
книги из ГПНТБ / Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий
.pdfтрещиностойкостью и вследствие большой жесткости вызывать перераспределение реактивного отпора грунта, приводящее поч ти к равномерным осадкам .
Рис. 33
Панельное здание может быть и очень гибким, практически не имеющим перераспределения реактивного отпора грунта по
своей длине. Н а |
рис. 33, б показана |
в о з м о ж н а я схема такого зда |
|
ния. Продольная |
короткая д и а ф р а г м а жесткости /, |
расположен |
|
ная в центре здания, обеспечивает |
его продольную |
устойчивость |
140
и почти не реагирует на прогиб и выгиб здания . Основные несу щие конструкции — поперечные стены 2 и перекрытия — слабо
реагируют |
на |
неравномерные |
осадки |
вдоль здания . Т а к ж е |
мало |
реагируют |
на |
неравномерные |
осадки |
н а р у ж н ы е навесные |
стены |
3 при соответствующей подвеске панелей к поперечным стенам и устройстве упругих прокладок в вертикальных и горизонтальных стыках м е ж д у панелями .
В гибких панельных домах, построенных на сильно деформи руемых грунтах, появляется много трещин. В большинстве слу чаев трещины не у г р о ж а ю т прочности несущих конструкций, хо тя и усложняют эксплуатацию домов .
В последние годы в панельных д о м а х стали широко приме няться л о д ж и и и ризалиты . Б о л ь ш о е их количество резко снижа ет изгибную жесткость панельных зданий на действие неравно мерных деформаций грунтового основания. При возведении по добных зданий на сильно деформируемых грунтах необходимо
устраивать |
н а д е ж н ы е свайные фундаменты |
или жесткие моно |
||||
литные железобетонные фундаменты . |
|
|
|
|||
ГОРНЫЕ ПОДЗЕМНЫЕ ВЫРАБОТКИ |
|
|
|
|
||
З е м н а я |
поверхность при |
выемке |
пластов угля подвергается |
|||
значительным д е ф о р м а ц и я м . |
Н а |
ней |
постепенно образуется |
ча |
||
шеобразная |
впадина, н а з ы в а е м а я |
мульдой |
сдвижения 4. К р а я |
ее |
сильно искривлены, а углубленная средняя часть имеет относи тельно ровную поверхность (рис. 3 3 , в ) . При образовании муль ды сдвижения точки ее поверхности имеют неравномерные пере мещения в вертикальном и горизонтальном направлениях . Н а и
более интенсивно эти неравномерные деформации |
проявляются |
по к р а я м мульды. Неравномерные вертикальные |
перемещения |
вызываются изгибным и сдвиговым искривлением верхнего слоя кровли над выработанным пространством, а горизонтальные пе
р е м е щ е н и я — изгибным |
растяжением и сжатием в этом слое. |
||
Величины деформаций подрабатываемой поверхности зави |
|||
сят от толщины |
пласта |
угля, глубины его залегания, угла |
падения |
и чередования |
пластов |
угля, а т а к ж е от длины лавы, |
скорости |
продвижения забоя, способа управления кровлей и геологичес
кого |
состава пород. Д е ф о р м а ц и и поверхности |
мульды |
сдвиже |
||
ния |
достаточно точно прогнозируются |
маркшейдерами . |
|
||
Глубина чаши мульды сдвижения |
г\0 (рис. 33, б) |
примерно |
|||
равна толщине пласта извлекаемого угла. Д л и н а |
к р а я |
мульды |
|||
зависит от величины г|0 и равна приблизительно |
50—80 г|о. П р и |
||||
пологом и глубоком залегании пластов |
край |
мульды сдвижения |
имеет достаточно плавные деформации, количественно характе ризуемые радиусами кривизны р.
