Види деформацій будівель і споруд

Прогноз величини деформацій підстав на стадії проектування споруди дозволяє вибрати найбільш правильні конструктивні рішення фундаментів і надземних частин будівель і споруд. Опади підстав мають вирішальний вплив на міцність і стійкість підземних конструкцій.

Осадкою називається повільна і порівняно невелика деформація. яка відбувається в результаті ущільнення грунту під дією навантажень і пручається корінних змін його структури.

При рівномірних опадах підстави підошва фундаменту в будь-який моент часу опускається на однакову величину. Такі опади не викликають перерозподілу зусиль в конструкціях, але ускладнюють нормальну експлуатацію.

При нерівномірних опадах підстави підошва фундаменту опускається на різну величину, викликаючи перерозподіл зусиль і деформацій в надземних частинах будівель і споруд. Такі опади погіршують експлуатацію обладнання, змінюють умови стійкості споруд, викликають перенапруження в окремих конструкціях і елементах.

Залежно від характеру розвитку нерівномірних осад і від жорсткості будівлі або споруди виникають такі види деформацій.

Прогин і вигин виникають в протяжних будівлях і спорудах. що не володіють більшою жорсткістю.

У разі розвитку прогину (рис. 7.1, а) найбільш небезпечна зона розтягування знаходиться в нижній частині будівлі або споруди, вигинаючи (див. Рис. 7.1,6), - навпаки, у верхній частині споруди.

Мал. 7.1. Схема прогину (а) і вигинаючи (б) споруди

Відносний прогин або вигин (? / L) будівлі або споруди оцінюється відношенням стріли прогину або вигину до довжини прогнувшись частини будівлі і кривизною згинаного ділянки (рис. 7.2) і визначається за формулою (за посібником до СНиП, 1986- СНиП 2.02.01-83 ):

7.1.

де S1 і S3 - опади в краях фундаменту-S2 - найбільша або найменша осаду фундаменту-L - довжина фундаменту.

Мал. 7.2. Відносний прогин або вигин споруди

Крен (нахил) - поворот фундаменту відносно горизонтальної осі, що виявляється при несиметричною завантаженні підстави. Найбільшу небезпеку даний вид деформації представляє для високих споруд - димових труб, вузьких будівель підвищеної поверховості та ін. Тобто характерний для жорстких споруд.

Крен розглядається як різниця абсолютних осад двох точок фундаментів, віднесених до відстані між ними (рис. 7.3), і визначається за формулою

(7.2)

де S1 і S2 - опади крайніх точок суцільного фундаменту або двох фундаментів.

Мал. 7.3. крен споруди

Перекіс будівель і споруд характерний при різкому прояві нерівномірності осад на ділянці невеликої довжини при збереженні відносної вертикальності несучих конструкцій (рис. 7.4).

Кручення виникає при неоднаковому крен будівлі або споруди по довжині, при цьому відбувається розвиток крену в двох перетинах споруди в різні боки (рис. 7.5).

Горизонтальні переміщення фундаментів будівель або споруд виникають при дії на підстави горизонтальних навантажень (рис. 7.6). Наприклад, підвалини мостів (рис. 7.6, а), гідротехнічні споруди (рис.7.6, б), вони можливі при розвитку зсувів і при виконанні підземних виробок.