Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 





Конструкции надземной части высотных зданий

6.3.1. В высотных зданиях следует применять конструктивные системы, состоящие из вертикальных (колонны, стены, ядра жесткости) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) несущих конструкций, обеспечивающих прочность и повышенную пространственную жесткость зданий.

Повышение пространственной жесткости зданий может достигаться применением:

- развитых в плане и симметрично расположенных диафрагм и ядер жесткости;

- конструктивных систем с несущими наружными стенами по всему контуру здания;

- конструктивных систем с регулярным расположением  несущих конструкций в плане и по высоте здания и  равномерным распределением вертикальных нагрузок;

- жестких дисков  перекрытий, объединяющих вертикальные несущие конструкции и выполняющих функции горизонтальных диафрагм жесткости при действии ветровых или сейсмических  нагрузок;

-  жестких  узловых сопряжений между несущими конструкциями;

- горизонтальных балочных или раскосных поясов жесткости в уровне технических этажей (особенно верхнего), обеспечивающих  совместную работу на изгиб всех вертикальных несущих конструкций здания.

6.3.2.   Несущие конструкции высотных зданий следует выполнять преимущественно монолитными железобетонными  и сталежелезобетонными,  а также сборно-монолитными и сборными.

Сталежелезобетонные конструкции, выполняемые из бетона и жестких стальных элементов,  следует применять в основном для колонн в тех случаях, когда их несущая способность при гибкой арматуре и ограниченной площади поперечного сечения оказывается недостаточной,  а также в отдельных случаях для стен (в том числе стен ядер жесткости) и плит перекрытий.

Сборно-монолитные конструкции следует применять для перекрытий и стен с использованием сборных элементов в качестве оставляемой опалубки или как часть несущей конструкции.

Сборные железобетонные конструкции следует применять преимущественно для перекрытий.

6.3.3. Расчет несущей конструктивной системы здания следует выполнять в два этапа:

На  начальном  этапе допускается приближенный расчет с использованием упрощенных стержневых моделей для предварительного назначения геометрических характеристик несущих конструкций, класса бетона и армирования.

Окончательный  расчет  производится  с использованием метода конечных элементов для уточнения и корректировки первоначально заданных  характеристик несущих конструкций.

6.3.4. При расчете конструктивной системы здания с использованием стержневых моделей все отдельные элементы системы (стены, ядра жесткости, колонны, плиты) заменяются стержнями с жесткостными характеристиками, отвечающими фактическим геометрическим размерам элементов системы.

При этом общая стержневая система разделяется вдоль каждой оси симметрии здания в плане на две подсистемы, рассчитываемые отдельно, независимо друг от друга, по двум расчетным схемам.

Первая расчетная схема, используемая для определения горизонтального перемещения верха здания и усилий в вертикальных несущих конструкциях, принимается в виде системы консольных вертикальных стержней (заменяющих все вертикальные несущие конструкции здания), жестко заделанных в основании и объединенных в горизонтальных плоскостях в уровне перекрытий жесткими связями, шарнирно прикрепленными к вертикальным элементам.

Вторая расчетная схема, используемая для определения усилий и деформаций (прогибов) в перекрытиях и усилий в колоннах или стенах, принимается в виде плоской рамной стержневой системы с жесткими узлами, закрепленной от горизонтального смещения на уровне каждого этажа здания. Вертикальные стержни (стойки) заменяют колонны или стены, на которые опирается перекрытие, а горизонтальные стержни (условные ригели) заменяют выделенные полосы перекрытия, примыкающие к оси рамы (метод заменяющих рам).

6.3.5. Расчет консольной стержневой системы производится  по общим правилам строительной механики, рассматривая  систему консольных  стержней как один эквивалентный консольный стержень, жестко  заделанный в основании, с общей жесткостью при изгибе, равной сумме жесткостей при изгибе стержней, составляющих консольную систему.

Усилия в эквивалентном консольном стержне (продольная и поперечная силы, изгибающий момент) определяются  от действия полной горизонтальной  (ветровой или сейсмической) расчетной нагрузки, действующей на здание и распределенной по высоте здания (консольной системы), и вертикальной расчетной нагрузки, распределенной по уровням перекрытий каждого этажа, равной нагрузке от одного соответствующего этажа здания и приложенной  в центре тяжести эквивалентного стержня.  

Расчет рамной стержневой системы, закрепленной  от горизонтального   смещения, производится как системы с жесткими узлами в местах соединения перекрытий (условных ригелей) с колоннами и стенами.

Усилия в элементах рамной стержневой системы (в заменяющей раме) - изгибающие моменты и поперечные силы в условном ригеле, продольные и поперечные силы  и изгибающие моменты в стойках определяются от действия вертикальных расчетных нагрузок, располагаемых в пределах площади условного ригеля (выделенной полосы перекрытия), при невыгодном расположении временной нагрузки.

