(Действующий) ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований....

Докипедия просит пользователей использовать в своей электронной переписке скопированные части текстов нормативных документов. Автоматически генерируемые обратные ссылки на источник информации, доставят удовольствие вашим адресатам.

Действующий
3.1.8 При расчете конструкций должны быть рассмотрены следующие расчетные ситуации:
- установившаяся - ситуация, имеющая продолжительность, близкую к сроку службы строительного объекта (например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса);
- переходная - ситуация, имеющая небольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность (например, изготовление, транспортирование, монтаж, капитальный ремонт и реконструкция строительного объекта);
- аварийная - ситуация, соответствующая исключительным условиям работы сооружения (в том числе и при особых воздействиях), которые могут привести к существенным социальным, экологическим и экономическим потерям.
3.1.9 Для каждой учитываемой расчетной ситуации надежность строительных конструкций должна быть обеспечена расчетом, а также за счет:
- выбора и контроля исполнения оптимальных конструктивных решений, материалов, технологических процессов изготовления и монтажа строительных конструкций;
- создания условий, гарантирующих нормальную эксплуатацию строительных объектов;
- контроля поведения сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов;
- проведения организационных мероприятий, направленных на снижение риска реализации аварийных ситуаций и прогрессирующего обрушения сооружений. Указанные выше мероприятия разрабатываются генпроектировщиком по согласованию с заказчиком и должны быть включены в специальные технические условия (СТУ) или задание на проектирование.

3.2 Долговечность конструкций и оснований зданий и сооружений

3.2.1 Для обеспечения требуемой долговечности строительного объекта при его проектировании необходимо учитывать:
- условия эксплуатации по назначению;
- расчетное влияние окружающей среды;
- свойства применяемых материалов, возможные средства их защиты от негативных воздействий среды, а также возможность деградации их свойств.
3.2.2 Для нагрузок во времени следует учитывать возможный отрицательный эффект влияния на них условий агрессивной среды (попеременное замораживание и оттаивание, наличие противоледных реагентов, воздействие морской воды, выбросов промышленных производств и т.д.).
3.2.3 Необходимые меры по обеспечению долговечности конструкций и оснований зданий и сооружений с учетом конкретных условий эксплуатации проектируемых объектов, а также расчетные сроки их службы должен определять генпроектировщик по согласованию с заказчиком. Примерные сроки службы зданий и сооружений приведены в таблице 1.
Примечание - При соответствующем обосновании сроки службы ограждающих несущих конструкций могут быть приняты отличными от сроков службы сооружения в целом.
Таблица 1 - Примерные сроки службы зданий и сооружений
Наименование объектовПримерный срок службы
Временные здания и сооружения (бытовки строительных рабочих и вахтового персонала, временные склады, летние павильоны и т.п.)10 лет
Сооружения, эксплуатируемые в условиях сильноагрессивных сред (сосуды и резервуары, трубопроводы предприятий нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности, сооружения в условиях морской среды и т.п.)Не менее 25 лет
Здания и сооружения массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства)Не менее 50 лет
Уникальные здания и сооружения (здания основных музеев, хранилищ национальных и культурных ценностей, произведения монументального искусства, стадионы, театры, здания высотой более 75 м, большепролетные сооружения и т.п.)100 лет и более

4 Предельные состояния

4.1 Общие положения

4.1.1 При проектировании строительных объектов необходимо учитывать следующие предельные состояния:
- первая группа предельных состояний - состояния строительных объектов, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций;
- вторая группа предельных состояний - состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация строительных конструкций, исчерпывается ресурс их долговечности или нарушаются условия комфортности;
- особые предельные состояния - состояния, возникающие при особых воздействиях и ситуациях и превышение которых приводит к разрушению зданий и сооружений с катастрофическими последствиями.
4.1.2 К первой группе предельных состояний следует относить:
- разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное);
- потерю устойчивости;
- явления, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерные деформации в результате деградации свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях, а также чрезмерное раскрытие трещин).
4.1.3 Ко второй группе предельных состояний следует относить:
- достижение предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, углов поворота) или предельных деформаций оснований, устанавливаемых исходя из технологических, конструктивных или эстетико-психологических требований;
- достижение предельных уровней колебаний конструкций или оснований, вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия;
- образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию строительного объекта;
- достижение предельной ширины раскрытия трещин;
- другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации здания или сооружения из-за неприемлемого снижения их эксплуатационных качеств или расчетного срока службы (например, коррозионные повреждения).
4.1.4 Перечень предельных состояний, которые необходимо учитывать при проектировании строительного объекта, устанавливают в нормах проектирования и (или) в задании на проектирование.
Предельные состояния могут быть отнесены как к конструкции в целом, так и к отдельным элементам и их соединениям.
4.1.5 Для каждого предельного состояния, которое необходимо учитывать при проектировании, должны быть установлены соответствующие расчетные значения нагрузок и воздействий, характеристик материалов и грунтов, а также геометрические параметры конструкций зданий и сооружений (с учетом их возможных наиболее неблагоприятных отклонений), частные коэффициенты надежности, предельно допустимые значения усилий, напряжений, прогибов, перемещений и осадки фундаментов.
4.1.6 Для каждого учитываемого предельного состояния должны быть установлены расчетные модели сооружения, его конструктивных элементов и оснований, описывающие их поведение при наиболее неблагоприятных условиях их возведения и эксплуатации.
Допущения, принятые при выборе расчетных моделей, должны быть учтены при разработке рабочей документации.

