2.Назовите факторы, которые влияют на долговечность зданий

Долговечность - это время, в течение которого в зданиях и сооружениях эксплуатационные качества сохраняются на заданном проектном уровне в соответствии с нормативными сроками службы. При этом она не зависит от периодически проводимых текущих и капитальных ремонтов.

Различают физическую и моральную (технологическую) долговечность, а также обратные им понятия - физический износ и моральный износ (старение).

Физическая долговечность зависит от физико-технических характеристик конструкции: прочности, жесткости, геометрической неизменяемости, тепло- и звукоизоляции, герметичности и других параметров.

Моральная долговечность определяется соответствием зданий и сооружений по геометрическим размерам, благоустройству, архитектуре, технологической оснащенности и т.д. своему функциональному назначению.

Существует также понятие оптимальной долговечности, а именно, срока службы зданий и сооружений, в течение которого экономически целесообразно поддерживать их в рабочем состоянии. После этого затраты на содержание становятся нецелесообразными, так как значительно превышают сметную стоимость нового строительства. В ходе эксплуатации здания и сооружения подвергаются воздействию многочисленных природных и технологических факторов, учитываемых в рабочем проекте при выборе материалов, конструкций и т.п. Однако на практике соответствие фактических характеристик строительных материалов и конструкций может существенно отличаться от нормативных, в результате чего суммарное воздействие многих факторов может привести к ускоренному износу сооружений.

3. У наслідок яких причин можуть виникнути деформації конструктивних елементів будинків?

Останнім часом у містах України проводиться значна реконструкція і нове будівництво в межах старої забудови. При цьому створюються значні по об’єму підземні частини будови, для чого споруджують глибокі котловани. Часто такі виїмки мають глибину 12—15 м і вимагають надійної роботи конструкцій, що закріплюють їх стінки. Улаштування котлованів поблизу існуючих будівель суттєво змінює напружено-деформований стан ґрунтового півпростору в основі існуючих споруд.

Помилки, які мали місце при проектуванні й будівництві конструкцій, що огороджують глибокі котловани, призводять до важких наслідків. Тільки в межах міста Києва останнім часом при спорудженні нових об’єктів складнощі пов’язані з глибокими котлованами були зафіксовані на вулицях Мечнікова, Червоноармійській, Старонаводницькій балці та ін. Так у межах Старонаводницької балки помилки при спорудженні глибокого котловану визвали зсуви ґрунту.

Помилки в проектах чи будівництві конструкцій, що огороджують глибокі котловани, спонукають до значних деформацій в основах та ґрунтах, що примикають до стінок котлованів. Такі деформації створюють аварійний стан на будівельній дільниці, а також можуть привести до руйнування будинків і споруд, що попадають у зону впливу глибокого котловану.

• Аналіз аварійних ситуацій на будівельних майданчиках дозволяє класифікувати такі їх основні причини:

• недостатнє інженерно-геологічне обґрунтування при виборі ділянки під забудову;

• вплив на роботу конструкцій, що закріплюють котловани, небезпечних геологічних процесів;

• необґрунтоване визначення навантажень на конструкції, що огороджують котловани;

• необґрунтований вибір у проекті конструкцій, які під дією тиску ґрунту зазнають значних деформацій;

• відсутність розрахунків стійкості ґрунтів, що примикають до стінок котлованів, що призводить до необґрунтованого призначення довжини анкерних конструкцій;

• аварійні ситуації на комунікаціях, що несуть воду, які проходять поблизу котлованів;

• використання механізмів, які перебирають значну частину ґрунту при влаштуванні паль;

• виноси ґрунту в котлован ґрунтовими водами або стоком дощових вод;

• великі відстані між палями, що призводить до продавлювання ґрунту між ними.

На сьогодення доцільно більш детально проаналізувати існуючі недоліки, уточнити взаємодію існуючих фундаментів із конструкціями, що огороджують котловани, при визначенні тиску на них враховувати наявність в основах слабких прошарків ґрунтів, де можуть розвиватись в’язко-пластичні деформації. При обґрунтованому визначення тиску ґрунту на конструкції, що огороджують глибокі котловани, використанні прогресивних технологій улаштування паль без екскавації ґрунту, влаштуванні шпунтових стінок, захисних екранів, жорстких стримуючих конструкцій, або ж конструкцій з анкерами дозволяють забезпечити надійну роботу вказаних споруд.

На сьогодні не має чітко визначених критеріїв і залежностей, за якими можна встановити величини напружень і деформацій у межах ґрунтового напівпростору при розвитку в ґрунтах в’язко-пластичних деформацій.

При обмеженні величин деформацій, ґрунти основи працюють у межах відомих моделей. Для врахування в’язко-пластичних деформацій у роботі запропонована методика дослідження пружно-деформованого стану, ґрунтового на півпросторі, що впливає на конструкцію стінки котловану. Стінка, що огороджує котлован, прийнята у вигляді нескінченно-довгої конструкції, тобто розв’язується задача в плоскій постановці.

Моделювання ґрунтового неоднорідного середовища реалізується за допомогою метода скінчених елементів з урахуванням геометричної й фізичної нелінійності у постановці задачі. Методика розв’язання задачі враховує шарувату неоднорідну основу зі слабким прошарком глинистих пластичних ґрунтів. Властивості слабкого прошарку змінюються під впливом девіаторної складової функції напружень. Розроблений алгоритм ітераційного процесу дозволяє врахувати зміну пружно-деформованого стану ґрунту від твердого тіла Гука до в’язко-пластичних тіл моделей Сен-Венана і Максвела.