Проектування та експлуатація будівель в особливих умовах
В особливих умовах знаходиться будівлі і споруди які сприймають динамічні навантаження, небезпечні деформації ґрунтів основи, а також кліматичні впливи. Особливими природними умовами вважається географічні райони в яких можливі землетруси, наявні підземні пустоти (природні або штучні). Сейсмічними (де можливі землетруси) вважаються південні території України. Для будівель найбільш небезпечні горизонтальні коливання поверхневих шарів ґрунту, а в епіцентрі землетрусу і вертикальні.
В зв’язку з цим при проектуванні будівель і споруд необхідно дотримуватись вимог, приведених в ДБН «Строительство в сейсмических районах Украины» [13]. Силу землетрусів оцінюють по 12 – бальній шкалі. Землетруси з силою менше 6 балів вважаються безпечними для будівель, а при системі більше 6 балів необхідно це враховувати в проектах. Для цього відповідно до [13] визначається інтенсивність сейсмічних впливів в балах для району будівництва, а також сейсмічність місця будівництва в залежності від категорії грунтів. Тут приведені списки міст і сіл України, карти загального сейсмічного районування (3СР – 2004) та категорії грунтів по сейсмічним властивостям (I ÷ IV). Після визначення загальної картини сейсмонебезпечності приймається рішення по забезпеченню жорсткості та надійності будівель в конструктивному плані та їх розміщення на території будівництва.
Наявність небезпечних сейсмічних впливів враховується як при визначенні навантажень на будівельні конструкції, так і на методику розрахунків. При цьому слід дотримуватись вимог до об’ємно – планувальних та конструктивних рішень, які поширюються на:
|
|
|
- кількість поверхів;
- висоту поверхів;
- довжину окремих секцій будинків;
- форму в плані (доцільна – правильна форма);
- антисейсмічні шви;
- сходові клітини і ліфтові шахти;
- фундаменти;
- стіни, каркаси;
- перекриття і покриття...
Наприклад, з точки зору того, що будівлі розглядають як закріплену в грунт консоль, то при кількості поверхів більше 12 обов’язковим є зведення суцільного підвалу під нею. Ступінь дії сейсмічних сил можна зменшити зниженням маси конструктивних елементів, пониженням їх центрів тяжіння, симетричним та рівномірним розміщенням мас і т.д.
Динамічні впливи являються результатом дії сил інерції рухомих частин машин, роботи кранів, транспортних засобів, що визивають вібрацію будівель. Вони негативно впливають на стан здоров’я людей, роботу обладнання і довговічність будівель. В зв’язку з цим коливання повинні бути мінімальними і не перевищувати допустимі значення.
Динамічні впливи можуть бути зменшені за рахунок віброізоляції машин, рівномірного їх розміщення в середині будівлі, зведенням спеціальних фундаментів під обладнання, ущільненням грунтів. Віброізоляція – це розміщення машин на пружних елементах – прокладках (деревина, резина, металорезина, пластмаси), а також на віброгасниках – пружинні або гідравлічні амортизатори.
|
|
|
Для території України важливим питанням є будівництво об’єктів залізничного транспорту на підроблювальних територіях,до яких відносяться райони з підземними розробками корисних копалин. Тут внаслідок виїмки пластів грунту може з’явитися просадка, горизонтальне зміщення (зсув) земної поверхні і інші деформації. В зв’язку з цим при проектуванні будинків і споруд необхідно передбачити:
1. Планувальні заходи, що забезпечують зменшення шкідливого впливу деформацій земляної поверхні (будови орієнтуються під прямим кутом відносно напряму можливого зміщення грунту);
2. Конструктивні заходи захисту – будови повинні мати жорстку, піддатливу або комбіновану конструктивну схему.
При жорсткійсхемі будівлі розділяються деформаційними швами на окремі відсіки і вона працює як одне ціле без взаємного переміщення окремих елементів і появи в них залишкових деформацій, зведенням фундаментів у виді суцільних плит, улаштування фундаментного та цокольного залізобетонних поясів і т.д.
|
|
|
При піддатливій конструктивній схемі допускається взаємне переміщення шарнірно зв’язаних елементів без порушення їх стійкості, зниження жорсткості несучих конструкцій, використанням статично визначених конструкцій, відділенням підземної частини від наземної швами ковзання і т.д.
При комбінованій конструктивній схемі слід передбачати сполучення жорсткої та піддатливої схем із застосуванням різних конструктивних схем підземної і наземної частини будинків і споруд.
