетание нагрузок, учитывающее действие динамической составляющей ветровой нагрузки, для ориентировочных оценок допускается определять крен фундаментов с учетом ветровой нагрузки, принимая ее величину в размере 50% суммарного значения нормативных величин статической и динамической составляющих ветровой нагрузки.
3.15. Расчет оснований высотных зданий по предельным состояниям второй группы (по деформациям) следует проводить на основное сочетание нагрузок, при этом деформационные характеристики грунтов основания принимаются с коэффициентом условий работы = 0,9. Значения прочностных характеристик грунтов при расчетах высотных зданий по второй группе предельных состояний принимаются "с обеспеченностью" 0,95 согласно СНиП 2.02.03.
3.16. Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия
, (1)
где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом в соответствии с рекомендациями СП 50-101;
- предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с рекомендациями пп. 3.19 - 3.29 настоящего документа.
Совместная деформация основания и сооружения характеризуется:
- абсолютной осадкой (подъемом) основания S отдельного фундамента;
- средней осадкой основания сооружения S;
- относительной разностью осадок (подъемов) двух фундаментов ;
- креном фундамента (сооружения) i;
- относительным прогибом или выгибом f/L;
- кривизной изгибаемого участка сооружения ;
- относительным углом закручивания сооружения ;
- горизонтальным перемещением фундамента (сооружения) u.
3.17. Предельные значения характеристик совместной деформации основания, фундамента и подземной части высотного здания рекомендуется устанавливать исходя из необходимости соблюдения:
технологических или архитектурных требований к деформации сооружения (изменение проектных уровней и положений сооружения в целом, отдельных его элементов и оборудования, включая требования к нормальной работе лифтов, специального оборудования, подъемных устройств элеваторов и т.п.) - ;
требований к прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций, включая общую устойчивость сооружения, - .
3.18. Предельные значения совместной деформации основания, фундамента и подземной части высотного здания по технологическим или архитектурным требованиям должны устанавливаться, исходя из конструктивных, функциональных и эксплуатационных особенностей высотного здания в соответствии с правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование с учетом в необходимых случаях рихтовки оборудования и вертикального транспорта в процессе эксплуатации.
3.19. Проверка соблюдения условия S < производится в составе расчетов сооружения во взаимодействии с основанием после соответствующих расчетов конструкций сооружения по прочности, устойчивости и трещиностойкости.
3.20. 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.
3.21. Коэффициенты, входящие в регламентированные нормами СНиП 2.01.07, СНиП 2.02.01 предельные условия, при выборе и обосновании проектных решений высотных зданий могут уточняться в сторону увеличения с учетом особенностей инженерно-геологических условий и степени ответственности зданий.
3.22. Определение осадок и кренов плитных фундаментов на естественных основаниях рекомендуется выполнять методом послойного суммирования согласно СП 50-101.
3.23. При проектировании свайного фундамента рекомендуется выполнять расчет осадки группы свай согласно СП 50-102. Вес грунта в пределах объема условного фундамента не следует учитывать в качестве нагрузки.
3.24. К осадке свайного фундамента, рассчитанной по схеме условного фундамента (п. 3.22), следует добавлять осадку за счет нелинейных эффектов, возникающих вследствие концентрации напряжений вблизи концов свай.
3.25. Определение средней осадки свайного поля допустимо проводить для выделяемого цилиндрического объема грунта, окружающего и подстилающего сваю, с расчетом по осесимметричной схеме нелинейных деформаций этого объема с использованием численных методов. Диаметр такой расчетной области определяется шагом свай, а глубина - толщиной сжимаемой толщи, получаемой методом послойного суммирования (см. п. 3.22). Граничные условия по поверхностям расчетной области определяются условиями равновесия системы при действии на сваю вертикальной средней нормативной нагрузки.
3.26. Расчет взаимодействия надземной части здания с основанием через плитный фундамент или через ростверк допускается выполнять по схеме, в которой распределение жесткости основания в плане задается распределением коэффициента жесткости по подошве фундамента. Определение значений переменного в плане коэффициента жесткости основания фундаментной плиты следует выполнять по рекомендациям СП 50-101. Значение коэффициента жесткости в фиксированной точке поверхности основания допускается определять без учета жесткости фундамента и верхнего строения как отношение давления под подошвой к осадке поверхности основания в указанной точке, вычисляемой с учетом всей системы нагрузок, приложенных к основанию по фактическому распределению свойств грунтов по вертикали, проходящей через эту точку. Для свайных полей допускается определять осадку по п. 3.24. В краевых зонах свайных групп (полей, кустов) рекомендуется определять осадки с учетом пространственной работы свайного основания и возникающих в нем краевых эффектов.
3.27. После окончания строительства высотного здания следует выполнить поверочные расчеты с учетом результатов мониторинга осадок при увеличении нагрузки на основание. Такие сравнения должны выполняться и в ходе строительства, а в случае, если деформации основания превысили прогнозируемые значения, следует оценить необходимость мероприятий по усилению основания.
3.28. При отсутствии или невыполнении мероприятий, исключающих возникновение и развитие неравномерных температурных деформаций, рекомендуется произвести поверочные расчеты на температурно-климатические воздействия.
3.29. Для фундаментов высотных зданий рекомендуется применять бетон класса не ниже В30.
3.30. Под плитные элементы фундаментов высотных зданий следует устраивать бетонную подготовку из бетона класса не ниже В10, толщину которой определяют в зависимости от инженерно-геологических условий, методов производства работ, но не менее 150 мм. При водонасыщенном глинистом основании бетон подготовки для таких сооружений рекомендуется укладывать на втрамбованную щебенистую подушку толщиной не менее 250 мм. Проектом фундаментов должно быть предусмотрено выполнение мероприятий по обеспечению плотного контакта между плитой ростверка и грунтом.
3.31. При разработке проектной документации на стадии "Проект" следует предусматривать выполнение опытных геотехнических работ, состав и объем которых определяются специальной программой, разрабатываемой с привлечением специализированных организаций по геотехнике и подвергаемой геотехнической экспертизе.
3.32. В зависимости от принятых в проекте конструкций и методов устройства фундаментов и подземных частей зданий в состав опытных геотехнических работ рекомендуется включать:
- испытания свай и отдельных фрагментов фундаментов статическими и динамическими нагрузками;
- отработку технологии устройства фундаментов, включая определение инструментальными методами уровня вибрационного воздействия процесса на здания окружающей застройки;
- исследования напряженного состояния грунтового массива в основании здания;
- опытные работы по водопонижению, закреплению, замораживанию грунтов.
3.33. В составе проектной документации (начиная с предпроектной стадии) следует разрабатывать специальный раздел, посвященный обследованию технического состояния зданий окружающей застройки и системе геотехнического мониторинга, руководствуясь рекомендациями, содержащимися в МГСН 2.07 [19], Инструкции [21].
ПРОЕКТИРОВАНИЮ
