Строительные решения / О несущей способности фундаментов при реконструкции зданий.  

Здравствуйте!
Верно ли утверждение : "Несущая способность фундаментов при реконструкции (лет через 20-30 после строительства) в следствие уплотнения грунтов повышается на 30% и надстраивать новый этаж можно беспрепятственно?"
Конечно, шурфовка и геология обязательны , но, где такое вообще было написано? Может кто помнит какие-нибудь нормы с похожими утверждениями.
ТКП 254 по устройству фундаментов вещает только:
"4.2.16 Инженерно-геологические изыскания для разработки проектов реконструкции и усиления
существующих зданий и сооружений, а также проектов новых объектов, размещаемых вблизи от них,
проводят согласно СНБ 1.02.01 с учетом данных раздела 9 и должны с учетом 4.1.4 дополнительно
предусматривать:
— проходку шурфов для обследования и испытания фундаментов и грунтов оснований сущест-
вующих зданий (сооружений) с учетом требований таблицы 9.2 настоящего технического кодекса;
— бурение  разведочных  скважин  и  зондирование  внутри  и  вдоль  контура  реконструируемого
здания на расстоянии от него не более 3 м;
— испытания грунтов методами зондирования и среза;
— испытания грунтов в скважинах на сжатие штампами или прессиометрами в зоне примыкания
строений и на противоположном конце нового объекта;
— лабораторные исследования образцов грунтов ненарушенного сложения с определением их
деформационных и прочностных характеристик. "

В книжках такие фразы встречаются, но надо помнить, что разные грунты по разному уплотняются и нагрузки от фундамента на них разные...

Это утверждение верно ровно настолько, насколько нормы имеют запас по расчетному сопротивлению дисперсных грунтов. Этот запас заложенные авторами норм составляет приблизительно 30%. Поэтому если осадка здания в норме, то можно немного накидывать - я слышал про 20%. Косвенно это подтверждается пунктом в СП, о возможности повышения расчётного сопротивления на 20% если осадка не превышает 40% от предельного значения. Следует понимать, что для дисперсных грунтов расчётное сопротивление это не предел несущей способности, а предел линейной деформируемости, то есть граница применимости теории упругости к расчёту осадок. Поэтом ничего страшного при превышении расчётного сопротивления кроме нелинейной деформируемости не случится.

Значит в белорусских нормах таких записей нет и экспертизе можно доказывать увеличение нагрузок только на языке расчетов.

Да дело да не в этом. За 20 лет под землей могли произойти какие угодно геологические процессы. Грунтовые воды текут, что то приносят, что то уносят и любые умозаключения о состоянии грунтов носят отвлеченный теоретический характер. Повторная геология и повторный расчет необходим в любом случае.

Просто есть некие директора проектных институтов советской закалки уверенные в своих словах (о процентах несущей способности), доверяющие шурфам и не желающие тратить нелишние средства на скважины геологии. А есть пятая точка начальника бюро, который ставит подпись на чертежах. Конечно, есть и ГИП, который в случае чего вместе с прорабом будет пылится в застенках, но ... благими намерениями как говорится....   В этом случае я просто очень буду хотеть прохождения гос экспертизы, она все расставит по местам.

 Это самое удачное решение - при наличии письменного замечания экспертизы все забегают, как миленькие. Да и ГИП, если не смертник, будет требовать геологию и детальное обследование в таком случае.

Не совсем понял фразу:шурфам нельзя доверять?

Имеется ввиду полевому описанию грунтов из шурфов без их лабораторного исследования. Типа как сказки про некоторых рассказывают, что человек настолько опытен, что по пробе пальцем определяет класс бетона.

 Вообще-то да, не стоит. Шурфы делаются прежде всего для визуальной оценки состояния фундаментов и видимого наличия грунтовых вод. Если с фундаментами все в порядке, гидроизоляция есть и так далее, это один вопрос.

 Если же фундаменты будут нагружаться или если есть грунтовые воды, вопрос совсем иной.

 А у вод может быть разная агрессивность к бетонам, например, даже если они явно не видны. И скважины бьются обычно значительно глубже, чем заложены фундаменты.

