Состояний

В России строительные конструкции и основания рассчитываются на нагрузки воздействия по группам предельных состояний. Под предельными подразумеваются такие состояния, при которых конструкции, основание, здание или сооружение перестают удовлетворять эксплуатационным требованиям.

В соответствии с нормами главные положения расчета по методу предельных состояний направлены на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик элементов, условий их работы, а также степени ответственности и значимости проектируемых объектов, определяемой материальным и социальным ущербом при нарушении их работоспособности. При этом особо выделяется надежность строительного объекта, как свойство выполнять заданные функции в течение предусматриваемого периода времени.

Проектирование зданий и сооружений осуществляется по двум группам предельных состояний. Первая связана с расчетами по потере несущей способности (прочности) или полной непригодности и эксплуатации, вторая – по деформациям и непригодности к нормальному использованию. Под нормальным использованием понимают эксплуатацию, осуществляемую без каких-либо ограничений в соответствии с предусмотренными технологическими или бытовыми условиями.

Строительные нормы и правила обуславливают необходимость расчета оснований по несущей способности для ряда случаев. Из них применительно к лессовым грунтам можно выделить следующие:

а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки(подпорные стенки, стены подвальных помещений, фундаменты распорных конструкций и т.д.), в том числе сейсмические;

б) сооружение расположено на откосе или вблизи него. Допускается не производить расчета, если конструктивными мероприятиями (например, устройство анкерных креплений подпорных стен или перекрытий над подвалом, применение затяжек для распорных конструкций и т.п.) исключается возможность смещение проектируемого фундамента.

Наступление предельного состояния первой группы означает исчерпание несущей способности лессового грунта или общую потерю устойчивости возведенных зданий и сооружений. При действии на основание преобладающей вертикальной нагрузки такие явления в лессовом основании фундаментов промышленных и гражданских зданий наблюдаются сравнительно редко. Поэтому в инженерной практике наиболее часто выполняют расчеты для обеспечения требований проектирования по второй группе предельных состояний – по деформациям.

Опыт строительства показывает, что нарушение прочности надземных конструкций часто происходит при больших запасах несущей способности основания. По мнению специалистов главная причина аварий кроется в том, что строители, увлекаясь выбором нагрузок на грунт, упускают из виду оценку тех осадок, которые при этом происходят.

Математические условия расчета по деформациям основания могут быть представлены в следующем виде:

P ≤ R; (3.5)

S_n ≤ S_u; (3.6)

(3.7)

или

i ≤ i_u, (3.8)

где р – среднее давление по подошве фундамента при расчете по второму предельному состоянию на основе сочетания нагрузок;

R – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента при расчете по второму предельному состоянию, вычисленное по формуле (3.2) для характеристик лессового грунта прогнозируемой влажности;

S_n - расчетная (полная) вертикальная деформация основания фундамента;

S_u – предельная (допустимая) вертикальная деформация здания или сооружения в зависимости от материала и проектного решения их надземных конструкций, принимается по СНиП;

- расчетная относительная разность вертикальных деформаций здания или сооружения;

- предельная (допустимая) относительная разность вертикальных деформаций здания или сооружения по СНиП;

i - расчетное значение крена здания или сооружения;

i_u - предельное (допустимое) значение крена здания или сооружения по СНиП.

Для полного соблюдения требований расчете согласно условиям (3.5)-(3.8) при проектировании и строительстве зданий и сооружений на лессовых основаниях применяют специальные комплексы мероприятий, которые будут рассмотрены ниже.