Конструктивные характеристики

Дисциплина «Строительные конструкции»

1. Основные требования, предъявляемые к несущим и ограждающим конструкциям гражданских и промышленных зданий. Задачи ресурсосбережения в строительстве

 

Требования, предъявляемые к зданиям, сооружениям и их конструктивным элементам, можно свести к пяти основным группам — функциональные, технические, архитектурно-художественные, экономические, природоохранные.

Функциональные (технологические) требования заключаются в том, что любое здание должно прежде всего соответствовать своему назначению, т. е. обладать необходимыми эксплуатационными качествами, создавая наилучшие условия для быта и труда людей, для протекания в нем производственного процесса. Эксплуатационные качества зданий, обеспечивающие их нормальную эксплуатацию, определяются составом помещений, их объемами и площадями, качеством внутренней и наружной отделки, наличием и уровнем инженерного оборудования помещений.

Технические требования заключаются в том, что здания должны быть прочными, жесткими, устойчивыми, долговечными, надежно защищать людей и оборудование от вредных атмосферных воздействий, удовлетворять противопожарным требованиям

Долговечность здания, т. е. способность сохранять во времени заданные качества при установленном режиме эксплуатации без разрушения и деформаций, во многом определяется долговечностью материалов и конструкций — их морозо-, влаго-, био- и коррозионной стойкостью, стойкостью против высокой температуры и т. п.

Прочность - способность сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок.

Устойчивость - способность сохранять первоначальную устойчивую форму равновесия.

Жесткость - способность сопротивляться деформациям.

 В случае необходимости можно добиться повышения долговечности материалов и конструкций за счет соответствующих конструктивных решений, например в случае элементов, выполненных из недостаточно стойких материалов — путем их специальной защиты. В количественном отношении долговечность конструкций определяется сроком их службы без потери требуемых эксплуатационных качеств.

Для наружных ограждающих конструкций жилых зданий установлены следующие степени долговечности:
I степень - со сроком службы не менее 100 лет;
II степень - со сроком службы не менее 50 лет;
III степень - со сроком службы не менее 20 лет.

Важным техническим требованием, оказывающим большое влияние на объемно-планировочное и конструктивное решение здания, является пожарная безопасность, которая включает сумму мероприятий, уменьшающих возможность возникновения пожара и обеспечивающих безопасность людей.

Архитектурно-художественные требования к зданиям заключается в том, что здание должно эстетично выглядеть по своему внешнему виду, благоприятно воздействовать на психологическое состояние и сознание людей. Оно должно быть органически связано с окружающей застройкой. Внешний вид здания определяется прежде всего его назначением, конструктивной схемой, а также градостроительными условиями. Качество архитектурной композиции в значительной мере зависит от того, насколько четко выделено главное композиционное ядро, а остальные элементы композиции связаны с главным композиционным ядром в одно целое. Архитектурный облик здания должен быть созвучным современной эпохе, удовлетворять эстетическим вкусам людей.

Экономические требования — это экономическая целесообразность, предусматривающая при минимальной затрате труда, средств и времени на постройку получения максимума полезной площади. Требование экономичности должно распространяться не только на единовременные затраты (при строительстве), но и на эксплуатационные расходы в течение срока использования здания.

