6.4.20 Здания и сооружения, проектируемые для строительства в грунтовых условиях II типа по просадочности, следует рассчитывать при наиболее неблагоприятном расположении просадочной воронки по отношению к зданию или сооружению (см. рисунки 6.2, 6.3):
а) под серединой здания или сооружения при 
с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия минус εu,sl в средней части воронки и кривизной выпуклости и относительными горизонтальными деформациями растяжения плюс εu,sl на краях воронки;
с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия минус εu,sl в средней части воронки и кривизной выпуклости и относительными горизонтальными деформациями растяжения плюс εu,sl на краях воронки;б) под зданием и сооружением при 
с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия минус εu,sl ;
с кривизной вогнутости и относительными горизонтальными деформациями сжатия минус εu,sl ;в) под торцом здания или сооружения с кривизной выпуклости и относительными горизонтальными деформациями растяжения плюс εu,sl .
Примечание - При просадке грунта от собственного веса при 
20 см горизонтальные деформации земной поверхности в расчетах конструкций зданий и сооружений, относящихся к III уровню ответственности, допускается не учитывать.
20 см горизонтальные деформации земной поверхности в расчетах конструкций зданий и сооружений, относящихся к III уровню ответственности, допускается не учитывать.6.4.21 Отдельные виды деформаций земной поверхности (горизонтальные перемещения, наклоны и др.) при расчете конструкций допускается не учитывать, если установлено, что усилия от таких деформаций достаточно малы по сравнению с усилиями от других (основных) видов нагрузок и воздействий.
6.4.22 Расчетные схемы деформаций зданий и сооружений, используемые для определения усилий и деформаций в их конструкциях, должны отражать с требуемой степенью точности действительные условия работы зданий и сооружений и особенности их взаимодействия с основанием. В необходимых случаях они должны учитывать: пространственную работу, геометрическую и физическую нелинейность, а также ползучесть материалов конструкций.
Нелинейные факторы работы строительных конструкций необходимо учитывать комплексно: физическую и конструктивную нелинейность; переменный характер нагружения и др. Без достоверной оценки степени влияния отдельных факторов на величину усилий в конструкциях односторонний учет какого-либо одного фактора не допускается.
6.4.23 Конструкции следует рассчитывать на воздействия от просадки грунтов и изменения их физико-механических характеристик, исходя из условия совместной работы основания здания либо сооружения.
В зависимости от значений нормальных и касательных напряжений, действующих на контакте основания с фундаментом, модель основания допускается принимать в виде:
а) линейно-упругой системы;
б) нелинейно-неупругой системы, отражающей нелинейную связь между деформациями и нагрузками на основание в стабилизированном состоянии грунта, различие в деформационных свойствах основания при нагружении и разгрузке, нарушении контакта между фундаментом и основанием;
в) реологической системы, отражающей деформационные свойства основания для различных моментов времени в течение строительного и эксплуатационного периодов (в нестабилизированном состоянии грунта).
Деформационные свойства основания на контакте с фундаментами допускается определять с применением одного коэффициента жесткости основания при сжатии - C, а при одновременном учете вертикальных и горизонтальных деформаций дополнительно с применением коэффициента жесткости основания при сдвиге - G, определяемых согласно приложению И.
6.4.24 При определении усилий в конструкциях зданий и сооружений от воздействия просадок грунтов от собственного веса величиной 
0,3 м необходимо:
0,3 м необходимо:а) выполнять расчет на совместное воздействие вертикальных (просадок Ssl,g, относительных разностей их 
и др.) и горизонтальных перемещений, принимая при этом в качестве расчетных суммарные усилия, возникающие одновременно в конструкциях от этих перемещений;
и др.) и горизонтальных перемещений, принимая при этом в качестве расчетных суммарные усилия, возникающие одновременно в конструкциях от этих перемещений;б) при наличии данных, согласно которым отдельные виды деформаций поверхности основания достигают своих максимальных значений, одновременно вызывая в конструкциях усилия одного знака (усилия складываются) два усилия от этих видов деформаций суммировать по формуле (6.4) и три усилия по формуле (6.5):
; (6.4)
, (6.5)
где X1, X2, X3 - усилия от различных видов деформаций поверхности основания (например, вертикальных и горизонтальных перемещений при просадке, а также от сейсмики, оползней и т.п.).
6.4.25 Расчетные схемы зданий и сооружений, используемые для определения усилий и деформаций в их конструкциях должны отражать с целесообразной степенью точности действительные условия работы зданий и сооружений и особенности их взаимодействия с основанием. В необходимых случаях они должны учитывать: пространственную работу, геометрическую и физическую нелинейность, а также ползучесть материалов конструкций.
Нелинейные факторы работы строительных конструкций необходимо учитывать комплексно: физическую и конструктивную нелинейность, переменный характер нагружения и др. Без достоверной оценки степени влияния отдельных факторов на величину усилий в конструкциях односторонний учет какого-либо одного фактора не допускается.
