Вимоги до проектування підстав

3 Вимоги до проектування підстав, фундаментів і підземних частин висотних зданій3.1. Для висотних будівель, що характеризуються великими і нерівномірними навантаженнями на фундамент і підставу, слід передбачати використання наступних варіантів фундаментів: плиткові фундаменти підвищеної жорсткості (зокрема коробчаті з розвиненою підземною частиною будівлі) на природній або укріпленій підставі; свайні фундаменти (переважно у вигляді глибоких опор); комбіновані, зокрема свайно-плиткові і плитково-анкерні фундаменти.3.2. При проектуванні висотних будівель переважно використовувати варіанти компоновки і архітектурно-планувальні рішення, що забезпечують сприятливі умови взаємодії будівлі з підставою, зокрема: пристрій підземних поверхів, сприяючий підвищенню жорсткості закладення будівлі в підставу і зміні в сприятливому відношенні напружено-деформованого стану грунтів в підставі, слідством чого є також зменшення осідань і крену споруди. Рішення про використання підземного простору слід приймати з урахуванням геотехнічних чинників на основі техніко-економічного аналізу; пристрій навколо висотної частини будівлі надземних стілобатних споруд або будівель із змінною поверховістю, що підвищує стійкість споруди в цілому; пристрій розділових стінок, що заглиблюються в шари підстави, що малодеформуються, з метою мінімізації впливу будівництва висотної будівлі на навколишню забудову; пристрій стенів, що несуть, і діафрагм жорсткості підземних поверхів; використання архітектурно-планувальних схем, що не викликають значний конструктивний ексцентриситет навантаження і нерівномірність осадок.3.3. Вибір варіанту конструкції фундаменту здійснюється на підставі техніко-економічного порівняння варіантів на стадії "Проект" і визначається конструктивно-планувальною схемою будівлі, характером нашарувань грунтів, їх физико-механическими характеристиками, навантаженнями, передаваними будівлею на підставу, взаємодією будівлі, що будується, з масивом грунту і з навколишньою забудовою, особливостями організації і технології будівництва будівлі. Застосування конкретного типу фундаменту при будівництві висотних будівель вимагає спеціального розрахункового обгрунтування з урахуванням особливостей взаємодії висотної споруди з підставою, вказаних в Додатку А. У свою чергу, при виборі конструктивної схеми верхньої будови і способу передачі навантаження на фундаментну конструкцію слід враховувати особливості взаємодії з підставою вибраного типу цієї конструкциі.3.4. Розрахункове обгрунтування варіантів фундаментів і підземної частини висотної будівлі, визначення основних параметрів фундаментної конструкції, попередній розрахунок осідань і їх нерівномірності, прив'язку до місцевих умов, оцінку загальної стійкості підстави і тому подібне допускається виконувати з використанням навантажень, що не враховують перерозподіл, надфундаментной конструкції інженерних методик, викладених в Сніп 2.02.01, МГСН 2.07, Сніп 2.02.03, Інструкції [21], СП 50-101 і СП 50-102.3.5. Розрахунок системи "надфундаментниє конструкції - фундамент - підставу" слід виконувати з урахуванням послідовності і технології зведення будівлі. З іншого боку, послідовність зведення різних частин комплексу слід призначати так, щоб мінімізувати несприятливий взаємовплив цих частин через грунтовий массив.3.6. У розрахунках підстав, фундаментів і підземних частин висотних будівель і споруд слід враховувати неоднорідність підстави по глибині і в плані, а також непружні деформації грунту і матеріалів підземних і надфундаментних конструкцій з урахуванням вказівок Сніп 2.02.01, СП 50-101, Сніп 2.03.01.3.7. На стадії робочого проектування слід виконувати комплексні розрахунки конструктивної схеми будівлі з урахуванням жорсткості надфундаментной конструкції і взаємодії конструкцій наземної і підземної частин висотної споруди, фундаменту і підстави. У цих розрахунках рекомендується враховувати геометричну і фізичну нелінійність, анізотропію, пластичні і реології властивості і температурні деформації грунтів і конструктивних матеріалів, розвиток областей пластичних деформацій в грунтовому масиві під фундаментом. Властивості грунтової підстави у вказаних розрахунках рекомендується враховувати із залученням спеціалізованих геотехнічних программ.3.8. Чисельні розрахунки підстави, фундаментів і підземних частин будівлі можуть проводитися в плоскій постановці для характерних перетинів будівлі в тих випадках, коли можлива відповідна схематизація розрахункової моделі. У складних випадках (складна геометрія конструктивного об'єму будівлі в плані і по висоті, значні по величині внецентренниє в плані навантаження, істотна неоднорідність будови і властивостей грунтів підстави і ін.) Розрахунки рекомендується виконувати в просторовій постановке.3.9. Підстави, фундаменти і підземні частини висотних будівель слід розраховувати по двох групах граничних станів: по першій групі - по міцності грунтів і здатності підстав і конструкцій фундаментів і підземної частини будівлі, що несе; по другій