Природоохранные требования заключаются в том, что проектируемые и реконструируемые предприятия должны отвечать санитарно-гигиеническим условиям жизни и труда человека в промышленных районах, не вызывать загрязнения воздушного и водного бассейнов, по возможности сохранять природный ландшафт. Для этого необходимо: ■ максимально сохранять естественный рельеф, почвенный покров и зеленые насаждения; ■ предельно сокращать выбросы вредных веществ в атмосферу, а также промышленные стоки в естественные водоемы; ■ отводить поверхностные воды со скоростями, исключающими возможность эрозии почвы или используя специальные сооружения; ■ предотвращать при вертикальной планировке территорий возникновение оползневых и просадочных процессов, нарушение режима грунтовых вод и заболачивание территории; ■ проектировать минимальный объем земляных работ с учетом использования на площадке вытесняемых грунтов; ■ предусматривать централизованный сбор и удаление промышленных отходов, не допуская их выброс в естественные системы без полного обезвреживания; ■ предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию очистных сооружений водопроводов и канализаций с максимальным использованием оборотных систем; ■ предотвращать затопление, заболачивание и эрозию почв до ввода в эксплуатацию обводнительных систем; ■ объединять однородные выбросы, удаляя их через возможно меньшее количество высоких труб; ■ исключить возможность неорганизованных выбросов вредных веществ в атмосферу, особенно из низкорасположенных источников.

 

Использование техногенного сырья - мощный экологический ресурс.

В условиях нарастающей экологической напряженности в мире проблема рационального использования и эффективного сбережения природных ресурсов становится важнейшей задачей жизнедеятельности любого государства.

Исключительно важное значение имеет не только сбережение сырьевых ресурсов, но и их повторное использование. Значение вторичных сырьевых ресурсов для поддержания экологически безопасного уровня воздействия на окружающую среду весьма значительно, в частности, их использование является одним из необходимых условий внедрения малоотходных и безотходных технологий.

Важную роль в утилизации (использовании) вторичных сырьевых ресурсов играет строительство и промышленность строительных материалов. Как известно, эти отрасли промышленности используют два вида сырья: природное и техногенное (вторичное).

Природное сырье - это строительные камни, песчано-гравийная смесь, гравий, песок, щебень и другие горные породы. Сюда же относят отвалы вскрышных пород, образующиеся при разработке карьеров и строительных котлованов.

К сожалению, многие районы России не обеспечены природным сырьем в необходимом количестве, а в других - их запасы значительно исчерпаны. Во многих случаях это приводит к значительным затратам на их транспортировку из других районов, что нецелесообразно ни с экономической, ни с экологической точки зрения, так как подобные перевозки сопровождаются неизбежными экологическими нарушениями.

Поэтому с развитием техники и ухудшением в стране экологической ситуации все большее значение в строительной отрасли начинает приобретать техногенное сырье. К нему относят самые разнообразные промышленные отходы и побочные продукты: металлургические шлаки, бокситовые и другие шламы, отходы горно-обогатительных комбинатов (ГОК), золу и золошлаковые отходы ТЭС, отходы углеобогащения, вторичные полимеры, продукты переработки древесины и др.

Новочеркасская ГРЭС имеет большие залежи золоотвалов.

Зола и золошлаковые отходы - компонент формовочных смесей для получения строительных материалов, их используют для производства силикатного кирпича, ячеистого бетона, асфальтового покрытия дорожных одежд. ЗШО - прекрасный цементосберегающий материал.

Металлургические шлаки - сырья для производства шлакопортландцемента, гипсошлаковых блоков.

Продукты переработки древесины - сырьё для арболита - крупнопористого бетона из древесной дробилки и портландцемента м400.

 В IBOOKS еще

2.Огнестойкость конструкций, требования по огнестойкости в зависимости от групп капитальности (долговечности) зданий  

  

Для строительных конструкций, а также зданий или сооружений важным фактором является огнестойкость. Огнестойкость — это способность строительных конструкций сохранять свои рабочие функции под действием высоких температур или действия огня. Огнестойкость зданий и сооружений делят на пять степеней, которым должны соответствовать пределы огнестойкости строительных конструкций и пределы распространения огня по ним. В соответствии со степенью огнестойкости и категорией пожарной опасности производства определяют этажность здания.

Для жилых зданий количество этажей и допустимая площадь застройки находятся в зависимости от степени огнестойкости. Для промышленных зданий для определения допустимой этажности проводят вначале оценку взрывопожарной опасности производства (категорию пожарной опасности).

