Оценка влияния строительства на окружающую застройку. Часть I

Октябрь 2015 года

В условиях плотной существующей застройки, необходимо правильно оценивать риски связанные с подвижкой грунтов и осадкой соседних зданий во время нового строительства. В статье мы покажем методику расчета на примере обустройства котлована в плотной исторической застройке.

В настоящее время существуют достаточно разработанные методики оценки влияния нового строительства на окружающие здания. Обычно методики достаточно дорогостоящие и требуют проведения изысканий  по обследования несущей способности грунтов и  конструкций прилегающих зданий.

Но иногда ситуация немного упрощается, когда  проектировщики сталкиваются с ситуацией, расположения соседних зданий  на границе влияния  строительных работ. Пример расчета для такого случая мы приведем ниже.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ  НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА НА СУЩЕСТВУЮЩУЮ ЗАСТРОЙКУ

И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПЛЕНИЯ КОТЛОВАНА

В статье выполнены расчеты элементов крепления котлована при строительстве здания в Центральном районе Санкт-Петербурга, в условиях плотной исторической застройки.

Целями расчета являются:

1. Оценка зоны влияния от котлована.

2. Расчет шпунтового ограждения

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Схема  котлована показана на рисунке ниже:

Оценка влияния на окружающую застройку. Схема котлована.

Характеристики грунтов показаны в таблице ниже:

Характеристика грунтов на месте строительства.

Совмещенная схема котлована и данные скважины (всего скважин несколько) показана на схеме ниже:

Схема котлована и данные скважины.

Характеристики шпунтовой сваи:

2. РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Расчет элементов крепления котлована выполнен на программном комплексе Plaxis 3D по модели упрочняющегося грунта (hardering soil).

Основные стадии расчета, моделирующие последовательность работ:

- определение существующих напряжений в грунтовом массиве;

- выполнение работ по устройству шпунтовой стенки (активация соответствующих элементов);

- поэтапная откопка котлована на проектную отметку;

- учет нагрузки на бровке котлована.

Отметка низа ростверка -3,550. Под ростверком предусмотрена гидроизоляция и бетонная подготовка 100мм.

Отметка дна котлована принята -3,700 абс. +3,000. Глубина котлована 3,6м.

Для оценки влияния котлована на окружающую застройку замоделирован грунтовый массив шириной 30м по периметру котлована. 

3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

Предусмотрены несколько этапов экскавации. Результаты по этапам расчета:

3.1. Погружение шпунта 

3.2. Стадия откопки 2 м (абс. 0,000). Без крепления откосов. Установка обвязочной балки 40К2. 

На этом этапе работ, согласно расчетам, перемещения шпунтовой стены не превышают 5см.

Изгибающий момент в стене тоже в пределах нормы (смотрите схему ниже):

3.3. Стадия откопки 3,6м. С установленной обвязочной балкой. 

На этом этапе работ, согласно расчетам, максимальные горизонтальные перемещения шпунтовой стены не превышают 11 см.

Изгибающий момент в стене смотрите на схеме ниже:

Изгибающий момент в объвязочной системе:

Расчет обвязочной балки по прочности:

Сталь: C255

Группа конструкций по приложению В СП 16.13330.2011 2

Коэффициент надежности по ответственности 0.95

Коэффициент условий работы 1

Предельная гибкость для сжатых элементов: 200

Предельная гибкость для растянутых элементов: 300

Геометрические характеристики

 
Параметр
Значение
Единицы измерения
A
Площадь поперечного сечения
218.67
см2
Av,y
Условная площадь среза вдоль оси U
115.824
см2
Av,z
Условная площадь среза вдоль оси V
47.452
см2
 a
Угол наклона главных осей инерции
0
град
Iy
Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y
66622.999
см4
Iz
Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z
22412
см4
It
Момент инерции при свободном кручении
303.937
см4
Iw
Секториальный момент инерции
8048205.429
см6
iy
Радиус инерции относительно оси Y1
17.455
см
iz
Радиус инерции относительно оси Z1
10.124
см
Wu+
Максимальный момент сопротивления относительно оси U
3331.15
см3
Wu-
Минимальный момент сопротивления относительно оси U
3331.15
см3
Wv+
Максимальный момент сопротивления относительно оси V
1120.6
см3
Wv-
Минимальный момент сопротивления относительно оси V
1120.6
см3
Wpl,u
Пластический момент сопротивления относительно оси U
3672.46
см3
Wpl,v
Пластический момент сопротивления относительно оси V
1699.868
см3
Iu
Максимальный момент инерции
66622.999
см4
Iv
Минимальный момент инерции
22412
см4
iu
Максимальный радиус инерции
17.455
см
iv
Минимальный радиус инерции
10.124
см
au+
Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U)
5.125
см
au-
Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)
5.125
см
av+
Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V)
15.234
см
av-
Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V)
15.234
см
P
Периметр
233.623
см

Длина элемента  3 м

Расчетная длина в плоскости XoY 1

Расчетная длина в плоскости XoZ 1

Расстояние между точками раскрепления из плоскости 1 м

Результаты расчета по комбинациям загружений

N = 0 Т

My = 100 Т*м

Qz = 1 Т

Mz = 0 Т*м

Qy = 0 Т

Проверено по СНиП

Проверка

Коэффициент использования

п.8.2.1

Прочность при действии изгибающего момента My

1.216

п.8.2.1

Прочность при действии поперечной силы Qz

0.015

п.9.1.1

Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов с учетом пластики

1.157

п.8.4.1

Устойчивость плоской формы изгиба

1.216

п.10.4.1

Предельная гибкость в плоскости XoY

0.099

п.10.4.1

Предельная гибкость в плоскости XoZ

0.057

Коэффициент использования 1.216 - Прочность при действии изгибающего момента My

Обвязочная балка не удовлетворяет требованиям прочности.

Для восприятия усилий в шпунтовой стене необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия, которые мы рассмотрим во второй части статьи "Оценка влияния строительства на окружающую застройку. Часть II"

Подготовлено по материалам компании "Питер Девелопмент". При перепечатке ссылка обязательна.

Комментарии





ПРАВИЛА КОММЕНТИРОВАНИЯ:

Просим в комментариях придерживаться темы обсуждения.

Все комментарии, не относящиеся к теме обсуждения, будут удаляться без предупреждения.
Комментарий удален модератором
Комментарий удален модератором