При всіх можливих конструктивних схемах будови поділяються на відсіки. Висота будови в одному відсіку повинна бути однаковою, а довжина в залежності від розрахункових величин деформації земної поверхні, фізико-механічних властивостей ґрунтів основи, технологічних вимог, прийнятої конструктивної схеми. Деформаційні шви між відсіками повинні забезпечувати вільний нахил чи поворот відсіку при деформації основи. Розмір деформаційного шва між відсіками розраховуєтьсяна рівні підошви фундаменту, карнизу чи парапету і може складати при розрахунковій величині до 100 мм – не менше 120 мм, а при розрахунковій величині більше 100 мм – не менше 200 мм.
|
|
|
Державні будівельні норми передбачають і гірничі засоби захисту будівель і споруд від деформацій земної поверхні (коли це доцільно з економічної точки зору):
- повне або часткове закладання відпрацьованого підземного простору;
- розробку пластів у певній послідовності (розрив у часі, розділення гірничих робіт...)
- неповне виймання корисних копалин за площею та потужністю.
Особливо небезпечна експлуатація будівель в сейсмічних районах на просідаючих грунтах. Просадними вважаються лесові грунти (глини, суглинки, супіски) з великим вмістом (до 80%) пилуватих фракцій та крупно пористою структурою. Такі грунти знаходячись в напруженому стані під навантаженням при випадковому зволожені ущільнюються і додають додаткову залишкову (незворотну) деформацію – просадку. При цьому виникає перше і дуже важливе питання – не допустити появи просадки. Для вирішення цього питання необхідно:
- усунути просадні властивості грунту основи;
- виконати прорізку товщі осідання різними способами з метою передачі навантажень від будівель і споруд на підстилаючи непросідаючі ґрунтові шари;
- використати всі можливості по недопущенню зволоження грунтів.
Будівлі і споруди в таких умовах проектують залежно від їх призначення та умов роботи з використанням жорсткої, піддатливої та комбінованої конструктивних схем і в залежності від обраної схеми визначаються характер і склад методів захисту. Вибір конструктивного рішення підземної частини будови слід виконувати на основі техніко-економічного порівняння можливих варіантів з урахуванням конкретних інженерно-геологічних умов майданчика будівництва, необхідності виключення (або зменшення) можливих нерівномірних деформацій основи, які можуть викликати утворення неприпустимих тріщин у конструкціях наземної частини об’єкта будівництва.
Контрольні питання:
1. При яких навантаженнях будівлі і споруди знаходяться в особливих умовах?
2. Які райони України вважаються сейсмічно небезпечними?
3. Що необхідно враховувати в першу чергу при проектуванні будівель і споруд по забезпеченню сейсмостійкості?
4. В чому природа динамічних впливів? За рахунок чого можна зменшити силу дії динамічних впливів?
5. При яких умовах об’єкти будівництва вважаються такими, що розміщені на підроблювальних територіях?
6. Які існують конструктивні схеми будов, що зводяться на підроблювальних територіях?
7. В чому полягає небезпека зведення будов на просідаючих грунтах?
Література:
[42] стор. 155 – 160;
[19] стор. 725 – 729;
[40] стор. 173 – 186;
[13,14]- для самоопрацювання.
Література
1. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1977, 783 с.
2. Будасов Б. В., Каминский В. П., Строительное черчение: Учебник для вузов. – 4-е издание, перераб. и доп. – М., Строиздат, 1990. – 464 с.
3. Будівельна теплофізика: Навчально-методичний посібник до практичних занять і самостійної роботи (для студентів усіх форм навчання будівельних спеціальностей) Укл. Маляренко В. А., Герасимова О. М., Малаєв О. І. – Харків: ХНАМГ, 2007 – 99 с.
4. Гетун Г. В. Основи проектування промислових будівель: Навчальний посібник. – К.: Кондор, 2003 – 210 с.
5. ГОСТ 12504-80 Панели стеновые внутренниебетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. М.; 1997
6. ДБН В.1.2-14-2009 Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ. К., Мінрегіонбуд України, 2009.
7. ДБН В.2.1-10-2009 Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. К., 2009.
8. ДБН В.2.6-31:2006. Теплова ізоляція будівель зі зміною №1 від 1 липня 2013 року, К., 2006.
9. ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження і впливи. Норми проектування. К., 2006
10. ДБН В.2.6-14 - 97. Том 1, 2 і 3, Покрытия зданий и сооружений. К., 1998.
11. ДБН В.2.2-15-2005. Житлові будинки, Основні положення. К. 2005.
12.ДБН В.2.3-1-2008. Проектування, будівництво та експлуатація будівель і службово технічних споруд залізничного транспорту при швидкісному й високошвидкісному русі поїздів., К. 2009.