Огнестойкость строительных конструкций характеризуется пределом огнестойкости. Под пределом огнестойкости понимают время, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность. Потеря несущей способности означает обрушение строительной конструкции при пожаре. Потеря ограждающей способности означает прогрев конструкции при пожаре до температур, превышение которых может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование в конструкции трещин, через которые могут проникать в соседние помещения продукты горения.

Различают фактический и требуемый предел огнестойкости. Требуемая огнестойкость — тот минимальный предел огнестойкости, которым должна обладать соответствующая строительная конструкция, чтобы удовлетворить требованиям пожарной безопасности. Значения требуемых пределов огнестойкости определяют опытным путем. Фактический предел огнестойкости запроектированных или уже функционирующих конструкций определяют расчетным путем. Расчет зависит от того, по какому из названных выше признаков определяют предел огнестойкости.

Чем больше предполагаемый срок службы здания и его конструкций, тем выше должна быть степень их огнестойкости.

Согласно СП3.13330.2013 «Противопожарные нормы», установлено пять основных степеней огнестойкости зданий (I... V) и три дополнительных (Ilia, III6, IVa). Каждая из этих степеней взаимосвязана с конструктивными характеристиками здании, их этажностью и т. п. и устанавливается (назначается) типологическими СНиПами. Каждой степени огнестойкости здания должны соответствовать: минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций, максимальные пределы распространения огня по ним и группы горючести применяемых строительных материалов.

Минимальный предел огнестойкости конструкций — это время в часах, в течение которого данная конструкция сопротивляется действию огня или высокой температуры до появления одного из следующих признаков: образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения, потери конструкцией несущей способности (обрушения) и т. п.

Понятие «группа горючести» относится не к конструкциям, а к строительным материалам (их способность гореть). Установлены три группы горючести (возгораемости) материалов: негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые). Применение материалов по этому показателю также регламентировано СП и архитектору такие знания постоянно нужны. Например, в зданиях I... III степеней огнестойкости не допускается выполнять из горючих и трудногорючих материалов облицовку внешних поверхностей наружных стен и т. п.

Степень долговечности — требуемый срок такой службы, исчисляемый в годах. Установлены три степени долговечности конструкций: I степень — при сроке службы не менее 100 лет; П степень — при сроке службы не менее 50 лет; III степень — при сроке службы не менее 20 лет

Степень огнестойкости

Сварка плавлением

Электродуговая сварка (ручная, полуавтоматическая, автоматическая) является наиболее распространенной; характеризуется использованием тепла электрической дуги для разогрева и плавления металла.

Ручная электродуговая сварка выполняют при помощи электродов

Полуавтоматическую сварку выполняют электродной проволокой или порошковой проволокой.

Автоматическая сварка под слоем флюса выполняется стальной сварочной проволокой сплошного сечения. Наиболее качественный сварной шов.

Импульсно-дуговая сварка характеризуется тем, что сварочный ток подается кратковременными импульсами в «дежурную» сварочную дугу.

Лазерная сварка предусматривает использование фотоэлектронной энергии. Плавление металла осуществляется световым лучом, полученным с помощью специальных устройств (лазеров).

Электрошлаковая (ванная) сварка происходит в результате плавления основного и присадочного металла за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленный шлак.

Плазменная сварка - процесс, в основе которого лежит плавление основного и присадочного металла плазменной струей, имеющей температуру до 30000 °С.

Электронно-лучевая сварка в вакууме осуществляется в камерах, имеющих разряжение до 10^-4-10^-6 мм рт. столба. Металл плавится за счет тепла, выделяющегося в результате бомбардировки металла электронами, направленными специальной установкой.

Термитная сварка состоит в следующем. Место соединения формуют огнеупорным материалом. Над соединением устанавливают тигель с термитом (порошок алюминия и окиси железа), при горении которого восстанавливается окись железа и образуется жидкий металл. Заполняя форму, жидкий металл оплавляет кромки свариваемого металла и при остывании образует сварное соединение.