 Поэтому, геологию надо делать в обязательном порядке при любом увеличении нагрузки на фундаменты. В остальных случаях - как говорится, по показаниям.

ох, ребята   будете наливать

ТКП 235 Геотехническая реконструкция
8.5.1 Для оценки расчетного сопротивления грунта под существующими фундаментами реконст-
руируемых зданий следует учитывать возможность его увеличения исходя из срока эксплуатации фун-
даментов, не менее: 3 лет — для песчаных грунтов, 5 лет — для супесей и суглинков, 8 лет — для глин.
При этом здание не должно иметь трещин, деформаций и других показателей неравномерности осадки.
ну и далее там табличка и прочее прочее.... вот вам запись в нормах

до увеличения в 1,5 раза несущей способности можно насчитать

И вот тоже : в существующем здании с высотой этажа 3м необходимо сделать скважину не далее 3м от кирпичной колонны, которая будет донагружаться еще одним перекрытием из металлокаркаса. Шурф так до подошвы и не откопали - здание сложится. Интересно как сделать типовую 6м скважину и получить характеристики грунтов?

костя112233. +

расчетного сопротивления.
А так очень хорошо, что есть нормативное обоснование.Не понятно, почему здание должно сложиться? от шурфа? В чем проблема сделать скважину и получить характеристики грунтов? Буровая, как правило, может подъезжать на 800мм к стенам зданий. Есть буровые позволяющие бурить в существующих зданиях - мы бурили из подвала высотой 3,6м скважину глубиной 20м.

несущей способности фундамента

поддерживаю.

Будем мучать геологов , спасибо

Не путайте молодежь. Указанное вами расчетное сопротивление (суть предел линейной деформируемости) не имеет отношения к несущей способности (суть предельной нагрузке, соответствующей образованию зон предельного сопротивления и выпору грунта из под фундамента). И то что можно увеличить по вашей табличке это именно расчетное сопротивление. Уж извините за буквоедство.

да не путаю я вроде. на основании расчётного сопротивления ГРУНТА вы потом посчитаете несущую способность ФУНДАМЕНТА. мы просто про разные вещи

не знаю как в РБ сейчас. В старом СНиПе и новом СП в России это разные понятия. Несущая способность это первая группа предельных состояний, для дисперсных грунтов ее чаще всего считать не надо (нужно считать для подпорных стен, значительных горизонтальных нагрузок и т.п.). Расчетное сопротивление это вторая группа предельных состояний.
Для фундаментов расчетное сопротивление не тоже самое что для металла, допустим, и не имеет отношения к несущей способности - так уж повелось.

Евгений, мы про разное. я понимаю про что хотите сказать вы, но кажется вы не слышите про что хочу сказать я.
я про несущую способность фундамента. не более того.
254 ТКП Основания и фундаменты
3.1.18 несущая способность: Состояние основания, ФУНДАМЕНТА или заглубленных конструкций сооружения, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей предельной стадии (потере устойчивости грунта или прочности для материала фундамента), при которой сооружение перестаёт удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или снижается его долговечность.

т.е. есть понятие несущая способность фундамента, которая уже проверяется по всем тем критериям что вы писали выше. по прочности или по расчёту деформаций на основе расчётного сопротивления грунта основания....
конкретно в случае описанного плитного фундамента увеличение расчётного сопротивления грунта основания ведёт к такому же увеличению несущей способности фундамента (отбросим выравнивание осадок)

Ни в коей мере не хочу "умничать" и опять же извиняюсь за буквоедство, но Вы неверно трактуете понятие "несущая способность".
Как трактуете Вы
Как трактует Ваш нормативный документ
Расчетное сопротивление не грунта не имеет отношения к его устойчивости, а поэтому не имеет отношения к несущей способности.
Понятие несущей способности относится только к первой группе предельных состояний и только так. То что обычно трактуют как "прочность и устойчивость", хотя это тоже неточное толкование.
Вы просто трактуете несущую способность как некий обобщенный критерий при котором конструкция перестает удовлетворять любому из предъявляемых требований и за этот критерий принимаете наименьшую нагрузку, при которой наступает предельное состояние (любое, любой группы). По нормативным документам речь идет только о первой группе предельных состояний.
Это очень распространенная ошибка, например здесь она тоже есть Какой-то там академический словарь строительных терминов
А как пишется в нормативных документах я показал и вы тоже показали.
Вот например, как было написано в старом СНиП по железобетону
У них тоже так же