Д л я |
расчета конструкций |
п о д р а б а т ы в а е м ы х зданий прини |
мается |
усредненный радиус |
кривизны к р а я мульды, размер ко- |
141
торого (в зависимости от совокупности перечисленных условий) может быть от одного до нескольких десятков километров. Гори
зонтальные подвижки поверхности к р а я |
мульды |
могут |
иметь |
|||||
размеры от 20 мм/пог. |
м до долей миллиметра на |
1 пог. |
м. |
Мень |
||||
шим радиусам кривизны |
соответствуют |
наибольшие |
горизон |
|||||
тальные подвижки и наоборот. |
М а к с и м а л ь н ы е |
наклоны |
края |
|||||
мульды |
достигают 1—2%. |
При |
крутопадающем |
расположении |
||||
пластов |
угля в крае |
мульды (в |
процессе |
ее искривления) |
обра |
зуются сбросы, величина которых колеблется от 5 до 10 см и бо
лее. Л о к а л ь н ы е деформации |
основания, развивающиеся |
на не |
больших (по сравнению с поперечным р а з м е р о м здания) |
участ |
|
ках, обычно не учитываются в |
расчетах. |
|
П л а в н ы е искривления края мульды, а т а к ж е искривления, со провождаемые образованием сбросов, развиваются медленно (месяцами), что несколько снижает вредное действие неравно мерных деформаций на работу конструкций.
К р а й мульды сдвижения перемещается в направлении движе
ния |
забоя . Наиболее опасное положение в период продвижения |
|||
к р а я мульды |
под зданием (рис. 33, е ) . С н а ч а л а |
здание |
попадает |
|
на |
выпуклую |
часть мульды (зону растяжения |
земной |
поверхно |
сти), затем — на относительно спрямленный участок, находя щийся около точки перегиба, и наконец — на вогнутый участок (зону сжатия земной поверхности). В это время в конструкциях здания могут развиваться недопустимые трещины, если при про
ектировании и строительстве не принимаются меры |
по защите |
з д а н и я от действия подработки. Положение здания |
на дне чаши |
мульды сдвижения достаточно безопасно. |
|
Интенсивность искривления к р а я мульды в пределах длины здания может быть охарактеризована стрелой сегмента, образо ванного кривой поверхности края мульды сдвижения, и хордой, равной по длине протяженности здания . П о л о ж е н и я здания во время продвижения под ним к р а я мульды, при которых эти сег менты имеют наибольшие стрелы, являются самыми опасными.
Р а з м е р ы |
стрел сегментов |
зависят |
не только |
от положения |
к р а я |
||||
мульды |
по отношению |
к зданиям, но и от длины |
зданий |
(рис. |
|||||
33,г), т а к |
как стрелы |
таких |
сегментов приблизительно пропор |
||||||
циональны |
к в а д р а т а м |
длин |
их хорд. Чтобы |
снизить влияние ис |
|||||
кривления |
к р а я мульды |
на |
работу конструкций, |
следует |
разре |
||||
з а т ь конструкции деформационными швами |
на отдельные, |
само |
|||||||
стоятельно |
работающие |
отсеки. |
Т а к а я |
конструктивная |
мера |
||||
з а щ и т ы |
весьма эффективна . Она |
не только |
резко |
снижает |
влия |
ние деформаций к р а я мульды, но и значительно улучшает усло
вия статической работы конструкций зданий |
б л а г о д а р я |
умень |
шению длины изгибаемых участков. В ж и л ы х |
зданиях разрезка |
|
на самостоятельные отсеки производится по |
границам |
ж и л ы х |
секций. |
|
|
Р а б о т а конструкций подрабатываемого здания в большой степени зависит от его положения по отношению к краю мульды
142
с д в и ж е н и я . Н а рис. 33, в здание / изгибается в направлении длинной стороны, и потому она находится в значительно худших условиях, чем у здания 2. В здании 3, расположенном под углом
45° к к р а ю |
мульды, проявляется кручение относительно |
продоль |
ной оси. |
|
|
Ж и л ы е |
к в а р т а л ы д л я застройки п о д р а б а т ы в а е м ы х |
террито |
рий надо планировать на основе маркшейдерского прогноза, что позволит поставить большую часть зданий в наиболее выгодном
направлении, |
с н и ж а ю щ е м вредное влияние |
подработки; |
|
|||
Р а з р е з к а |
здания на |
отсеки не исключает |
появления |
дополни |
||
тельных усилий в конструкциях в период подработки . |
Поэтому |
|||||