Газовая сварка - процесс, который происходит при нагреве и плавлении основного и присадочного металла за счет тепла газокислородного пламени, имеющего температуру до 3200 °С.

Таким образом, все виды сварки плавлением различаются способом получения тепла, необходимого для нагрева и плавления металла.

Сварка давлением

Контактная сварка - это расплавление или разогрев до пластического состояния кромок свариваемого металла теплом, основана на нагреве и пластическом деформировании соединяемых элементов (стыковая, точечная, шовная). Без использования присадочного материала

Газопрессовая сварка отличается от контактной в основном тем, что свариваемые кромки нагревают многопламенными горелками без использования электрического тока.

Ультразвуковая сварка происходит за счет превращения электрических колебаний в механические высокой частоты. Это превращение сопровождается возникновением в местах соединения металлов высокой температуры и разогревом металла до пластического состояния, при котором возможно сплавление с применением усилий сжатия.

Диффузионная сварка в вакууме происходит без нагрева, за счет взаимной диффузии частиц металлов соединяемой пары при сжатии.

Сварка трением соединение металлов за счет тепла, возникающего при трении двух поверхностей свариваемого металла с применением последующего сжатия.

Холодная сварка основана на способности некоторых металлов создавать прочные соединения под высоким давлением, вызывающих пластическую деформацию.

Индукционная сварка - нагрев деталей токами высокой частоты до пластического состояния с применением последующего сжатия.

Арматурные сетки сварные

Наиболее массовой продукцией являются арматурные сетки, изготовленные из крестообразно соединенных сваркой проволок или стержней.

Для производства этой металлопродукции используют проволоку арматурную или стержни диаметром более 3 мм. Сетки с диаметром продольных стержней менее 5 мм и поперечных менее 10 мм выпускают рулонными и плоскими, более этих величин — только плоскими. Ячейки сетки изготавливают квадратными или прямоугольными.

В зависимости от величины диаметра проволоки и стержней сетки условно разделяются на легкие и тяжелые. К легким относятся сетки с диаметром элементов до 10 мм. Если хотя бы в одном направлении применялись стержни свыше 12 мм, то такие сетки принадлежат к категории тяжелых.

В одном направлении располагаются проволока или стержни только одинакового диаметра.

По расположению рабочей арматуры сетки разделяют на два вида:

рабочая арматура расположена только в одном направлении, в перпендикулярном — монтируют распределительную арматуру;

рабочая арматура применяется для обоих направлений.

Места пересечения арматурных элементов соединяют с помощью точечной сварки.

Сетка сварная используется для армирования железобетонных элементов, кирпичной кладки, при закладке фундамента, для устройства стяжки цементных полов, армирования дорожных покрытий.

Арматурные сетки вязаные

Вязка арматурных сеток ручным способом применяется при небольших объемах проводимых строительных работ. С этой целью используют мягкую проволоку после отжига диаметром 0,8-1,0 мм. Инструментом, применяемым для вязки, служат арматурные кусачки с немного затупленными зубцами для предотвращения откусывания проволоки.

Метод ручной вязки арматурных сеток применяют:

· в случаях, когда не удается соединить арматурные стержни сваркой, например, в некоторых узлах ферм, при производстве нетиповых строительных конструкций;

· для укрупнения арматурных изделий непосредственно на строительных площадках;

· при малых объемах армирования, когда привлечение сварочного оборудования является нецелесообразным;

· для проведения срочных работ, когда невозможен привоз готовых арматурных изделий в заданные сроки;

· при использовании для армирования отходов проволоки или стержней из несвариваемой стали.

· Для увеличения производительности процесса связывания сетки вместо проволоки применяют специальные скрепки — фиксаторы, изготовленные на автоматическом оборудовании.

Арматурные каркасы

Каркасы арматурные бывают плоскими и объемными.