13. ДБН В.1.1-12:2006. Строительство в сейсмических районах Украины, К., 2006
14. ДБН В.1.1-5:2000 Будинки і споруди на підроблювальних територіях і просідаючих ґрунтах, частина 1, 2, К., 2000.
15. ДСТУ Б В.2.6-108:2010. Блоки бетонні для стін підвалів. Технічні умови. К., 2011.
16. ДСТУ Б В.2.6-65:2008. Палі залізобетонні. Технічні умови. К., 2009.
17. ДСТУ Б В.2.6-109:2010. Плити залізобетонні стрічкових фундаментів. Технічні умови. К., 2011.
18. ДСТУ Б В.2.7-61:2008 (EN 771-1:2003, NEQ). Цегла та камені керамічні. Рядові та лицьові. Технічні умови. К., 2009.
19. ДСТУ Б В.2.7-80:2008. Цегла та камені силікатні. Технічні умови. К.,2009.
20. ДСТУ Б В.2.6-55:2008. Перемички залізобетонні для будинків із цегляними стінами. Технічні умови. К., 2009
21. ДСТУ Б В.2.6-112:2010 Блоки стінові бетонні і залізобетонні для будівель. Загальні технічні умови. К., 2011.
22. ДСТУ Б В.2.6-101:2010. Метод визначення опору теплопередачі огороджувальних конструкцій. К., 2010.
23. ДСТУ ІSO 6946:2007. Тепловий опір і коефіцієнт теплопередавання. К.,2012.
24. ДСТУ Б В.2.6-53:2008 Плити перекриттів залізобетонні багатопустотні для будівель і споруд. К., 2009.
25. ДСТУ Б В.2.6-54:2008. Ригелі залізобетонні для багатоповерхових будівель. Технічні умови. К., 2009.
26. ДСТУ-Н Б В.2.6-146:2010. Настанова щодо проектування і улаштування вікон та дверей. К., 2009.
27. ДСТУ Б В.2.6-23:2009. Блоки віконні та дверні. Загальні технічні умови. К., 2009.
28. ДСТУ Б В.2.6-99:2009. Блоки дверні дерев’яні. Загальні технічні умови. К., 2010.
29. ДСТУ Б В.2.6-79:2009. Шви з’єднувальні місць примикання віконних блоків до конструкцій стін. К., 2009.
30. ДСТУ Б В.2.6-95:2009. Покрівлі. Номенклатура показників. К., 2010.
31. ДСТУ Б В.2.6-29:2011. Будівлі підприємств. Параметри (ГОСТ 23838-89, МОД).
32. ДСТУ Б В.2.6-63:2008. Колони залізобетонні для одноповерхових будівель підприємств. Технічні умови. К., 2008.
33. ДСТУ Б В.2.6-73:2008. Балки підкранові сталеві для мостових електричних кранів загального призначення вантажопідємністю до 50т. К., 2008.
34. ДСТУ Б В.2.6-74:2008. Ферми сталеві кроквяні з гнутозварних профілів прямокутного перерізу. Технічні умови. К., 2008.
35.ДСТУ Б В.2.6-84:2009. Панелі стінові трьохшарові залізобетонні з утеплювачем. Загальні технічні умови. К., 2009.
36. ДСТУ Б В.2.6-144:2010. Плити покриття залізобетонні для будівель підприємств. Технічні умови. К., 2010.
37. ДСТУ Б В.2.6-56:2008. Східці залізобетонні та бетонні. Технічні умови. К., 2009.
38. ДСТУ Б В.2.6-52:2008. Сходи маршеві, площадки та огорожі сталеві. Технічні умови. К., 2009.
39. ДСТУ Б В.2.6-62:2008. Марші та сходові площадки залізобетонні. Технічні умови. К., 2009.
40. Железобетонные конструкции (под ред. Полякова Л. П., Лысенко Е. Р., Кузнецова Л. В. – К., Высшая школа, 1984. – 352 с.
41. Загальне положення про залізничну станцію. Видання офіційне. К., 2013.
42. Здания на железнодорожном транспорте. Лукащик И. В., Лымарь Е. А., Луцкий М. С., Алферов К. А. Изд. 2-е переработанное. Изд-во «Транспорт», 1970г. – 216 с.
43. Проектирование железобетонных конструкций: Справоч. пособие/ Голышев А. Б., Бачинский В. Я., Полищук В. П. и др.; Под ред. Голышева А. Б. – К.: Будівельник, 1985 – 496 с.
44. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учебн. пособ. для вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. Л., Стройиздат (Ленинград.отл-ние), 1975, 152 с.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 1255; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!