при проектировании зданий д л я строительства на |
подрабатывае |
|||||
мых территориях очень |
в а ж н о |
правильно определить |
характер |
|||
работы отсеков здания, |
а т а к ж е |
с достаточным |
приближением |
установить величины дополнительных усилий в конструкции. Ввиду малого наклона к р а я мульды сдвижения подрабаты
ваемые отсеки могут рассматриваться вертикально стоящими на
выпуклом или вогнутом цилиндрическом |
упругом основании |
(рис. 33,о, е). В обоих случаях изгибаемые |
отсеки неравномерно |
врезаются в искривленные основания. При малых радиусах кри
визны к р а я мульды и большой жесткости |
оснований, |
а т а к ж е |
большой жесткости отсеков теоретически |
в о з м о ж н ы |
частичные |
потери контакта между фундаментом и основаниями: в первом
случае |
по к р а я м отсека, а во втором — в средней части |
отсека. |
Обычно |
таких потерь контакта фундаментов с основаниями не |
|
наблюдается . |
|
|
Д л я |
некоторого представления о характере работы |
конструк |
ций подрабатываемого панельного дома рассмотрим работу па нельной стены с проемами при положении ее на выпуклой части мульды сдвижения .
В первом приближении рассматриваем изогнутое грунтовое основание однородным, имеющим постоянный коэффициент по стели по длине здания . Чтобы определить усилия в связях между
вертикальными полосами, |
р а з р е з а е м стену |
(рис. 31, Û ) |
сечения |
|||
ми связей по осям /, II, |
III, |
IV |
на основные |
консольные |
системы |
|
А—Д |
и прикладываем в |
местах |
сечений неизвестные (искомые) |
|||
силы |
Y. От собственного |
искривления упругого основания рассе |
ченная стена имеет перемещения, показанные схематично на рис. 31, s. Характер и величины этих перемещений определяются по заданному радиусу кривизны р грунтового основания. П о этим перемещениям основных систем геометрически определяются ве личины А/(р) побочных перемещений сил УІ от вертикальных де формаций основания. В способах определения величин Лг- для стены, стоящей на неравномерно деформируемом основании, п величин А,-(Р )Для такой ж е стены, стоящей на искривленном (вы работкой угля) основании, заключается принципиальное разли чие методов расчета. Определение ж е перемещений от действия единичных сил в принципе одинаково. Д л я фундаментов подра-
ИЗ
б а т ы в а е м ой стены и фундаментных перемычек этой стены пере мещения определяются по схемам перемещений, показанным на
рис. 20, 21, ввиду условно принимаемого в расчетах |
постоянного |
коэффициента постели. |
|
Составленная на основе этих перемещений система уравне |
|
ний, почти полностью повторяющая систему ( I I I . 1 ) , |
учитывает |
влияние только вертикальных перемещении основания. П р и та кой постановке з а д а ч и влияние горизонтальных перемещений ос
нования д о л ж н о |
учитываться дополнительно. |
|
З а г л у б л е н н а я |
часть |
здания, н а х о д я щ а я с я в среде неравно |
мерно перемещающегося |
по горизонтали грунта, испытывает дей |
ствие сил трения и сцепления, возникающих по плоскостям стен и
фундаментов, вдоль которых |
происходит перемещение грунта, а |
т а к ж е от непосредственного |
перпендикулярного давления пере |
мещающегося грунта на вертикальные плоскости фундаментов . Горизонтальные усилия, действующие на низ здания, зависят от интенсивности горизонтальных перемещений грунта, его
структуры, длины стен, |
веса |
здания, глубины |
з а л о ж е н и я |
фунда |
ментов, коэффициента |
трения и сцепления грунта с фундамен |
|||
том и т. д. |
|
|
|
|
Горизонтальные усилия, |
развивающиеся |
по подошве |
фунда |
ментов, вызываются силами трения и сцепления. Предельное го
ризонтальное усилие, |
развивающееся |
на |
единице |
площади по |
|
дошвы фундамента: |
Т п р =<7/т.г + |
Т с ц , |
|
(III.2) |
|
|
|
||||
где а — вертикальное |
усилие |
на единицу |
площади; |
f T . r — м а к с и |
|
мальный коэффициент трения |
грунта |
о |
подошву |
фундамента; |
|
Тсц — м а к с и м а л ь н а я |
сила сцепления |
(на |
срез) грунта с подош |
вой фундамента на единицу площади .