6.3.6. При расчете здания методом конечных элементов его конструктивную систему следует рассматривать как пространственную, состоящую из стен (ядер) жесткости, колонн и перекрытий, которые представляются в виде совокупности оболочечных (плоских) и стержневых конечных элементов, соединенных между собой в узловых точках. Расчет производится с учетом взаимодействия конструкций надземной, подземной частей здания и основания. Расчетом определяются горизонтальное перемещение верха здания (с учетом крена фундамента), ускорения колебаний перекрытий верхних этажей от ветровой нагрузки, а также прогибы перекрытий и усилия  в несущих элементах конструктивной системы.

6.3.7. Усилия в конечных элементах определяются от действия полных расчетных вертикальных и горизонтальных нагрузок по общим правилам  расчета методом конечных элементов с использованием специальных компьютерных сертифицированных программ  при  упругих жесткостных  характеристиках  конечных элементов.

 

Для более точной оценки усилий в конечных элементах следует учитывать влияние трещин (если они  образуются), а также  развития  неупругих деформаций в бетоне и арматуре, принимая соответствующие нелинейные деформационные (жесткостные) характеристики конечных элементов, определяемые либо согласно действующим нормативным документам, либо с использованием  упрощенных  диаграмм "усилия - деформации", либо применяя понижающие коэффициенты, вводимые к линейным жесткостным характеристикам, определяемым как для сплошного упругого тела.

6.3.8. Влияние продольного изгиба при определении усилий в сжатых элементах (колоннах, стенах, ядрах жесткости) несущей конструктивной системы следует учитывать  от действия полных расчетных вертикальных и горизонтальных нагрузок двумя способами  независимо друг от друга. При этом принимается наиболее неблагоприятный  результат.

По первому способу учет влияния продольного изгиба производится при расчете конструктивной системы здания по деформированной схеме (с учетом геометрической нелинейности) с использованием специальных  компьютерных сертифицированных программ.  При  этом  жесткостные  характеристики конечных элементов принимаются с учетом влияния трещин (если они образуются по расчету) и неупругих деформаций бетона и арматуры (с учетом физической нелинейности).

По второму способу учет влияния продольного изгиба производится для отдельных элементов конструктивной системы в пределах одного этажа  с использованием критической продольной силы согласно действующим нормативным документам.

6.3.9.  Расчет железобетонных колонн по прочности следует производить:

-  по нормальным сечениям на действие изгибающих моментов и продольных сил с использованием нелинейной деформационной модели;

- по наклонным сечениям на действие поперечных сил с учетом влияния продольной силы.

6.3.10. При определении усилий в элементах конструктивной системы с использованием стержневой модели расчет стен по прочности должен производиться  с учетом указаний п.п. 6.3.11 – 6.3.14,  а  перекрытий  – п. 6.3.15.

6.3.11. Расчет несущих стен по прочности следует производить в их плоскости и из плоскости.

 

6.3.12. Расчет по прочности стен из их плоскости производится по нормальным сечениям на действие изгибающих моментов и продольных сил с учетом их армирования продольной вертикальной арматурой и по наклонным сечениям на действие поперечных и продольных сил с учетом армирования горизонтальной арматурой, расположенной перпендикулярно плоскости стены. Расчет производится как для линейных элементов.

6.3.13. Расчет прочности стен в их плоскости и ядер жесткости на действие продольных сил и изгибающих моментов производится с использованием нелинейной деформационной модели с учетом ограниченного развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре.

Допускается производить расчет стен и ядер жесткости как сплошных упругих элементов. При этом краевые нормальные сжимающие напряжения не должны превосходить расчетного сопротивления бетона сжатию, а растягивающие напряжения должны быть восприняты вертикальной продольной арматурой.

6.3.14. При расчете стен и элементов ядер жесткости в их плоскости  на совместное действие поперечных и продольных сил главные сжимающие напряжения в поперечном сечении элементов не должны превосходить расчетного сопротивления бетона сжатию, а главные растягивающие напряжения должны быть восприняты вертикальной и горизонтальной арматурой.

6.3.15. Расчет по прочности плоских плит перекрытий в виде условных ригелей рамной стержневой системы на действие изгибающих моментов и поперечных сил следует производить с учетом распределения усилий по ширине  по общим правилам расчета линейных железобетонных элементов.

Кроме того, должен производиться расчет плит перекрытий на продавливание при действии сосредоточенных нормальных сил  и  моментов.

6.3.16. При определении усилий в элементах конструктивной системы с использованием метода конечных элементов расчет стен и ядер жесткости по прочности    следует  производить  с  учетом   указаний   п.6.3.17,   а    перекрытий – п.п. 6.3.18-6.3.21.