вот тут евгений не соглашусь. на сколько я знаю, потеря устойчивости грунта основания происходит именно тогда, когда превышена расчётное сопротивление грунта основания, и после превышения этого значения происходит выпор грунта из под подошвы, т.е. потеря устойчивости грунта, по сему "потеря устойчивости грунта" - это очень широкое понятие, которое включает все последствия когда не выполняется любая из проверок, про которые вы писали выше.

 на сколько мне объясняли - напрямую имеет отношение.

несущую способность ФУНДАМЕНТА. да, для фундамента именно так и трактую.

Вам неверно объясняли, или вы услышали то что хотели услышать. Расчетное сопротивление грунта это предел линейной деформируемости. Т.е. то значение в рамках которого осадку фундамента можно считать методами теории упругости - не больше и не меньше. Далее грунт не теряет несущей способности и продолжает работать, просто нелинейно. И работать будет еще долго.
Несущая способность дисперсных грунтов в 3-4 раза превышает их расчетное сопротивление. Потому что у дисперсных грунтов сжимаемость объясняется уменьшением расстояния между частицами, т.е. уменьшению пор. А потеря несущей способности - образованию зон скольжения. Само собой одно с другим не связано.
Именно поэтому СП говорит что ее можно не считать кроме указанных выше случаев - во всех "нормальных" случаях если удовлетворяется требования по расчетному сопротивлению, то требования по несущей способности будут выполнены автоматически.
Не так давно мне довелось усиливать фундаменты на суглинке. Реальное давление там на момент усиления составляло примерно 1000кПа, т.е. в 3 раза больше расчетного сопротивления нормального суглинка. И здание стояло - да, с большими осадками, но стояло. А вот выпора как раз не было.
Если бы расчетное сопротивление соответствовало выпору (=потере устойчивости) его бы считали не по деформациям и не для второй группы предельных состояний. И именно поэтому возможно то дополнительное увеличение расчетного сопротивления которое вы привели - потому что все знают, что выпора не будет и всем плевать. Заметьте - для этого здание не должно иметь свидетельств неравномерной деформации, про выпор ни слова.
Для скальных грунтов так и будет как вы сказали. Только там эта величина не называется "расчетное сопротивление" и расчет выполняется по первой группе предельных состояний. Жаль только грунты не знают, когда они скальные, а когда дисперсные.

вы всё верно расписали, я не совсем удачно привёл пример про выпор, это уже крайняя стадия.
не есть ли это потеря устойчивости?
вернусь снова к нормативу:
3.1.18 НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ: СОСТОЯНИЕ основания, фундамента или заглубленных конструкций сооружения, СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ НАИБОЛЬШЕЙ НАГРУЗКЕ, ПРЕДШЕСТВУЮЩЕЙ ПРЕДЕЛЬНОЙ СТАДИИ (потере устойчивости грунта или прочности для материала фундамента), ПРИ КОТОРОЙ СООРУЖЕНИЕ ПЕРЕСТАЁТ УДОВЛЕТВОРЯТЬ ЗАДАННЫМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ ИЛИ СНИЖАЕТСЯ ЕГО ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.

эксплуатационные требования - это не расчёт ли по второй группе предельных состояний?
долговечность? не расчёт ли это на трещиностойкость в случае жб фундамента?

я пока настаиваю что под понятием "несущая способность фундамента" следует принимать более широкое понятие, нежели хотите вы.

