Проектирование подземной части здания и сооружения должно вестись в соответствии с нормативами по проектированию в сейсмических районах. Сейсмическое воздействие на здание определяет характер и размеры фундаментов зданий.
Фундаменты при строительстве в сейсмических районах
При воздействии сейсмических сил здание, работающее как консоль, деформируется, поэтому особое значение приобретают:
глубина заложения подземной части как анкера;
предотвращение возможного нарушения контакта между наземной и подземной частями, заключающееся в анкеровке элементов стен в элементы подземной части или анкеровке подземной части здания путем устройства свайных фундаментов;
увеличение жесткости подземной части здания;
разрезка здания на отсеки;
устройство фундаментов на одной отметке.
«Жесткий нуль»
Фундаментно подвальную часть сейсмостойких зданий строят по принципу «жесткого» и 41 гибкого нуля». Ее высота зависит от высоты здания h и глубины анкеровки в грунт hv
«Жесткий нуль» характеризуется жестким соединением наземной и подземной частей здания, а также большой жесткостью самого нулевого этажа здания (рис. II. 21, а).
«Гибкий нуль»
«Гибкий нуль» характеризуется тем, что нижняя часть здания выполняется из конструкций малой жесткости и является элементом, компенсирующим воздействия сейсмической силы (рис. II. 21, б, в).
Здания с «гибким нулем» требуют специального расчета, их применение не имеет достаточного практического подтверждения, поэтому наибольшее применение в практике проектирования и строительства получили фундаменты с «жестким нулем». Глубину заложения фундаментов в зданиях высотой до 5 этажей включительно принимают как для зданий, проектируемых для несейсмических районов.
Под здания высотой до 9 этажей включительно, особенно при наличии слабых грунтов, рекомендуется устраивать техническое подполье; глубина заложения подошвы фундамента от спланированного грунта не должна быть менее 1/10 высоты наземной части. Если основанием здания является скальный грунт, подполье можно устраивать под частью здания или под отсеком.
Фундаменты под высотные здания до 14 этажей закладывают глубиной, как правило, не менее двух наземных эксплуатируемых этажей.
На скальных грунтах фундаменты закладывают в одном уровне; при заложении фундаментов в разных уровнях переходы выполняют уступами.
Фундаменты для зданий высотой до 9 этажей выполняют из блоков (рис. II. 21, г), более 9 этажей — из монолитного или сборно-монолитного железобетона (рис. II. 21, д).
Фундаменты могут быть ленточными или в виде сплошной плиты.
При использовании для стен подвалов сборных блоков необходимо обеспечить их надежную перевязку (не менее 1/3 блока по длине стен подвалов), а также перевязку в углах и в местах пересечения стен.
При устройстве сборно-монолитных конструкций необходимо обеспечить надежное равнопрочное соединение элементов фундаментов между собой, а также с элементами цоколя (цокольными панелями или блоками стен подвала) при помощи закладных деталей. При решении стен подвала из блоков необходимо обеспечить анкеровку их в стыки фундаментных блоков (рис. II. 21, е, ж, з) с замоноличиванием бетоном класса не менее В7,5. Эти анкерные каркасы являются связью наземной части здания с фундаментами.
По верху сборных ленточных фундаментов (по всему периметру) необходимо предусматривать сплошные растворные или бетонные пояса, армированные следующим образом: при сейсмичности 7 баллов — не менее 3 0 10 мм; 8 баллов — не менее 4 0 10 мм; 9 баллов — не менее 6 0 10 мм. Продольную арматуру связывают или сваривают поперечными стержнями диаметром 6 мм и устанавливают с шагом не более 40 см. Такие же пояса устраивают по верху сборных стен подземной части здания (по его периметру). При веденные мероприятия проверяются в каждом отдельном случае расчетом.
Армированный пояс может быть заменено индустриальным решением — сборно-монолитной конструкцией индивидуального блока с выпусками арматуры. Его целесообразность должна быть подтверждена технико -экономическим расчетом. Здания, строящиеся в условиях сейсмического воздействия, имеют ограничения в конфигурации подземной части в случае различных грунтов основания.
Здания должна быть преимущественно прямоугольной формы с пролетами 6, равными 4,8—6,6 м, и шагами /, /,, равными 3—3,9 м. В случае заложения здания или блок-секций в разных уровнях переход от более заглубленной к мене заглубленной выполняют уступами; при этом примыкающие части здания должны иметь одинаковые заглубления на расстоянии не менее 1 м от шва. Размеры уступов при скальных грунтах не имеют ограничения (рис. I] 22, а). Фундаментные блоки и цокольные панели должны иметь связи, обеспечивающие возможность восприятия как растягивающих усилий, так и усилий сдвига, возникающих при сейсмических воздействиях (рис. I 22, б, в).
Армированный пояс
Армированный пояс устраивают по верху панельных стен, однако более целесообразно решение, когда пояс выполнен в теле панели и является частью ее арматурного блока. В случае больших усилий или необходимое увеличения ширины стены при большой ширине фундамента может быть рекомендовано индивидуальное решение сборно-монолитного пояса (рис. II. 22, г, д).
Фундаменты под шахты лифтов выполняют сборными либо монолитными, связь фундамента с наземной частью лифтовой шахт обеспечивается сваркой закладных деталей. При этом лифтовая шахта не может бьгть связана с основными конструкциями здния, так как деформации лифтовой шахт и основных конструкций несопоставим (рис. II. 22, е).
Усилия, возникающие в подземной части здания, как горизонтальные, так и вертикалные, воспринимаются элементами подземной части и фундаментами. В зависимости от внешних воздействий, кроме вертикально связей, устраивают шпоночные соединен: с арматурными выпусками для жесткой связи конструкций. Их сечения, количество и диаметр арматурных выпусков определяют расчетом. Возможны решения с предварительным натяжением вертикальных связей с регулируемыми вертикальными связями.