При невозможности учета указанных выше нелинейных факторов, следует применять инженерные методики, основанные на использовании численных методов расчета конструкций зданий и сооружений, и оценки напряженно-деформируемого состояния грунтовых оснований. Указанные методики основаны на использовании "контактных моделей" - для описания взаимодействия конструкций и основания, и методов строительной механики - для определения усилий в конструкциях.
6.4.26 Для выбора модели основания следует произвести расчет с использованием модели основания в виде линейно-упругой системы.
Если полученные в результате этого расчета значения нормальных p и касательных τ напряжений на отдельных участках контакта основания с фундаментом удовлетворяют условиям
; (6.6)
на участке 
;
или 
на участке 
,то расчет допускается производить с использованием линейно-упругой системы.
В формуле (6.6)
pn - начальное нормальное давление на основание от сооружения, действующие до появления просадки;
R - расчетное сопротивление грунта основания R, определенное согласно требованиям СП 22.13330;
τmax - предельное значение касательного напряжения, кПа, по подошве фундамента, определяемое согласно требованиям СП 22.13330;
A - площадь, м, контакта основания с фундаментом на которой превышены напряжения p и τ;
Ap и Aτ - площади, м, контакта основания с фундаментом, на которых проявляются соответственно нормальные и касательные напряжения.
6.4.27 Усилия, возникающие в несущих конструкциях зданий и сооружений от воздействия горизонтальных деформаций грунтов оснований при просадках их от собственного веса, следует определять в зависимости от конструктивных особенностей подземной части здания или сооружения, глубины заложения их фундаментов, площади контакта с грунтом, физико-механических свойств грунтов основания, в том числе и изменения их в процессе строительства и эксплуатации, действующих нагрузок на фундаменты с учетом:
а) сдвигающих сил по подошве фундаментов;
б) сдвигающих сил по боковым поверхностям фундаментов;
в) нормального давления сдвигающегося грунта на лобовые поверхности фундаментов.
6.4.28 При проектировании зданий и сооружений в необходимых случаях следует учитывать наряду с рихтовкой подкрановых путей, лифтовых шахт и других конструкций, возможность выравнивания отдельных конструкций, отсеков, отрезанных осадочными швами, и в целом зданий и сооружений в процессе их эксплуатации путем подъема их домкратами или наоборот опускания путем частичного выбуривания грунта под фундаментом, либо регулируемым замачиванием просадочных грунтов под всем зданием или сооружением. В связи с этим следует выполнять соответствующие дополнительные расчеты конструкций на неравномерные деформации основания и в стадии выравнивания.
Расчетом на выравнивание следует также проверять несущую способность и устойчивость фундаментно-подвальной части зданий, воспринимающих сосредоточенную нагрузку от выравнивающих устройств (домкратов, включая проверку на устойчивость основания при передаче на него давления от выравнивающих устройств).
Примечание - Расчеты на воздействия просадок грунтов конструкций зданий и сооружений III уровня ответственности, а также объектов массового строительства, по которым имеется достаточный положительный опыт строительства и эксплуатации в местных грунтовых условиях допускается не производить.
Приложение А (рекомендуемое). Типовые примеры сдвижений и деформаций земной поверхности
 | |
| 409 × 465 пикс. Открыть в новом окне | |
а - вертикальный разрез вкрест простирания при наклонном залегании угольных пластов; б - то же, при крутом залегании угольных пластов; в - вертикальный разрез по простиранию пластов; 1- кривые оседаний; 2 - эпюры наклонов; 3 - эпюры кривизны; 4 - эпюры относительных горизонтальных деформаций; 5 - эпюры горизонтальных сдвижений; 6 - пласт; 7 - очистная выработка; 8 - положение земной поверхности до подработки; ηmax - максимальное оседание земной поверхности; β0, γ0, δ0 - граничные углы сдвижения; ψ1, ψ2, ψ3- углы полных сдвижений; θ - угол максимального оседания; α - угол падения пласта
Рисунок А.1 - Иллюстрация видов сдвижений и деформаций земной поверхности при разработке пластового месторождения
 | |
| 579 × 263 пикс. Открыть в новом окне | |
S0 - значение максимального оседания поверхности основания под влиянием подземной выработки (как правило, над центром подземной полости); B - ширина мульды, т.е. расстояние между точками поверхности, в которых "оседание" поверхности равно нулю или минимальному значению, установленному в соответствии с проектными требованиями; H - глубина залегания, D0 - характерный размер подземной выработки; - граничный угол сдвижения (угол наклона линий, соединяющих контур выработки с граничными точками мульды сдвижения); δ - величина технологического перебора (разница между фактическим диаметром пройденной выработки и внешним диаметром обделки тоннеля)
Рисунок А.2 - Пример расчетной схемы деформирования основания над подземной тоннельной выработкой
Форму сечения поверхности основания принято описывать "типовой" кривой, например, так называемой "кривой Гаусса".