Есть. Но ни выпор, ни площадки скольжения, ни потеря устойчивости не имеют никакого отношения к расчетному сопротивлению дисперсных грунтов. За одним ооооочень малым исключением, принятым в формуле Пузыревского (по которой определяется расчетное сопротивление), но вы не об этом говорите я думаю.
Я не знаю почему авторы ТКП так написали. Может имели ввиду для остальной части сооружения (или всего сооружения) снижается долговечность когда происходит выпор грунта из под фундамента. А может студенты писали, в последних нормах РФ так чаще всего бывает. Буду верить в лучшее и предполагать, что это от ума, а не от глупости.
Я вам показал разделы из СП, где сказано как находится расчетное сопротивление, где проверяется несущая способность. Посмотрите - это совершенно разные разделы. В старом СНиП было тоже самое. Т.е. в РФ и СССР это разные понятия. Может в РБ решили обобщить.
Показал понятие "Bearing capasity" и там четко написано про сдвиг и ни про что более. Т.е. в Европе тоже несущая способность=сдвиг. То что в бытовом плане под несущей способностью понимают совокупность критериев определяющих предельное состояние я и так знаю. Не знаю что могу еще сказать по этому поводу. По моему мнению авторы такой методики запутали людей когда назвали неправильно величину расчетным сопротивлением - это термин некорректный на мой взгляд. А вот термин несущая способность имеет конкретное значение - пример из СНиП по жб (когда их еще писали доктора наук, а не студенты за еду) я привел.

ну вот я только за это борюсь

Я не возражаю, главное чтобы не вносилась сумятица и было понимание, что расчетное сопротивление грунта не имеет никакого отношения к прочности, сдвигу, устойчивости и т.п..
Вот тут человек очень понятно и интересно рассказывает про механику грунтов

п.9.11 ТКП 45-5.01-254-2012 "Значения угла внутреннего трения, удельного сцепления и модуля деформации для ненарушенных грунтов основания, находящихся под длительной нагрузкой от существующего сооружения……….. Кφ, Кс, КЕ — коэффициенты приращения значений  φ0, С0 , Е0"

А у нас все просто:
Несущая способность: Максимальный эффект воздействия, реализуемый в строительном объекте без превышения предельных состояний.

Это стало просто когда студентов допустили ГОСТы писать. Вот как было в предыдущей редакции (1988г.)
Если кто-то считает, что это писал не студент, то пусть пояснит, как предельное состояние может превышаться. Как вообще любое состояние может превышаться.

Элементарно. Особенно хорошо это можно представить на второй группе предельных состояний. Прогиб балки больше допустимого. Я это очень легко представляю, и даже лично видел недавно. Но и первую группу легко представить если вспомнить график разрушения стали под нагрузкой.

Я не об этом - то что конструкция может находиться в (предельном) состоянии я знаю. Я о том, что состояние может достигаться, не достигаться, конструкция может находиться в состоянии, может находиться не в состоянии.
Состояние это не величина, не показатель. Написать в ГОСТ "превышение состояния" может только жертва ЕГЭ студент, работающий за еду. Силовой фактор может превышать что-то. Состояние ничего превышать не может и ничто не может превышать состояние. Также как ничто не может превышать точку допустим.
Раньше всегда когда учил людей писать технически грамотно, всегда говорил - подумай, может ли быть такое написано в СНиПе. Сейчас этот аргумент не работает - в нормативных документах может быть написано что угодно типа "момент относительно плоскости" и "стыковка".
Иногда словари не врут

Евгений, Вы может перемудрили? Например в физике: тело находится в состоянии покоя. Это показатель, что скорость равна нулю. Я что не могу сказать, что без приложения внешней силы, тело будет находится в состоянии покоя, иначе, состояние покоя не нарушается.