Горизонтальные усилия, развивающиеся вдоль вертикальных плоскостей фундаментов, вызываются главным образом силами сцепления тС ц.
Горизонтальные усилия, развивающиеся перпендикулярно вертикальным плоскостям фундаментов, по своему характеру и величине п р и б л и ж а ю т с я к пассивному давлению на подпорную стенку и при большой глубине з а л о ж е н и я фундаментов могут до
стигать значительной величины. |
|
|
(мм/пог. м) |
|
|
|||||
Р а с т я ж е н и е |
или сжатие |
земной поверхности |
име |
|||||||
ет по сечению |
к р а я мульды |
неравномерный характер . Н а корот |
||||||||
ких участках к р а я мульды |
(по длине отсека) |
растяжение |
или |
|||||||
сжатие |
протекает относительно равномерно . Н а |
рис. 33, ж,з |
при |
|||||||
ведены |
схемы |
равномерного растяжения |
и с ж а т и я земной |
|
по |
|||||
верхности, |
характеризующиеся |
относительным |
удлинением |
е. |
||||||
П р и н и м а я |
отсек здания н е р а с т я ж и м ы м |
и неподвижным, нахо |
||||||||
дим абсолютное смещение грунта относительно |
фундамента |
по |
||||||||
его подошве на расстоянии |
z |
от |
центра |
отсека: |
|
|
|
|||
|
|
|
|
б, |
= |
гг. |
|
|
(III.3) |
144
|
Горизонт альное усилие, возникающее на единице |
п л о щ а д и |
|||||||||||
фундамента |
иа |
расстоянии |
z |
от |
центра |
отсека: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
• |
хг |
= |
62СТ, |
|
|
|
|
(III.4) |
где |
сг—коэффициент |
сдвига |
грунта. |
|
|
|
|
|
|||||
|
Д л я |
случая |
равномерного |
|
р а с т я ж е н и я или |
равномерного |
|||||||
с ж а т и я |
земной |
поверхности |
величина хг меняется по треугольни |
||||||||||
ку |
и достигает |
максимума |
по |
к р а я м стены. Если |
ж е |
на |
расстоя |
||||||
нии |
2 п р |
достигается |
равенство |
т*(пр) = Тщ, = |
а/т .г + |
Тсц |
|||||||
(рис. 33, ж, з), |
то |
д а л е е во |
всех |
точках |
с абсциссами |
2 > z n p |
на |
рушается сцепление грунта с подошвой фундамента и происхо дит скольжение. На участках, где г~>гщ>, величину г г можно счи тать постоянной и равной тП р.
