К вопросу определения предельно допустимых деформаций существующих зданий при новом строительстве Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 624.15

М.А. Безгодов, С.В. Калошина

Пермский национальный исследовательский политехнический

университет

К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ ПРИ НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Возведение новых зданий в сложных городских условиях требует детальной оценки влияния нового строительства на деформации грунтов оснований существующих сооружений.

Ключевые слова: деформации оснований.

В процессе строительства любого здания или сооружения происходят деформации грунта основания, вызванные непосредственно строительством этого здания или сооружения. Нормирование деформаций основания в этом случае осуществляется по СНиП 2.02.01-83* [1], в котором представлены предельно допустимые значения осадок, относительной разности осадок и крена. При возведении новых зданий в плотных городских условиях существующие здания могут получить деформации, которые называют дополнительными деформациями. СНиП [1] и СП 50-101-2004 [2] не нормируют дополнительные деформации существующего здания или сооружения от строительства вблизи него нового, поэтому необходимо проанализировать другие нормативные документы, рекомендации и руководства, которые отражают предельные значения деформаций существующих зданий или сооружений.

Согласно рекомендациям п. 5.7 [3] при строительстве вблизи существующих зданий и сооружений расчет их оснований и фундаментов по деформациям следует выполнять исходя из двух условий:

S + Sad < Sun0aH , (1)

Sad < Sad,u, (2)

где S - деформация основания под существующим зданием, завершившаяся до начала нового строительства и определяемая расчетом в соответствии с требованиями СНиП [1]; Suno™ - предельное значение полной деформации основания; Sad - дополнительная деформация ос-

нования, вызванная новым строительством; Ба^и - предельное значение дополнительной деформации основания, вызванной новым строительством.

Согласно п. 5.8 [3] предельное значение полной деформации основания следует определять как

Биполн = Ус Би, (3)

где Би - предельное значение деформации для нового строительства, определяемое в соответствии с требованиями СНиП [1]; ус - коэффициент условий работы, назначаемый в зависимости от категории состояния конструкций здания в соответствии с табл. 5.2 [3], для зданий первой и второй категории по состоянию конструкций равен 1, для третьей - 0,8 (категория по состоянию конструкций определяется согласно [4]).

Величины предельных допустимых деформаций Ба^и представлены в рекомендации [4] и ТСН 50-302-2004 [5] в зависимости от категории по состоянию конструкций.

Дополнительные деформации основания существующего здания в основном возникают от трех воздействий на существующее здание [6], [7]:

1. Строительно-технологического воздействия, которое возникает непосредственно во время строительства вблизи нового здания.

2. Воздействия от загружения массива грунта новым зданием или сооружением, которое возникает в результате изменения напряженного состояния основания под существующим зданием или сооружением, от размещения вблизи нового здания или сооружения.

3. Эксплуатационного воздействия, которое возникает в процессе эксплуатации здания и сооружения.

Нужно обратить внимание, что предельное значение дополнительных деформаций, представленных в рекомендации [4] и ТСН [5], есть сумма деформаций от строительно-технологического воздействия, воздействия от загружения массива грунта новым зданием или сооружением и эксплуатационного воздействия. Выделить предельно допустимую деформацию по каждому воздействию на основании этих документов невозможно, следовательно, нужно на стадии проектирования определить и назначить предельно допустимую деформацию по каждому воздействию и осуществлять контроль во время строительства и эксплуатации.

7

Наименование, конструктивные особенности здания или сооружения Категория состояния конструкций Предельные дополнительные деформации, Полные предельные деформации основания по СНиП [4] с учетом коэффициента категории состояния конструкций зданий, £ипош1

Максимальная осадка Зтах.аЛи? см Относительная разность осадок, 1 і А,, „ Крен, Макс. осадка полн ^тах,и (в скобках средняя, я„“), см Относит. разность осадок, Г Крен, полн Іи

по[3] по[6] по [3] по [6] по [3] по [6]

Г ражданские и производственные одноэтажные и многоэтажные здания с полным каркасом