Не намудрил.
Так можно сказать
Так нельзя сказать. Можно сказать:
Тело выведено из состояния покоя.
Тело не находится в состоянии покоя.
Состояние тела не соответствует состоянию покоя.
Параметры не соответствуют состоянию покоя.
Нарушены условия, соответствующие состоянию покоя и т.п.
Нарушаться может какое-то условие. Например, нарушено условия равновесия.
Превышаться может какой-то параметр, соответствующий величине. Т.е. нельзя сказать: "превышено уравнение равновесия". Но можно сказать: "превышено допустимое напряжение". И наоборот, нельзя сказать: "нарушено допустимое напряжение".
Такие уж правила русского языка. Я так думаю - у меня же всегда тройка была.
Да, это может показаться занудством занудство. Но в нормах 70...80-х годов вы таких ляпов не увидите. Да, их писали по нескольку лет. Да, иногда они регулировали то, что никому не нужно регулировать (типа ГОСТ на крышки для унитазов) - ГОСТ на сгущенку был - сгущенки, правда, не было. Но они были продуманы и соответствовали друг другу. Сейчас нормы принимаются как попало, где-то их не понять без консультации в НИИЖБ (которые только платные), где-то пересекаются с другими и противоречат друг другу.

Как мне подсказали, для другого значения слова "состояние" может быть применено слово "превысить":
Но в остальном все верно.

А можно сказать, например, что стоимость активов Цукерберка еще не превышает самых больших состояний на планете.

Только что такую фразу придумал

А в чем разница использования этого термина? В обоих случаях подразумевается некое конкретное число. В одном деньги, в другом предел сопротивления.

Словарь Ожегова, состояние.
Предельное состояние это 2-е значение. Состояние денежное - 5-е.Предел сопротивления это не число. То что оно там подразумевается это вы сейчас придумали. Конструкция всегда находится в каком-то состоянии - состояние это "разрушена" или "не разрушена", никакого числа в этом нет. Смысл метода предельных состояний состоит в отказе от рассмотрения всех состояний кроме предельных (о чем уже все забыли). Предельное состояние это такое, при котором конструкция перестает удовлетворять предъявляемым требованиям. Конструкции должны быть защищены расчетом от возникновения предельных состояний любого вида. И вот только здесь (в расчете) начинаются числа. В самом состоянии никаких цифр нет.
Пример с вашей второй группой. Вас как потребителя интересует, не трясется ли перекрытие под ногами (физиологические требования). Только "да" или "нет". "Да" это предельное состояние, т.е. трясется. Вам надо чтобы "нет". И вот проектировщик защищает ваше перекрытие расчетом от возникновения данного предельного состояния. Вам, как потребителю, глубоко плевать на цифры, которыми оперирует проектировщик. С первой группой еще проще - проездив всю жизнь на машине, вы никогда не знали какие напряжения в подвеске возникают. Это забота конструктора. А вам важно только то, что машина ваша работает.
Думая о числах вы ставите телегу (способ - расчет) впереди лошади (цель - защита от перехода в предельное состояние).
Я бы так тоже не сказал. Наоборот, мог бы сказать: "состояние Цукерберга не превышает совокупной стоимости активов Нигерии". Думаю (интуитивно), что это не запрещено, но коряво. Т.е. мне кажется, что менее точное определение (состояние) можно сравнивать с более точным (стоимость активов), но не наоборот. Но тут уже чисто мнение.

Ну а сказать, что под нагрузкой конструкция достигла предельного состояния, тоже нельзя?

Можно конечно. Я об этом писал выше
Это, кстати, пример когда предельное состояние достигнуто, а не "превышено". Потому что предельное состояние это состояние, при котором "конструкция перестает удовлетворять предъявляемым требованиям". Конструкция перестала удовлетворять предъявляемым требования? Ответ утвердительный. Значит состояние предельное и каким бы ни был показать, оно все равно предельное. В этом смысле, даже теоретически "превысить" его нельзя, даже если бы было такое словосочетание (в отличие, например, от воды, которая из состояния кипения может перейти далее в иное состояние). В этом плане интересен подход пожарных, например для балок под потерей несущей способностью у них понимается чрезмерный прогиб (более 1/30), в "строительном" понимании, конструкция еще может обладать несущей способностью. Т.е. важно не то, что "прочность" это первая группа, а "прогиб" вторая, а то чем нам "неприятен" конкретный показатель.

📱Размещаем вакансии в Телеграм-канале!
Теперь, размещая вакансии на Proekt.by мы дублируем их в нашем Телеграм-канале с ~5000 подписчиками. Преимущество - мгновенный охват огромной аудитории - специалистов стройотрасли.