П р и м е н я я искусственный шов скольжения с пониженным ко
эффициентом трения по |
шву |
скольжения, |
будем |
иметь: |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Т ш , п р = |
( Т ш / т . ш . |
|
|
|
|
|
|
|
|
( Ш - 5 ) |
||
где 0 ш — вертикальное |
усилие |
на |
единицу |
площади |
шва |
сколь |
||||||||||
жения; /т.ш — максимальный |
коэффициент |
трения |
в |
шве |
сколь |
|||||||||||
жения . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z= |
Величина |
т ш |
достигает максимума |
тш ,пр |
на |
расстоянии |
|||||||||||
= т ш , Б р / е С т , |
т. |
е. |
на |
расстоянии |
г, |
при |
котором |
|
т г = т Ш і н р |
|||||||
(рис. 33, н) . П р и |
2 > 2 ш , п р величина |
т ш остается |
постоянной, |
рав |
||||||||||||
ной Тш.пр- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горизонтальное |
усилие, действующее |
на |
низ |
здания, |
может |
|||||||||||
заметно колебаться в зависимости от принятого |
конструктивно |
|||||||||||||||
го решения |
фундамента . Р е ш а ю щ у ю роль |
в |
снижении |
влияния |
||||||||||||
горизонтальных |
подвижек земной |
поверхности |
может |
играть |
||||||||||||
шов скольжения с м а л ы м коэффициентом трения |
/ т . ш . |
Простей |
||||||||||||||
ший шов скольжения образуется засыпкой |
слюды м е ж д у |
|
слоя |
|||||||||||||
ми рубероида. Очень в а ж н о |
по |
возможности |
ослабить |
боковое |
||||||||||||
перпендикулярное |
давление |
передвигающегося |
грунта |
на |
сте |
ны фундаментов . Это достигается предельно в о з м о ж н ы м умень
шением |
глубины з а л о ж е н и я фундаментов, а т а к ж е |
устройством |
||||
засыпок, |
частично |
амортизирующих боковое давление грунта. |
||||
Н а и б о л ь ш и й эффект по снижению усилий от горизонтальной |
||||||
подвижки грунта |
может быть |
достигнут при устройстве фунда |
||||
ментов по |
схеме, |
показанной |
на рис. 34, а. По |
этой |
схеме шов |
|
скольжения |
2 устраивается м е ж д у монолитной |
железобетонной |
плитой 1 и бетонной подготовкой 3, разрезанной |
швами . Ж е л е |
||||||
зобетонная плита воспринимает основную долю |
растягивающих |
||||||
или с ж и м а ю щ и х усилий от горизонтальных |
подвижек |
основа |
|||||
ния, передаваемых через шов скольжения, |
а т а к ж е |
через боко |
|||||
вое давление иа вертикальные |
стены |
фундамента . |
Ш л а к о в а я |
||||
засыпка 4 уменьшает величину |
бокового |
давления |
грунта. |
||||
Н а рис. 34, б показана схема |
устройства |
шва |
|
скольжения |
|||
м е ж д у монолитным железобетонным поясом 5 и |
|
фундаментны |
|||||
ми блоками 7. Фундаментные блоки 7' под |
поперечные |
стены 9 |
10—107 |
145 |
м о ж но делать качающимися, чтобы уменьшить боковое давле ние грунта, действующее вдоль здания . Такое решение рацио
нально в домах с частым |
|
шагом |
поперечных |
несущих |
степ. |
|||||||
З а с ы п к а цокольного пространства |
песком 8 т а к ж е несколько сни |
|||||||||||
ж а е т величину бокового |
давления . Н а |
рис. 34, в |
схематично по |
|||||||||
а) |
|
|
л |
|
казан |
вариант |
ѵстройст |
|||||
п |
|
ц |
ва |
фундаментов |
с |
пере- |
||||||
|
|
|
|
дачей |
вертикальной |
на- |
||||||
1 |
2 |
3 |
I |
/' |
грузки |
от |
поперечных |
|||||
|
|
несущих степ 9 на про |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
дольные |
|
фундаменты . |
|||||
|
|
|
|
|
Таким |
устройством |
фун |
|||||
|
|
|
|
|
даментов |
полностью |
лик |
|||||
|
|
|
|
|
видируется |
|
продольное |
|||||
|
|
|
|
|
боковое |
давление |
на по |
|||||
|
|
|
|
|
перечные стены. На рис. |
|||||||
|
|
|
|
|
34 |
цифрой |
6* |
обозначен |
||||
|
|
|
|
|
утеплитель, |
а |
цифрой |
|||||
|
|
|
|
|
10 — балки |
фундамента, |
||||||
|
|
|
|
|
воспринимающие |
|
гори |
|||||
|
|
|
|
|
зонтальный |
распор. |
|
10 '
ô (рис. 31, г ) ,
|
|
|
|
|
|
Влияние |
горизонталь |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ных |
|
подвижек |
грунтово |
||||||
I |
; |
1 |
|
т |
г |
го |
основания |
на |
|
работу |
|||||
|
конструкции |
|
надземной |
||||||||||||
1 |
1 |
1 |
|
||||||||||||
1 |
1 |
|
|||||||||||||
1 |
: |
|
|
1 |
