Определение величин неравномерных осадок здания

Для определения величины неравномерной осадки здания необходимо знать: разность S осадок фундаментов для каркасных или прогиб (перегиб) несущих стен для бескаркасных зданий.

Все работы, связанные с определением неравномерной осадки здания, выполняются инженером-геодезистом с помощью геодезического нивелирования III класса точности.

Работы проводят в соответствии с «Инструкцией по нивелированию I, II, III и IV классов» с учетом следующих особенностей:

• нивелирование выполняется короткими лучами при расстояниях от нивелира до рейки 4—30 м. При приемке здания нивелирование ведется не по маркам, а по выбранной на здании горизонтальной линии — цоколю, карнизу или плоскости оконных переплетов;
• точки выбранного элемента нивелируют через 3—6 м, и отметки относительно наивысшей точки наносятся на схему. Первоначальная горизонтальность выбранной конструктивной части здания не оказывает влияния на результаты, так как многочисленные измерения показали, что величины начального наклона или неровности конструктивной части и опасные для здания перемещения имеют разный порядок;

Рис. 4.1. Схема определения прогиба фундамента:
а — симметричного; б — несимметричного; 1 — линия нулевой отметки; 2 — линия прогиба фундамента

• места установки рейки отмечают краской на фасаде здания и наносят на схематический план здания. Одна из точек нивелирования должна быть привязана к существующему реперу для возможности проведения повторного нивелирования.

Абсолютный прогиб (рис. 4.1) определяется следующим образом: а) для симметричного прогиба

где S₀, S_а S_b — отметки точек 0, А, В относительно наивысшей точки (нулевой);

б) для несимметричного прогиба

где   - расстояния до точки максимального прогиба.

Относительный прогиб (перегиб) определяется по формуле

где L — длина изогнувшейся части стены.

Отрицательное значение соответствует перегибу стены. Оценка результатов измерений производится в соответствии с требованиями (прилож. 1, п. 8). Предельные величины деформаций основания приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Предельные деформации основания

Полученные в результате обработки материалов нивелирования максимальный относительный прогиб или максимальная разность осадок (для каркасных зданий) сравниваются с приведенными выше предельно допустимыми деформациями. Вопрос о наличии и развитии неравномерных осадок должен решаться в каждом конкретном случае исходя из грунтовых условий, глубины заложения фундаментов и наличия внешних неблагоприятных воздействий.

В случае установления тенденции к неравномерным осадкам здания необходимо позаботиться о закреплении опорных точек для повторного нивелирования с помощью установки осадочных марок.

Для марок, установленных на концах осей сооружений, вычисляется относительный крен:

K=(S_A- S_B)/L,

где S_A и S_B — осадки крайних марок по оси сооружений, мм; L — расстояние между марками, мм.

Рис. 4.2. Схема измерений крена зданий:

аа'— положение марки в первом и втором циклах измерения; В — условно неподвижная цель; а, о — отсчеты по линейке в первом и втором циклах измерений; а — а' — q — величина крена в делениях линейки; Н — высота сооружения

Относительный крен вычисляют для продольной оси здания, а также для поперечных сечений у торцов и в средней части, причем обязательно указывают направление крена (север, восток, юг, запад).

Метод проецирования при измерении крена сооружения. Измерения выполняют следующим образом. Теодолит центрируют над опорным знаком и с помощью накладного уровня приводят ось вращения трубы в горизонтальное положение; вверху здания или сооружения выбирают точку (А) для наблюдения или устанавливают марку. В цокольной части намечают условно неподвижную точку (В), на которую наводят биссектор теодолита, и делают отсчет по линейке, верхнюю точку проектируют вниз и также отсчитывают по линейке.

Рис. 4.3. Схема установки осадочных марок: а, б, в — стеновые марки; г — цокольная марка

Разность отсчетов а — а в двух циклах, отнесенная к высоте сооружения, позволит определить величину крена (рис. 4.2).

На рис. 4.3 приведены некоторые конструкции осадочных марок, которые могут быть установлены в цокольной части стены. В соответствии с «Указаниями по наблюдению за осадками фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений» марки следует размещать по контуру здания через 10—12 м. Их необходимо устанавливать на углах здания, в местах примыкания продольных и поперечных стен, с обеих сторон осадочного шва.

При установке марок следует учесть результаты нивелирования, проведенного при приемке здания, заложив их в местах наибольшей ожидаемой осадки, прогиба, крена фундаментов.