- железобетонным I 5 5 0,002 0,002 - - 8 0,002 -

II 3 3 0,001 0,001 - - 8 0,002 -

III 2 2 0,0007 0,0005 - - 6,4 0,0016 -

- стальным I - 6 - 0,004 - - 12 0,004 -

II - 4 - 0,002 - - 12 0,004 -

III - 3 - 0,001 - - 9.6 0,0032 -

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами: -

- из крупных панелей I 4 4 0,0016 0,0016 0,0016 0,004 (10) 0,0016 0,005

II 3 3 0,0008 0,001 0,0008 0,002 (10) 0,0016 0,005

III 2 2 0,0005 0,0007 0,0005 0,002 (8) 0,00128 0,004

- крупных блоков или кирпичной кладки с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов I 5 6 0,0024 0,0024 0,0024 0,004 (15) 0,0024 0,005

II 3 4 0,0015 0,0018 0,0015 0,004 (15) 0,0024 0,005

III 2 3 0,001 0,0012 0,001 0,003 (12) 0,00192 0,004

- без армирования из бетонных блоков и кирпичной кладки I 4 5 0,002 0,002 0,002 0,004 (10) 0,0020 0,005

II 3 3 0,001 0,0015 0,001 0,002 (10) 0,0020 0,005

III 1 2 0,0007 0,001 0,0007 0,002 (8) 0,0016 0,004

Высокие жесткие сооружения и трубы* I 5 - - - 0,004 - (20) - 0,004

II 3 - - - 0,002 - (20) - 0,004

III 2 - - - 0,001 - (16) - 0,0032

Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникает дополнительных усилий от неравномерных осадок I 5 - 0,004 - 0,004 - 15 0,006 -

II 3 - 0,002 - 0,002 - 15 0,006 -

III 2 - 0,001 - 0,002 - 12 0,0048 -

Многоэтажные и одноэтажные здания исторической застройки или памятники архитектуры с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования I 1 - 0,0005 - 0,0005 - - - -

II 0,5 - 0,0003 - 0,0003 - - - -

III 0,2 - 0,0001 - 0,0001 - - - -

* По СНиП [4] высотой до 100 м.

Сравним значения предельно допустимых дополнительных деформаций, приведенных в рекомендации [4] и ТСН [5], и сопоставим их со значениями полных допустимых деформаций, взятых по СНиП [1], результаты сведем в таблицу. Из таблицы видно, что более строгие значения по величине предельных дополнительных деформаций даны в рекомендациях [4].

При сравнении полных предельных деформаций (по СНиП [1] с учетом коэффициента категории состояния конструкций зданий -см. таблицу) с рекомендациями [4] и ТСН [5] видно, что существует малый запас, приходящийся на деформации здания или сооружения до строительства нового здания.

Например, если для многоэтажного бескаркасного здания с несущими стенами из кирпичной кладки с армированием, первой категории по состоянию конструкций, заложить при проектировании максимальную предельно допустимую дополнительную относительную раз-

^Ля ^

= 0,0024, то для выполнения условия

(1) относительная разность осадок до строительства нового здания

Г л„Лполн

Ля

должна отсутствовать: £ = — = 0, так как Б™™ = — = 0,0024.

I

Ля

Приведенный пример показывает, что необходимо учитывать как предельно допустимые дополнительные деформации, так и предельно допустимые полные деформации. Следовательно, строительство без определения деформаций существующей застройки до момента строительства, даже с соблюдением рекомендаций по дополнительным деформациям, не гарантирует того, что существующая застройка не пострадает. В связи с этим необходимо обязательно учесть деформации, которые возникли до строительства нового здания, и, учитывая их, определить предельно допустимые дополнительные деформации.

Список литературы

1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. - М.: Минстрой России, 1995. - 49 с.

2. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, 2004. - 138 с.

3. Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной застройки в г. Москве. - М.: Москомархитектура, 1999. - 30 с.

4. Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции. - М.: Москомархитектура, 1998. - 46 с.

5. ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге. - СПб.: Стройиздат, 2004 - 58 с.

6. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учеб. пособ. / под ред. Б.И. Далматова. - 2-е изд. - М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2001. - 440 с.

7. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений (Опыт строительства в условиях Северо-Запада СССР) / под ред. С.Н. Сотникова. - М.: Стройиздат, 1986. - 96 с.

Получено 12.09.2011