В сварных плоских каркасах поперечные стержни располагаются в одной плоскости. В зависимости от числа продольных стержней каркасы подразделяют на двух-, трех- или четырехветвевые. Эти каркасы являются исходным материалом для создания пространственных арматурных каркасов, предназначенных для армирования растянутых или работающих на изгиб железобетонных элементов с небольшой шириной поперечного сечения. Соединяют стержни контактной сваркой, осуществляемой на высокопроизводительных многоэлектродных сварочных машинах. В случае отсутствия такого оборудования используют электродуговую сварку или способ ручной вязки.

В пространственных арматурных каркасах поперечные стержни находятся в различных плоскостях. Изготавливают эти изделия способом сборки отдельных стержней, арматурных сеток, плоских каркасов, хомутов, закладных элементов, монтажных петель. Все детали соединяют сваркой — контактной точечной или электродуговой, возможно применение вязки.

Для придания дополнительной жесткости арматурные стержни круглого сечения заменяют профильным прокатом, например, уголками, а также квадратными прутками или стальной полосой.

Преимущества использования готовых каркасов:

· возможность применения высокоэффективных сварочных процессов в условиях специализированных производственных цехов;

· полное отсутствие отходов арматурной стали, что обеспечивается рациональным раскроем;

· ускорение строительных работ на 30%;

· отсутствие необходимости присутствия на строительной площадке специально обученных рабочих.

Прочие арматурные изделия

Хомуты используются при создании пространственных каркасов. Эти детали принимают на себя часть усилий при эксплуатации конструкции. Хомуты изготавливаются отдельными или из арматурных сеток. Могут иметь форму замкнутых или открытых с одной стороны четырехугольников, охватывают рабочую арматуру с наружной стороны. Изготавливают хомуты на гибочном оборудовании из стержневой или бунтовой арматурной стали.

Монтажные петли, которые устанавливаются для удобной строповки железобетонных изделий, производят в арматурных цехах на гибочных станках из арматурной стали повышенной пластичности.

Закладные детали применяют для соединения сборных железобетонных изделий. Изготавливают из листового, полосового, иногда фасонного — углового — проката. К ним приваривают тавровым или нахлесточным швом нормальные или касательные анкеры, которые служат для крепления арматурного изделия в бетоне. Закладные детали могут изготавливаться с отверстиями, снабжаться упорами для возможности работы на сдвиг, коротышами для фиксирования положения детали или рабочей арматуры. Размер закладных пластин и диаметр анкеров определяется видом стыкуемых элементов и воспринимаемых ими нагрузок. При изготовлении пластин значительных размеров, находящихся сверху при формовании, в них проделывают отверстия для выхода воздуха и возможности контроля качества бетона.

 

 8.Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых в сейсмически опасных районах

При проектировании зданий и сооружений для сейсмических районов необходимо руководствоваться следующими принципами: снижением сейсмических нагрузок путем применения рациональных конструктивных схем, а также облегченных несущих и ограждающих конструкций, обеспечивающих максимальное снижение массы проектируемых зданий и сооружений. Объемно-планировочное и конструктивное решения зданий и сооружений должны удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения масс и жесткостей (рис. 20.1);

Рисунок-20.1 Схема распределения жесткостей в плане здания: а) рекомендуемая симметричная; б) нерекомендуемая ассиметричная; в) то же, с изломом внутренних стен

в тех случаях, когда по архитектурно-планировочным соображениям нельзя избежать сложного очертания здания в плане, его следует разделять антисейсмическими швами на отсеки простой формы (квадрат, прямоугольник) без входящих углов (рис. 20.2);

Рисунок- 20.2 Схема разрезки здания со сложной конфигурацией в плане на самостоятельные отсеки: а) нерекомендуемое решение; б) рекомендуемое решение

Фундаменты здания или его отсеков, как правило, надлежит закладывать на одном уровне. Под несущие каменные стены надо применять ленточные фундаменты при устройстве свайных фундаментов следует отдавать предпочтение железобетонным сваям-стойкам. Ростверки необходимо заглублять в грунт.

