Особливості розрахунку одноповерхових промислових каркасних будинків на дію карстового провалу
DOI:
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2025-14(24)-05Ключові слова:
карстовий провал, конструктивний захист, стрічковий фундамент, розрахункова схема, методика розрахунку.Анотація
У статті розглянуто проблему забудови закарстованих територій промисловими каркасними будинками, виконаний аналіз розповсюдження карсту як в Україні, так і всіх континентах. Карстові впливи на будинки мають небезпечний характер. Досвід будівництва і експлуатації показав можливість забезпечення надійності як окремих будинків, так і забудови промислових підприємств на територіях з карстово-суффозійними процесами.
Розвиток промислового будівництва на закарстованих територіях зумовлює необхідність розроблення спеціальних конструктивних систем і протикарстових захисних рішень, які забезпечують надійність і безпеку експлуатації будівель за умов невизначеності місцезнаходження можливих провалів та їх впливу на фундаменти.
Розглянуто основні вимоги до застосування конструктивних заходів захисту промислових каркасних будівель, при цьому акцентовано на переважному використанні стрічкових монолітних фундаментів під ряди колон.
Запропоновано методику розрахунку напружено-деформованого стану поздовжньої рами одноповерхового каркасного будинку, зведеного на стрічковому фундаменті, за умов впливу карстового провалу, що виникає у найменш сприятливому положенні — під місцем спирання колони.
Представлені формули, за якими визначаються згинаючі моменти та просадки, як на ділянці втрати контакту підошви стрічкового фундаменту з основою, так і за її межами. На основі отриманих формул виконаний чисельний аналіз показав, що максимальні значення додаткового згинаючого моменту в опорному перерізі колони при діаметрах провалів 4…10 м від поздовжнього зусилля в колоні відповідає несиметричності провалу 0,37…0,4, для рівномірно розподіленого навантаження від ваги фундаменту і грунту на уступах – 0,2.
Визначено умови, за яких розрахунок необхідно вести з урахуванням жорсткості надфундаментних конструкцій каркасу. Для випадку, коли колона знаходиться над центром провалу, представлено вираз, із якого можна знайти граничний діаметр карстового провалу.
Відзначено, що при провалах більше 10 м необхідно вводити в фундаментній частині додаткові конструктивні елементи захисту – підпруги, балки, вертикальні в’язі по колонах.
Завантажити
Посилання
1.Збірний залізобетонний консольно-балочний фундамент з опорною плитою. Патент на корисну модель № 42791. Березань М.О. Опубл. 27.07.2009, Бюл. №14.
2. Збірний залізобетонний балочний фундамент з опорними блок-подушками. Патент на корисну модель № 73075. Березань М.О., Руденко Ю.С. Опубл. 10.09.2012.; Бюл. № 17.
3. Збірний залізобетонний фундамент з опорними фермами. Патент на корисну модель № 98645. Березань М.О., Селенков В.М. Опубл. 12.05.2015.; Бюл. № 24.
4. Caudron, M., Al Heib, M., & Emeriault, F. (2008). Collapses of Underground Cavities and Soil-Structure Interactions: Influences of the Position of the Structure Relative to the Cavity. arXiv preprint arXiv:0810.5297.
5. Kharchenko, I. Y., Kharchenko, A. I., Panchenko, A. I., Erofeev, V. T., Mirsayapov, I. T., Khozin, V. G., Tarakanov, O. V., & Zavalishin, E. V. (2024). Injection Technologies for Elimination of Karst-Suffosion Hazard and Soil Subsidence in the Foundation of Buildings and Structures. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, 20(6), 593-612.
6. Петраш Р.В. (2009). Підсилення існуючих фундаментів за допомогою бурозмішувальної технології. / Р.В. Петраш, О.В. Петраш // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво), 2(24), 136-140.
7. ДСТУ-Н БВ.1.1-41:2016. Настанова щодо проектування будівель і споруд на закарстованих територіях. Київ. ДП «УкрНДНЦ», 2017.
8. ДБН В.2.6-98:2009 "Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення". Київ, Мінрегіонбуду України.2011.
9. ДБН В.2.1-10:2018. Основи і фундаменти будівель та споруд. Основні положення. Київ. Мінрегіон України. 2018.