1 |
части |
может |
быть |
учтено |
||||||
1 |
1 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
при |
составлении |
системы |
|||||||||
1 |
! |
і |
|
|
|
||||||||||
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
у р а в и ен и й, о п р едол я ю щей |
|||||||||
1 / / |
|
1 |
1 |
|
|
||||||||||
|
|
|
величины |
и |
знаки |
неиз |
|||||||||
I |
1 |
1 |
|
|
|||||||||||
|
|
i |
1 |
|
|
вестных |
сил |
У. Д л я |
это |
||||||
1 |
! |
1 |
і |
|
|
||||||||||
|
|
го |
д о л ж н ы |
|
быть |
опреде |
|||||||||
1 |
|
І |
! |
|
|||||||||||
1 |
|
|
|
лены |
величины |
переме- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
"^"'""s^s |
щений |
сил |
У от |
р а з д в и ж |
||||||||
Рис. 34 |
|
|
|
|
|
ки |
или |
сближения |
смеж |
||||||
|
|
|
|
|
ных |
|
основных |
|
консоль |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ных |
|
систем |
на |
|
величину |
||||
з а в и с я щ у ю |
|
от перечисленных |
выше |
|
факторов . |
По |
схеме, показанной на рис. 31, г. о, = |
б |
|
|
|||
По заданному радиусу кривизны |
р и |
вычисленным величинам |
||||
ô |
геометрически определяются |
перемещения |
основных систем, |
|||
по |
которым |
т а к ж е геометрически |
определяются перемещения |
|||
Аі(р, б) сил |
У. |
|
|
|
|
|
|
Величины перемещений сил |
У от |
действия |
единичных сил, |
приложенных в сечении связей, остаются такими ж е , как в при
мере |
без учета влияния б. Н а основе вычисленных перемещений |
|||
сил |
составляется система |
уравнений, |
аналогичная |
системе |
( I I 1.1), д л я определения |
неизвестных |
вертикальных п |
горизон |
|
тальных сил У. |
|
|
|
146
Ч т о бы исключить в расчете влияние проскальзывания грунта под фундаментом или влияние проскальзывания фундаментных блоков под швом скольжения и сохранить линейную зависимость м е ж д у перемещениями и силами, принимаем следующее условие для определения свободных горизонтальных перемещений верти
кальных |
полос, выделенных |
в основные консольные |
системы. |
||||
Если |
ZnP |
(рис. 33, ж, з) |
не |
меньше |
половины длины |
отсека, |
|
то свободное горизонтальное перемещение полосы, |
находя |
||||||
щейся |
на расстоянии z |
от центра |
отсека, определяется |
по |
|||
( Ш . З ) . |
Zr,p меньше половины длины |
|
|
|
|||
Если |
отсека, то свободное |
гори |
зонтальное перемещение полосы, ось которой находится на рас
стоянии z ^ z n p , определяется |
по формуле ( Ш . З ) , |
а горизонталь |
ное перемещение полосы, ось которой находится |
на расстоянии |
|
z > z n p , — по формуле |
|
|
о2 |
= е г п р . |
(III.6) |
Высказанные соображения остаются в силе при устройстве шва
скольжения . В последнем случае при |
г ^ 2 Ш ) П р |
б 2 |
определяется |
|||||||
по формуле ( Ш . З ) , а при г > г ш , п р — п о |
формуле |
|
|
|||||||
|
|
|
&г = |
82 ш , п р . |
|
|
|
|
(III.7) |
|
Н о р м а л ь н ы е горизонтальные |
н а п р я ж е н и я в плоскости |
стены, |
||||||||
возникающие от |
неравномерных |
вертикальных |
и |
горизонталь |
||||||
ных перемещений |
основания, |
имеют |
противоположные |
знаки . |
||||||
Поэтому |
учет совместного влияния |
р |
и б при |
определении |
||||||
А,(Р ,в) |
вертикальных |
и горизонтальных |
единичных сил в систе |
|||||||
ме уравнений д о л ж е н |
приводить к снижению |
горизонтальных |
нормальных с ж и м а ю щ и х и растягивающих усилий. Чтобы повы сить надежность п о д р а б а т ы в а е м ы х зданий, не следует учиты вать совместное влияние р и fi ввиду недостаточно большой точ
ности |
расчетных данных, прогнозируемых |
маркшейдерами, |
а т а к ж е ввиду необходимости усреднения |
их при р а з р а б о т к е |
|
типовых |
проектов. |
|
При конструировании предпочтительно использовать резуль таты решения двух самостоятельных систем уравнений, отлича
ющихся |
последними |
членами: Л / ( р |
) — о т вертикальных |
деформа |
ций основания, Д . ( 6 ) |
— от горизонтальных деформаций |
основания. |
||
П р и |
конструировании к а ж д о г о |
элемента стены |
д о л ж н ы |
учитываться худшие результаты, получаемые при решении этих двух самостоятельных систем уравнений.