В каркасных зданиях и сооружениях конструкцией, воспринимающей горизонтальную сейсмическую нагрузку, может служить каркас, каркас с заполнением, каркас с вертикальными связями или диафрагмами жесткости.

Узлы железобетонных каркасов необходимо усиливать посредством установки арматурных сеток или замкнутой поперечной арматуры.

Диафрагмы и связи, воспринимающие горизонтальную нагрузку, следует устраивать всю высоту зданий, располагая их симметрично и равномерно.

В качестве ограждений каркасных зданий надо применять легкие навесные панели.

Кладка заполнения каркаса должна быть связана с его стойками арматурными выпусками длиной не менее 70 см, располагаемыми через 50 см по высоте.

Кладка самонесущих стен должна иметь гибкие связи с каркасом. Высота таких стен в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов не должна превышать 18, 16 и 9м соответственно.

Крупнопанельные здания необходимо сооружать преимущественно с продольными и поперечными стенами, воспринимающими сейсмические нагрузки. Их конструкции должны обеспечивать совместную пространственную работу всех стен и перекрытий. Для этого следует панели стен и перекрытий проектировать возможно более крупногабаритными; в соединениях панелей стен и перекрытий предусматривать устройство уширенных армированных швов, замоноличиваемых бетоном с пониженной усадкой и другими способами; предусматривать по возможности одинаковую жесткость стен, воспринимающих сейсмическую нагрузку.

Расстояния между поперечными стенами не должны быть более 6,5 м. Стеновые панели должны армироваться двойной арматурой в виде пространственных каркасов или сварных сеток.

Соединение панелей следует выполнять посредством сварки выпусков рабочей арматуры или специально заделанных анкерных стержней с нанесением слоя антикоррозионной защиты и замоноличиванием стыков бетоном.

В зданиях с несущими стенами из каменной кладки рекомендуется в пределах отсека конструкцию и материал принимать одинаковыми, простенки и проемы делать одинаковой ширины.

Конструкции должны воспринимать одновременное действие как горизонтально, так и вертикально направленных сил.

Высота этажей зданий с несущими каменными стенами не должна превышать при сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно 6, 5 и 4 м, а отношение высоты этажа к толщине стены не должно быть более 12.

С целью максимального снижения массы в покрытиях производственных и общественных зданий с сейсмичностью 8 и 9 баллов при пролетах 18 м и более необходимо, как правило, применять металлические фермы и алюминиевые панели или стальной профилированный настил. В этих случаях могут применяться также асбестоцементные волнистые листы усиленного профиля. В качестве утеплителя рекомендуется применять эффективные материалы (пенополистирол и др.). В уровне перекрытий необходимо предусматривать устройство антисейсмических поясов (как правило, на всю ширину стены) по всем продольным и поперечным стенам, выполняемых обычно в монолитном железобетоне с непрерывным армированием. Высота пояса должна быть не менее 15 см.

В сопряжениях стен необходимо укладывать арматурные сетки.

Покрытия и перекрытия зданий должны быть жесткими в горизонтальной плоскости и связаны с вертикальными несущими конструкциями.

Сборные железобетонные перекрытия и покрытия необходимо замоноличивать: устройством железобетонных антисейсмических поясов с заанкериванием в них панелей перекрытий и заливкой швов между панелями цементным раствором;

устройством монолитных обвязок с заанкериванием панелей перекрытия в обвязке и применением связей между панелями, воспринимающих сдвигающие усилия;

без устройства антисейсмических поясов, но с применением между панелями, а также между панелями и элементами каркаса связей в виде армированных шпонок, выпусков петель, анкеров и др.

