lazarev_ag_i_dr_osnovy_gradostroitelstva

Дальше вносят данные по геологии: вид грунта, его модуль деформаций (10000 кПа) и деформации существующего здания (осадка, перекос, крен). На данной стадии разработки проекта учи­ тываются типы грунтовых условий, которые наиболее часто встре­ чаются в данной области.

Блок 2

В этом блоке с учетом информации о существующем здании его относят к одной из категорий технического состояния зданий, кото­ рые разделяются по физическому износу. Всего 6 категорий (см. табл. 5.2). Первые три из них достигают до 40°/) физического износа

ине требуют специальных мероприятий по защите существующего здания при строительстве по соседству. При этом варьировать до­ пускается расстоянием между зданиями, этажностью и конструктив­ ной схемой строящегося здания. Если же фактический физический износ существующего здания больше 40% , требуются дополнитель­ ные защитные мероприятия уже до начала строительства вблизи него нового объекта [2]. Такими мероприятиями являются усиление наземных конструкций тяжами, устройство шпунтового ограждения

идр., описание мероприятий приведено ниже.

Следующим шагом алгоритма является определение категории состояния здания по табл. 6.2, в зависимости от процента физичес­ кого износа. После приведения по табл. 6.1 выбираются значения предельно допустимых дополнительных деформаций, которые при­ няты в качестве критериев оценки дополнительных деформаций су­ ществующей застройки.

Блок 3

После этого определяются расчетные значения дополнительных деформаций старого здания. Определение этих значений проводится путем выбора их из базы данных, в которую были предварительно занесены значения дополнительных деформаций существующей за­ стройки по результатам рассчитанных нами тестовых примеров. Впоследствии расчетные значения сравниваются с предельно допус­ тимыми значениями дополнительных деформаций. В блоке «усло­ вие» проверяется превышение либо непревышение расчетных зна­ чений над предельно допустимыми, по результату выполнения кото-

poro решается вопрос о проведении дальнейших действий эксперт­ ной системы.

Блок 4 Если дополнительные деформации меньше предельно-допусти­

мых, то строительство по соседству допускается. В противном слу­ чае необходимы дополнительные мероприятия.

В процессе работы экспертной системы на данном этапе предла­ гаются специальные мероприятия, необходимые для уменьшения дополнительных деформаций существующей застройки, в порядке увеличения их стоимости, а также эффективности. Пользователь имеет возможность самостоятельно выбрать то или иное защитное мероприятие либо их комбинацию. После сделанного выбора произ­ водится расчет, в результате которого пользователь получает новые значения дополнительных деформаций существующего здания и для сравнения значения предельных деформаций, а также оценку воз­ можности строительства при данных условиях. При этом новые значения совместных деформаций получены в зависимости от того, какое мероприятие было выбрано.

Если выбрано облегчение конструкций возводимого объекта, то производится перерасчет давления по подошве фундамента, а также расчетной осадки возводимого здания. После чего происходит выбор­ ка дополнительных деформаций для существующего строения из базы данных.

В связи с тем, что устройство консольного фундамента и увеличе­ ние расстояния между зданиями схож и по своей природе, из базы данных выбираются новые значения дополнительных деформаций при изменении одного параметра — расстояния между зданиями. Причем устройство консольного фундамента интерпретируется как отнесение нового здания от существующего на 1 м.

При выборе трех последних пунктов «усиление тяжами», «устрой­ ство шпунтового ограждения» и «закрепление грунта основания» полученные значения совместных деформаций существующей пост­ ройки умножаются на коэффициенты эффективности соответствую ­ щего мероприятия или группы мероприятий. Затем измененные зна­ чения снова подвергаются сравнению с предельными значениями.

После выполнения всех действий программа предоставляет воз­ можность оформить результат работы в виде отчета и вывести его на печать (рис. 99).