6.3.17. Расчет по прочности стен и ядер жесткости должен производиться для отдельных выделенных плоских элементов на совместное действие изгибающих и крутящих моментов, продольных и поперечных сил, приложенных к боковым сторонам плоского выделенного элемента, с использованием критерия прочности, получаемого на основе обобщенного уравнения предельного равновесия.

6.3.18. Расчет по прочности плит перекрытий должен производиться для отдельных выделенных плоских элементов на совместное действие изгибающих и крутящих моментов и поперечных сил, приложенных к боковым сторонам  выделенного элемента.

6.3.19. Расчет плоских выделенных элементов плит перекрытий на действие изгибающих и крутящих моментов следует производить с использованием критерия прочности, получаемого на основе обобщенного уравнения предельного равновесия.

6.3.20. Расчет плоских выделенных элементов плит перекрытий на действие поперечных сил должен производиться на основе уравнения взаимодействия предельных поперечных сил в двух взаимоперпендикулярных направлениях.

6.3.21. Расчет по трещиностойкости плоских выделенных элементов плит перекрытий следует производить по раскрытию трещин от действия растягивающих усилий в продольной арматуре, вызванных изгибающим и крутящим моментами, согласно действующим нормативным документам.

6.3.22.  Для  сталежелезобетонных  конструкций  – колонн, стен, ядер жесткости и перекрытий расчет стальных элементов следует производить на стадии возведения до набора требуемой прочности бетона по правилам расчета стальных конструкций, а на стадии эксплуатации – по правилам расчета железобетонных конструкций с учетом совместной   работы   стальных  элементов  с  монолитным  бетоном в соответствии с «Руководством  по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой». М., 1978.

При использовании в колоннах стальных элементов в виде труб (трубобетон) следует учитывать  эффект объемного напряженного состояния бетона.

6.3.23. Для сборно-монолитных конструкций стен, ядер жесткости и перекрытий должен производиться расчет сборных элементов на стадии возведения до набора требуемой прочности монолитного бетона, а расчет сборно-монолитной конструкции на стадии эксплуатации - при совместной работе сборного элемента и монолитного бетона, с учетом напряжений и деформаций, полученных сборным элементом на стадии возведения, а также прочности и податливости сопряжений сборных элементов и монолитного бетона.

6.3.24. При конструировании несущих железобетонных конструкций с гибкой арматурой дополнительно к указаниям действующих нормативных документов следует принимать:

- для колонн: симметричное продольное армирование с расположением арматуры как у граней колонн, так и в необходимых случаях внутри колонн; минимальный размер поперечного сечения не менее 40 см;

-  для стен и ядер жесткости: симметричную вертикальную и горизонтальную арматуру, расположенную у боковых граней стен;

-  для плит перекрытий: продольную арматуру у верхней и нижней граней плиты.

6.3.25. При применении сталежелезобетонных конструкций стальные элементы следует устанавливать:

- в  колоннах,  как внутри колонн (прокатные профили, сварные элементы и др.), так  и по их внешнему контуру (трубы);

- в стенах и ядрах жесткости внутри стен;

- в плитах перекрытий, как внутри плиты (прокатные профили и др.), так и по нижней грани плиты (профилированный настил).

Стальные элементы в виде прокатных профилей и сварных конструкций могут применяться также в узловых зонах соединений перекрытий с колоннами.

Рекомендуемые марки стали для жесткой арматуры приведены в табл. 6.3.

Во всех случаях при  применении стальных элементов в качестве жесткой арматуры   в конструкциях следует  дополнительно устанавливать гибкую продольную и  поперечную арматуру.

 

            Таблица 6.3.  Рекомендуемые марки фасонного и сортового проката для

                                   жесткой арматуры (при расчетной температуре до -40°С)

 

Область применения

Заменяемые

марки  стали  

по ГОСТ 19281-89*

Рекомендуемые

марки  стали 

по ГОСТ 27772-88

 

 

09Г2

 

 

09Г2С

 

Жесткая  арматура,

10ХНДП

С345

ее  элементы   в сталежелезо-

10Г2С1

 

бетонных  конструкциях

10ХСНД

С345К

 

14Г2

 

 

15ХСНД

С375

 

 

 

 

 

6.3.26. Толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры следует принимать:

-   для гибкой арматуры не менее диаметра арматуры и не менее 25 мм;

- для жесткой арматуры, расположенной внутри поперечного сечения конструкции, не менее 50 мм  с обязательным армированием сеткой.

При установке стальных элементов на поверхности конструкции необходимо предусматривать  мероприятия по их защите от коррозии и  огнезащите.

6.3.27. Обеспечение совместной работы стальных элементов с бетоном в сталежелезобетонных конструкциях должно осуществляться путем приварки анкеров и упоров к стальным элементам.