 

Специальные требования при проектировании зданий, находящихся в зонах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов:

· обеспечивать равномерное распределение жесткостей и масс применяя симметричные конструктивные схемы;

· избегать перепада высот при наличии пролетов, проектируя здания прямоугольной формы без архитектурных изысков в виде эркеров;

· обеспечение монолитности и однородности конструкций из сборных элементов, располагая стыки вне зоны максимальных усилий;

· наименьшее значение сейсмических нагрузок обеспечат правильно выбранные строительные материалы;

· предусматривать условия, обеспечивающие общую устойчивость здания и облегчающие развитие пластических деформаций в соединениях.

·

· В зданиях до 9 этажей включительно конструкции фундаментов, стен подвалов и подземных этажей могут выполняться как в сборных конструкциях, так и в монолитном железобетоне.

· В зданиях выше 9 этажей конструкции фундаментов, стен подвалов и подземных этажей следует выполнять в монолитном железобетоне.

Антисейсмические швы в зданиях со стеновой конструктивной системой устраиваются в виде двойных несущих стен, в каркасных зданиях – установкой двойных рам.

9.Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, над горными выработками.

Просадочные грунты

Конструктивные мероприятия применяют обычно только при строительстве зданий и сооружений на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий по просадочности, возводимых с использованием комплекса мероприятий, и назначают, как правило, по расчету конструкций зданий и сооружений на неравномерные просадки грунтов оснований. Мероприятия объединяют в три основные группы, направленные на:
а) повышение прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений;
б) увеличение податливости зданий и сооружений за счет применения гибких или податливых конструкций;
в) обеспечение нормальной эксплуатации зданий и сооружений при возможных неравномерных просадках грунтов оснований.
Выбор одной из групп мероприятий или их сочетания зависит от конструктивных особенностей зданий и сооружений, а также от их технологического назначения и условий эксплуатации.
Мероприятия первой группы применяются обычно для относительно жестких зданий и сооружений. Мероприятия второй группы, связанные с увеличением податливости зданий и сооружений, применяются, как правило, для податливых и гибких зданий. Мероприятия третьей группы обычно применяются в сочетании с мероприятиями первой или второй группы для зданий и сооружений, оборудованных специальными технологическими устройствами, и направлены на обеспечение нормальной эксплуатации этих устройств при возможных неравномерных просадках грунтов в основаниях и, в случаях необходимости, на восстановление их нормального эксплуатационного положения.
Мероприятия по повышению прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений включают: разрезку зданий и сооружений осадочными швами на отдельные отсеки;»устройство железобетонных поясов или армированных швов; повышение вида и степени армирования отдельных железобетонных элементов; усиление прочности стыков между отдельными элементами конструкций; устройство жестких горизонтальных диафрагм из сборных железобетонных элементов; усиление фундаментно-подвальной части зданий и сооружений путем применения монолитных или сборно-монолитных фундаментов.
Здания и сооружения в плане целесообразно проектировать простой конфигурации, при которой обеспечивается возможность их разрезки осадочными швами на отдельные достаточно жесткие и прочные отсеки прямоугольной формы в плане. Осадочные швы, как правило, должны располагаться в местах резкого изменения высоты и нагрузок на фундаменты; изменения толщины слоя просадочных грунтов и конструкции фундаментов; у поперечных стен и т. п. Расстояние между осадочными швами назначается по расчету конструкций на изгиб и ориентировочно принимается для жилых, гражданских и промышленных многоэтажных зданий равным 20—40 м, а для промышленных одноэтажных зданий — 40—80 м.
Железобетонные пояса и армированные швы устраивают с целью повышения прочности стен и увеличения общей жесткости зданий. В крупнопанельных зданиях поэтажные пояса выполняют путем выпуска и стыкования на сварке верхней арматуры панелей, расположенной в надпроемных перемычках. В крупноблочных зданиях поэтажными поясами служат поясные и перемычные блоки, соответствующим образом армируемые и соединяемые между собой путем сварки арматуры с последующим замоноличиванием стыков. В кирпичных зданиях поэтажные пояса совмещаются с надоконными и наддверными перемычками или устраиваются армированные швы над перемычками.
Мероприятия по увеличению податливости зданий и сооружений за счет применения гибких и разрезных конструкций включают: обеспечение гибкой связи между отдельными элементами конструкций; повышение площади опирания отдельных конструкций элементов; увеличение устойчивости элементов конструкций при повышенных деформациях оснований; повышение влаго- и водонепроницаемости стыков между отдельными взаимноперемещающимися элементами конструкций.
Обеспечение нормальной эксплуатации зданий и сооружений при возможных просадках и горизонтальных перемещениях грунтов в основаниях достигается:
применением таких конструктивных решений отдельных узлов и деталей, которые позволяют в короткие сроки восстановить после неравномерных просадок нормальную эксплуатацию кранов, лифтов и т. д.
увеличением габаритов между отдельными конструкциями {например, между мостовыми кранами и элементами покрытия, размеров лифтовых шахт и т. п.), обеспечивающими восстановление нормальной эксплуатации оборудования.