'.. 1...	! Л ._:..._ '..... -'.	.... !	'‘Ж-' '	1
		Э к с п е р т н а я с и с т е м а « М е г а п о л и с а
О п р е д е л е н и е в о з д е й с тв и я в о з в о ди м о го з д а н и я
	н а с у щ е с тв у ю щ у ю за с тр о й к у
	О т ч е т
Д а н н ы е п о в о з в о д и м о м у з д а н и ю
Н пличи е р а боч его	п р о е к т а : п р о е к т отсутстп уот
К он ст р у к т и в н а я с х с м а зд а н и я : К аркас

Кол и ч еств о эт а ж е й : 9

Вы сота зтаж п , м : 3 ,3

На л и чи е п од в а л «: о т с у т с т в у е т

На л и чи е ч ер д ак а: о т с у т с т в у е т

Ти п ф ун д а м ен та : п л и т н ы й

Д л и н а зд ан и я, м : 2 0
Ш и р и н а зд ан и я: 20
М атери ал стен : к и р п и ч		ст е н , к Н /м З :	18
С ред н яя	п л о тн о сть м а те р и а л а
Т ол щ и н а	о гр а ж д а ю щ и х с т о н ,	м : 0,6-1
Т ол щ и н а в н у т р ен н и х н е с у щ и х ст е н , м: 0 .3 8
П р ол ет, м : 3
Р а сстоя н и е д о с у щ е с т в у ю щ е г о		здан и я, м : 0	,5

Рисунок 99. Окно отчета

6.4.1. Практическое применение экспертной системы

Для проверки применимости экспертной системы был выбран квартал по ул. Шаумяна между пер. Газетным и пер. Семашко (см. рис. 100). Он застроен зданиями, возведенными, в основном, еще в X IX веке (см. рис. 101) и в настоящее время имеющими физический износ более 25% . Большинство зданий имеют 30-60% физического износа, что соответствует 4 -5 -й категориям по техническому состо­ янию. Некоторые постройки достигают до 75% физического износа и являются ветхими. Целью проводимого исследования является предложение вариантов по реконструкции квартала, в результате которой планируется снос некоторых зданий и возведение на осво­ бодившихся участках новых объектов (см. рис. 102, 103). В этом случае новое строительство привлекательно для коммерческих струк­ тур своим расположением в центре города, подъездными путями, возможностью возведения 5 -6 этажных зданий, что не нарушает эстетического равновесия в образе общей застройки. В результате из числа предложенных вариантов застройки квартала при помощи экспертной системы были выбраны три наиболее приемлемых для инвесторов.

у л . Ш п у м я н л

ул. Социалистическая

1 эт. офис ■> пт. жилой

пер. Газетный

Рис. 100. План квартала по ул. Ш аумяна между пер. Газетным и пер. Семашко с пятнами застройки ( г. Ростов-наДону )

Рис. 101. Здание по ул. Ш аумяна, 69 (г. Ростов-на-Дону )

-“ ь

■"Ч

" г "Ч

Рис. 102. Компьютерная модель возводимого здания для пятна застройки Л? 2

Рис. 103. Компьютерная модель возводимого здания для пятна застройки № 3

Таблица 6.3

Варианты строительства здания по адресу ул. Шаумяна, 69

н «в 8 .

* 5 >. 5

О В

Ь ч З

0,5

К онструк­ тивная схема

спродоль­

ными

несущими

стенами

спродоль­

ными

несущими

стенами

		V 33			к
		Я Ф	й	3
й		>» а
з г		а н	& я		£ “
		ев >.	«	8
л .		X в	§	4	Е§
К ®			в	и	я а
Я В			£	я	Я V
« а					со ж
Я с?			Ч в
ь 5
20x20	3,3	кирпич	чердак,		ш пунт
		(0,64;	подвал
		0,38)
20x20	3,3	кирпич	чердак,		ш пунт
		(0,51;	подвал
		0,38)

	каркас	20x20	3,3	легкии	чердак	Бес-
				бетон
						консоль-
	каркас			легкии		ный
		20x20	3,3	бетон	чердак фундамент

Кроме проекта застройки квартала по ул. Шаумяна между пер. Газетным и пер. Семашко было выбрано три объекта в городе Ростове-на-Дону, два из которых получили существенные деформа­ ции в результате возведения вблизи них новых строений.