6.3.28. Обеспечение совместной работы сборных элементов с монолитным бетоном в сборно-монолитных конструкциях следует осуществлять путем устройства шпонок, создания рифленой поверхности сборного элемента и выпусков поперечной арматуры.

6.3.29. Наружные стены высотных зданий могут быть несущими или ненесущими.

6.3.30. Несущие наружные стены вместе с внутренними диафрагмами и ядрами жесткости воспринимают вертикальные нагрузки от перекрытий и собственного веса и горизонтальные ветровые или сейсмические нагрузки, что определяет их конструктивное решение. Несущие наружные стены должны быть жестко связаны с перекрытиями и внутренними несущими конструкциями.

6.3.31. Несущие наружные  стены могут выполняться из железобетона монолитного, сборно-монолитного или сборного с различными видами армирования.

6.3.32. Утепление наружных несущих стен должно осуществляться снаружи с применением теплоизоляционных материалов при техническом решении, обеспечивающем требуемый уровень тепловой защиты здания в соответствии с п. 6.36 настоящих норм, в том числе,  и при  применении  фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором.

6.3.33. В несущих наружных стенах высотных зданий должен применяться только негорючий плитный утеплитель в соответствии с противопожарными требованиями п. 6.36  настоящих  норм.

В навесных наружных стенах в качестве теплоизоляции следует применять материалы групп горючести НГ или Г1. Применение теплоизоляции группы по горючести Г1 допускается при условии ее защиты со всех сторон материалами, обеспечивающими класс пожарной опасности конструкции КО и предел ее огнестойкости  согласно  табл. 14.2  настоящих  норм.

6.3.34. Навесные наружные стены могут  выполняться:

- с наружным слоем в виде сборных тонкостенных железобетонных панелей-скорлуп, изготавливаемых  из конструкционных легких или  тяжелых бетонов класса по прочности на сжатие не ниже В25, марки по  морозостойкости  не ниже F150, с отделяемой от наружного слоя  вентилируемым воздушным зазором внутренней теплоизолирующей конструкцией – однослойной  из теплоизоляционных легких бетонов  марки   по плотности D200-D500 (по ГОСТ Р51263-99 и ГОСТ 25820-2000) или двухслойной с теплоизоляционным слоем из эффективных плитных утеплителей и внутренним слоем  из  кирпича  или  ячеистобетонных   блоков;

- из мелкоштучных материалов: двухслойными с наружным слоем из кирпича или других видов облицовки и внутренним слоем из теплоизоляционных легких бетонов; трехслойными с наружным слоем из кирпича или другой облицовки, средним слоем из эффективного утеплителя и внутренним слоем из кирпича или  ячеистобетонных блоков;

При применении для навесных стен трехслойных железобетонных панелей с гибкими связями в ограждающих слоях панелей следует применять легкий   конструкционный   (по  ГОСТ 25820-2000) или тяжелый (по ГОСТ 26633-91) бетоны класса по прочности на сжатие не ниже В25, при этом бетон наружного слоя должен быть марки по морозостойкости не ниже F150.

6.3.35. Применение навесных   фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором допускается  при обеспечении их  техническими свидетельствами для использования в высотных зданиях. 

6.3.36. Долговечность наружной облицовки должна соответствовать срокам безремонтной эксплуатации.

Не допускается применение на фасаде декоративных архитектурных деталей из пенопласта с облицовкой декоративной штукатуркой.

6.3.37. Опирание навесных наружных стен должно производиться либо на перекрытия, либо на специальные балки, монолитно связанные с перекрытиями.

6.3.38. Вентилируемая прослойка в наружных стенах высотных зданий по противопожарным требованиям должна перекрываться не реже, чем через три этажа, горизонтальными огнестойкими диафрагмами при обязательном наличии воздухозаборных  и  воздуховыводящих  отверстий  расчетной  площади.

 

6.3.39. Допустимые относительные деформации элементов окон и витражей  должны составлять:  для отдельных брусковых   элементов   обрамления стекол    1/300  в  соответствии с ГОСТ 23166-99,  для  всей конструкции между опорами – 1/200 в соответствии  со  СНиП 2.01.07-85*.

6.3.40.  В конструкциях оконных блоков, витражей и светопрозрачных фасадных систем следует предусматривать использование стекол, обеспечивающих  их безопасную эксплуатацию.

Перейти: МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы»






Скрыть комментарии (0)

Чтобы оставлять комментарии, нужно зарегистрироваться




« Инженерно-геологические изыскания. Фасадные системы с вентилируемым зазором »
 Cерии домов в Москве и области
Конструктивизм зданий
Планировки двухкомнатных квартир
Новостройки и ЖК