групі - по деформаціях (осіданням, крену, прогинам, відхиленням центру тяжіння будівлі від вертикалі і т. п.) і по придатності до нормальної експлуатациі.3.10. При розрахунку підстав і фундаментів висотних будівель слід відповідно до МГСН 4.19 набувати значень коефіцієнта надійності по відповідальності будівлі равнимі:1,1 - для будівель від 75 до 100 м;1,15 - від 100 до 200 м;1,2 - понад 200 м. При проектуванні висотних споруд висотою більше 300 м допускається збільшення значення коефіцієнта надійності по відповідальності вище вказаної величини. На коефіцієнт надійності по відповідальності слід умножати "ефект (ГОСТ 27751) навантаження" - внутрішні сили і переміщення конструкцій і підстав, що викликаються навантаженнями і воздействіямі.3.11. Будівлі висотою 100 м і більш необхідно відповідно до МГСН 4.19 розраховувати на сейсмічні дії. Розрахунок фундаментів, підстав і підземних частин будівель повинен виконуватися на основне і особливе поєднання навантажень. При розрахунку на особливе поєднання з урахуванням сейсмічної дії значення розрахункових навантажень слід умножати на коефіцієнти поєднань, що приймаються по Сніп Ii-7.3.12. Розрахунки підстави по здатності, що несе, слід виконувати у всіх випадках при проектуванні висотних будівель відповідно до методик, викладеними в СП 50-101, СП 50-102, Сніп 2.02.01, Сніп 2.02.03, розглядаючи основне поєднання розрахункових значень навантажень, а за наявності особливих навантажень і дій - основне і особливе поєднання розрахункових значень нагрузок.3.13. Розрахунки деформацій підстави, короткочасних навантажень, що виникають при дії, рекомендується виконувати, використовуючи дані про залежність значень деформаційних характеристик від часу додатку навантаження. За відсутності відповідних даних розрахунки деформацій рекомендується виконувати по традиційній методіке.3.14. При розрахунку підстав, фундаментів і підземних частин висотних будівель на поєднання навантажень, що враховує дію динамічної складової вітрового навантаження, для орієнтовних оцінок допускається визначати крен фундаментів з урахуванням вітрового навантаження, приймаючи її величину у розмірі 50% сумарного значення нормативних величин статичною і динамічною складових вітрової нагрузки.3.15. Розрахунок підстав висотних будівель по граничних станах другої групи (по деформаціях) слід проводити на основне поєднання навантажень, при цьому деформаційні характеристики грунтів підстави приймаються з коефіцієнтом умов роботи = 0,9. Значень прочностних характеристик грунтів при розрахунках висотних будівель по другій групі граничних станів набувають "із забезпеченістю" 0,95 згідно Сніп 2.02.03.3.16. Розрахунок підстав по деформаціях проводиться виходячи з умови, (1) де S - сумісна деформація підстави і споруди, визначувана розрахунком відповідно до рекомендацій СП 50-101; - граничне значення сумісної деформації підстави і споруди, встановлюване відповідно до рекомендацій пп. 3.19 - 3.29 Цього документа. Сумісна деформація підстави і споруди характерізуєтся:- абсолютним осіданням (підйомом) підстави S окремого фундаменту;- середнім осіданням підстави споруди S;- відносною різницею осідань (підйомів) двох фундаментів;- креном фундаменту (споруди) i;- відносним прогином або вигином f/l;- кривизною ділянки споруди, що згинається;- відносним кутом закручування споруди;- горизонтальним переміщенням фундаменту (споруди) u.3.17. Граничні значення характеристик сумісної деформації підстави, фундаменту і підземної частини висотної будівлі рекомендується встановлювати виходячи з необхідності дотримання: технологічних або архітектурних вимог до деформації споруди (зміна проектних рівнів і положень споруди в цілому, окремих його елементів і устаткування, включаючи вимоги до нормальної роботи ліфтів, спеціального устаткування, підйомних пристроїв елеваторів і т. п.) -; вимог до міцності, стійкості і трещиностойкості конструкцій, включаючи загальну стійкість споруди, -.3.18. Граничні значення сумісної деформації підстави, фундаменту і підземної частини висотної будівлі по технологічних або архітектурних вимогах повинні встановлюватися, виходячи з конструктивних, функціональних і експлуатаційних особливостей висотної будівлі відповідно до правил технічної експлуатації устаткування або завдання на проектування з обліком в необхідних випадках рихтування устаткування і вертикального транспорту в процесі експлуатациі.3.19. Перевірка дотримання умови S < проводиться у складі розрахунків споруди у взаємодії з підставою після відповідних розрахунків конструкцій споруди по міцності, стійкості і трещиностойкості.3.20. Граничні значення сумісної деформації підстави і споруди за умовами міцності стійкості і трещиностойкості конструкцій повинні встановлюватися при проектуванні на основі розрахунку споруди у взаємодії з основанієм.3.21. Коефіцієнти, що входять в регламентованих нормами Сніп 2.01.07, Сніп 2.02.01 граничних умов, при виборі і обгрунтуванні проектних вирішень висотних будівель можуть уточнюватися у бік збільшення з урахуванням особливост