Первый объект, расположенный по адресу: ул. Пушкинская, 229 (см. рис 104,105), представляет собой кирпичный трехэтажный дом, построенный ориентировочно в начале XX века. Конструктивная схема здания — с продольными несущими стенами, материал фундамента — бутовая кладка, марка кирпича кладки на момент обследования составляла М50. В плане здание имеет Г-образную форму. К одно­ му из торцов был пристроен семиэтажный кирпичный дом на фун­ даментной плите на расстоянии 0,5 м. В результате нового строи­ тельства существующее здание получило неравномерные деформа­ ции, что привело к образованию массовых вертикальных трещин раскрытием до 3 см, а также к перекосу оконных и дверных про­ емов. По результатам технического обследования в мае 2002 г.

общий физический износ здания составляет 41% , что свидетель­ ствует о необходимости капитального ремонта.

Рис. 104. Примыкание трехэтажного существующего дома и семи­ этажного вновь возводимого здания

Рис 105. Трехэтажное здание по ул. Пушкинской, 229

На программном комплексе «Полюс» была решена задача о взаимовлиянии трехэтажного существующего дома и семиэтажно­ го вновь возводимого здания по данным натурного обследования с учетом инженерно-геологических условий (рис. 106). Расчет про­ изводился по плосконапряженной схеме деформации по теории проч­ ности интенсивности напряжений (разрушение при растяжении). Анализ расчетных значений дополнительных деформаций показы­ вает, что существующее здание должно было получить аварийные деформации. По рекомендациям экспертной системы, строительство нового семиэтажного здания на расстоянии 0,5 м от существующе­ го трехэтажного возможно только при устройстве шпунтового ог­ раждения либо при использовании сочетания следующих меропри­ ятий: устройство консольного фундамента, устройство тяжей и зак­ репление грунтов на 100% от высоты сжимаемой зоны. Примене­ ние предложенных мероприятий позволило бы избежать негативно­ го воздействия возводимого здания и не допустить аварийной ситу­ ации.

Таблица 6.4

Данные по существующему и возводимому зданию

	Наименование Этаж­		Конструк­	Вид мате­
			тивный	риала и его
	здания	ность
			элемент	марка
			Фундамент	Ж елезобе­
	Возводимое	7		тон В20
			Стены	Кирпичная
				кладка М50
	Существую­		Фундамент	Бутобетон
		3		В12.5
	щее здание		Стены	Кирпичная
				кладка М50

Модуль упругости Е, МПа

27000

720

21000

720

,!ентсона, -КоэффициПуас­V

0,2

0,2

0,27

0,2

Рис. 106. Фрагмент результата расчета примыкания 7-этажного здания к 3-этажному

В качестве второго объекта был выбран 5-этажный жилой дом, расположенный по адресу: улица Пушкинская, 243 (рис. 107, 108). Год постройки — 1960. Конструктивная схема здания — с про­ дольными несущими стенами. К торцу здания на расстоянии 0,5 м был пристроен новый 10-этажный дом. Конструктивная схема но­ вого здания — каркас, фундамент — плита. При строительстве но­ вого здания не было предусмотрено дополнительных мероприятий по защите существующего здания, в результате чего последнее по­ лучило недопустимые деформации и, как следствие этого, массовые вертикальные трещины (рис 108). Были предприняты попытки уси­ ления надземных конструкций здания тяжами и металлическими обоймами в проемах.

В 2002 г. было произведено техническое обследование существу­ ющего здания. Результаты обследования показали, что здание про­ должает испытывать вертикальные перемещения. Состояние зда­ ния оценено как неудовлетворительное, общий физический износ составляет 46% .

На ПК «П олюс» была решена задача о взаимовлиянии 5-этаж­ ного существующего здания и 10-этажного возводимого с грунтом основания, показавшая разрушения конструкций стен, которые под­ тверждаются реальными деформациями объекта (рис. 109). В каче­ стве возможного мероприятия по снижению влияния возводимого здания экспертной системой предложено только устройство разде­ лительного шпунта.

Рис. 107. Примыкание пятиэтажного существующего дома и десятиэтажного вновь возводимого здания

Рис 108. Трехэтажное здание по ул. Пушкинской, 243