Искривление подрабатываемой земной поверхности, |
в ы р а ж а |
емое неравномерными вертикальными перемещениями |
грунто |
вого основания, по своему действию на стену приблизительно эквивалентно неравномерным о с а д к а м основания, в ы з ы в а е м ы м неоднородной структурой грунта по длине здания . Поэтому все ранее сказанное о характере работы элементов стены с проема-
10* |
147 |
ми, стоящей иа неравномерно с ж и м а е м о м грунте, |
можно отнес |
ти к работе аналогичной подрабатываемой стены. |
|
Различие работы конструкций в двух рассматриваемых слу |
|
чаях проявляется в зависимости от жесткости |
грунтового |
основания. При неравномерно деформируемых грунтах увели чение жесткости грунтового основания является положительным фактором, у м е н ь ш а ю щ и м искривление здания . При подработке здания увеличение жесткости основания уменьшает эффект врезаний фундаментов п о д р а б а т ы в а е м ы х зданий в грунт, что значительно увеличивает изгиб здания . При малых радиусах кривизны и большой жесткости отсека это может повлечь кон-
солирование его концов или провисание середины |
(рис. 33, d, е). |
||||||||||||||||
В таких случаях особенно важно, чтобы |
полосы |
стены |
имели |
||||||||||||||
вертикальную |
арматуру, |
привязывающую |
фундамент |
к |
стене |
||||||||||||
и у л у ч ш а ю щ у ю условия его |
работы. Это может быть |
полезным |
|||||||||||||||
и |
при |
строительстве |
на |
сильно и |
неравномерно |
с ж и м а е м ы х |
|||||||||||
грунтах в связи с изгибом вертикальных полос в |
их плоскости |
||||||||||||||||
при больших неравномерных осадках основания. |
Иа |
рис . 34,г |
|||||||||||||||
схематично показан характер работы консольных |
участков |
сте |
|||||||||||||||
ны |
с |
вертикальным |
армированием |
/ / |
полос |
(правая |
сторона) |
||||||||||
и |
без |
н е г о . ( л е в а я сторона) . |
В |
первом |
случае условие |
работы |
|||||||||||
фундамента |
на |
|
восприятие |
вертикальной |
поперечной |
|
силы |
||||||||||
значительно |
лучше, чем во втором. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Вертикальное |
армирование |
стен |
особенно |
целесообразно |
||||||||||||
для панельных |
зданий, возводимых |
на |
подрабатываемых |
пло |
|||||||||||||
щ а д к а х с круто |
п а д а ю щ и м |
залеганием |
|
пластов |
угля. |
Приемы |
|||||||||||
вертикального |
армирования |
могут быть заимствованы из практи |
|||||||||||||||
ки сейсмостойкого панельного строительства. |
Д л я |
|
сильно |
||||||||||||||
деформируемых |
стен |
зданий |
целесообразно |
применять |
специ |
||||||||||||
альные связи в горизонтальных стыках, предотвращающих |
сдвиг |
||||||||||||||||
панелей . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер пространственной работы отсеков в период подра ботки здания предопределяется их архитектурно-планировочны ми решениями, в зависимости от которых отсеки могут быть и достаточно жесткими и- недопустимо податливыми . Это вли яние архитектурно-планировочных решений на статическую ра боту зданий требует специального подхода к решению архитек турной части проекта.
ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ |
|
|
|
|||
К |
просадочным |
грунтам относятся макропористые (лёссо |
||||
вые) |
грунты, которые, находясь |
в |
напряженном |
состоянии от |
||
внешней |
нагрузки |
и собственного |
веса, под воздействием зама |
|||
чивания |
получают |
дополнительную |
деформацию, |
называемую |
просадкой. В зависимости от просадки под влиянием собствен
ного веса |
при замачивании |
они подразделяются |
иа два |
типа. |
К первому |
типу относятся |
грунты, максимальное |
давление |
в ко- |
148
торых от собственного веса меньше начального давления*, и по этому при замачивании их просадка от собственного веса пра ктически' отсутствует (ее величина не превышает 5 см).
К второму типу относятся грунты, давление в которых от собственного веса на некоторой глубине больше начального давления, и поэтому при замачивании их просадка от собствен
ного веса |
вполне реальна . Величина ее может значительно пре |
в ы ш а т ь 5 |
см. |
Грунты первого типа имеют просадки только под действием внешних вертикальных нагрузок, передающихся через фундамен ты здания . Эти просадки проявляются в пределах деформируе мой зоны, когда она подвергается замачиванию .
Н а рис. 35 дана |
схема д е ф о р м а ц и й просадочных |
грунтов вто |
|
рого типа при замачивании их на полную толщину |
Н. |
Верхний |
|
слой этих грунтов |
(деформируемая зона) глубиной |
# я . |
3 п о л у ч а е т |
просадку под фундаментом, равную величине АР, при наличии напряжений в деформируемой зоне от внешней нагрузки Р, пре восходящих начальное давление .
Слой грунтов толщиной #„.3, обычно равный 6—8 м, не под вергающийся внешнему давлению, при замачивании не деформи руется ввиду недостаточности д л я этого напряжений от собствен ного веса. Верхний слой просадочных грунтов второго типа толщиной # „ . 3 при поверхностном замачивании на глубину, не превышающую # н . з , приближается к просадочным грунтам пер вого типа по характеру проявления просадок, но при более глу
боком замачивании он, |
следуя за просадками н и ж е л е ж а щ и х |
слоев, имеет дополнительные перемещения. |
|
Грунты, з а л е г а ю щ и е |
ниже отметки Яц.э и имеющие напряже |
ние от собственного веса, равное начальному давлению или пре восходящее его, при глубинном замачивании получают просадочные деформации, величина которых зависит от относительной просадочности грунта на рассматриваемой отметке.
П р и большой толщине просадочных грунтов эти деформации суммируются по высоте и могут достигать значительной величи ны, исчисляемой в десятках сантиметров и более метра.
В незамоченном состоянии просадочные грунты являются вполне удовлетворительным естественным основанием под зда ниями и сооружениями . Если они н а д е ж н о з а щ и щ е н ы от замачи
вания, то в других мерах по |
з а щ и т е |
от просадок практически |
|
нет |
необходимости-. О д н а к о |
гарантированной з а щ и т ы просадоч |
|
ных |
грунтов от з а м а ч и в а н и я |
очень |
трудно добиться. Поэтому |
при строительстве зданий и сооружений на |
просадочных |
грунтах |
|
приходится прибегать к различным мерам . |
|
|
|
Н а и б о л е е надежной мерой з а щ и т ы от просадок |
грунтов пер |
||
вого типа является возведение панельных |
зданий |
на |
свайных |
* Начальное давление — минимальное давление на замоченный макропори стый грунт, при котором начинается его просадка. Величина начального давле ния зависит от структуры просадочного грунта.
149