Подрабатываемые территории

4.29. (5.17). Здания и сооружения для строительства на подрабатываемых территориях могут проектироваться по жесткой, податливой или комбинированной конструктивным схемам.

Жесткая конструктивная схема здания осуществляется путем объединения несущих элементов в единую пространственно-жесткую систему. При этом несущие элементы здания, их соединения и сопряжения должны быть рассчитаны на дополнительные усилия, вызванные неравномерными осадками основания в обычных условиях, а также неравномерными оседаниями и горизонтальными деформациями земной поверхности при горных подработках.

4.30. (5.15). Основной конструктивной мерой защиты зданий от неравномерных осадок и горизонтальных смещений основания является разрезка его на замкнутые прямоугольные отсеки поперечными деформационными швами. Деформационные швы должны располагаться на границах планировочных секций.

Дополнительной конструктивной мерой в случае необходимости является усиление конструкций замкнутых отсеков в соответствии с расчетом.

4.31. (5.17). При проектировании по жесткой конструктивной схеме кроме разрезки на отсеки рекомендуется применение следующих мер защиты:

усиление отдельных элементов несущих конструкций и связей между ними;

объединение несущих конструкций в жесткие пространственные системы;

устройство фундаментных и поэтажных железобетонных поясов - для бескаркасных и связей-распорок - для каркасных зданий;

устройство фундаментов в виде сплошных железобетонных плит, перекрестных балок, балок-стенок, фундаментных связей-распорок и т.п.

4.32.(5.17). При проектировании по податливым конструктивным схемам рекомендуется кроме разрезки на отсеки применение следующих защитных мероприятий:

устройство в фундаментной части зданий горизонтального шва скольжения;

введение шарнирных и податливых сопряжений между элементами несущих и ограждающих конструкций;

снижение жесткости несущих конструкций;

введение гибких вставок и компенсационных устройств.

4.33. При проектировании по комбинированной конструктивной схеме могут применяться сочетания мер защиты, рекомендуемых для жесткой и податливой схем.

При этом различные мероприятия могут применяться для подземной и надземной частей зданий, для их продольных и поперечных конструкций, при защите от горизонтальных и вертикальных деформаций основания,

4.34. Мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции зданий, должны предусматриваться в проектах зданий и сооружений в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

4.35. Для каждой длины отсека в типовом или повторно применяемом проекте необходимо установить на основании расчетов область возможного применения в зависимости от расчетных характеристик грунтов, величин прогнозируемых деформаций (вертикальных и горизонтальных) основания, особенностей принятого архитектурно-планировочного решения и этажности здания.

Длину рядовых и торцевых секций в типовых проектах рекомендуется принимать по возможности одинаковой. В случае если отсеки одного типа здания будут иметь различную протяженность, область применения такого проекта должна определяться по отсеку, имеющему наи