4.2 Расчет по предельным состояниям

4.2 Расчет по предельным состояниям 

 4.2.1 Расчет строительных объектов по предельным состояниям должен проводиться с учетом:
- их расчетного срока службы;
- прочностных и деформационных характеристик материалов, устанавливаемых в нормативных документах или задании на проектирование, а для грунтов - по результатам инженерно-геологических изысканий;
- наиболее неблагоприятных вариантов распределения нагрузок, воздействий и их сочетаний, которые могут возникнуть при возведении и эксплуатации зданий и сооружений;
- неблагоприятных последствий в случае достижения строительным объектом предельных состояний;
- деградации свойств материалов;
- условий изготовления конструкций, возведения зданий и сооружений и особенностей их эксплуатации.
4.2.2 Условия обеспечения надежности конструкций или оснований состоят в том, чтобы расчетные значения усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования.
4.2.3 Предельно допустимые значения прогибов и перемещений несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений следует устанавливать независимо от применяемых материалов.
4.2.4 Расчет конструкций, для которых нормы проектирования не содержат указаний по определению усилий и напряжений с учетом неупругих деформаций, допускается проводить в предположении их упругой работы; при этом сечения конструктивных элементов допускается рассчитывать с учетом неупругих деформаций.
4.2.5 Расчет конструкций и оснований сооружений повышенного уровня ответственности (1а и 1б) рекомендуется проводить на основе результатов специальных теоретических, апробированных численных и экспериментальных исследований, проводимых на моделях или натурных конструкциях.
4.2.6 При расчете оснований необходимо использовать устанавливаемые опытным путем значения прочностных и деформационных характеристик грунтов, а также другие параметры, характеризующие взаимодействие конструкций с основанием.
4.2.7 Расчет на прогрессирующее обрушение при действии особых нагрузок проводится для зданий (жилых и офисных высотных зданий, торговых комплексов, подтрибунных конструкций и т.п.) 1-го (1а и 1б) уровня ответственности, если не предусмотрены другие мероприятия, исключающие их прогрессирующее обрушение.

5 Нагрузки и воздействия

5.1 Классификация воздействий

5.1.1 В зависимости от ответной реакции строительного объекта нагрузки и воздействия подразделяют на:
- статические, при действии которых допускается не учитывать ускорения и силы инерции строительных объектов;
- динамические, вызывающие заметные ускорения и силы инерции строительных объектов.
Тип воздействия (статический или динамический) устанавливают в соответствующих нормативных документах.
5.1.2 Для оценки реакции строительного объекта при динамических воздействиях необходимо использовать соответствующие динамические модели. В этом случае параметры напряженно-деформированного состояния (усилия, напряжения, перемещения и др.) определяют в результате динамического расчета. Динамические воздействия допускается приводить к эквивалентным статическим нагрузкам за счет введения соответствующих коэффициентов динамичности, учитывающих возникающие в сооружениях силы инерции.
5.1.3 В зависимости от продолжительности действия нагрузки следует подразделять на:
а) постоянные - нагрузки, изменение расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо мало по сравнению с их средними значениями;
б) длительные - нагрузки, сохраняющие расчетные значения во время эксплуатации длительное время;
в) кратковременные - нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы сооружения;
г) особые - нагрузки и воздействия нормируемые (например, сейсмические, в результате пожара) и аварийные (например, при взрыве, столкновении с транспортными средствами, при аварии оборудования и отказе работы несущего элемента конструкции), создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями.
Примечание - К аварийным воздействиям относятся воздействия, которые не заданы в нормативных документах.

5.2 Расчетные нагрузки

5.2.1 Основными характеристиками нагрузок являются их расчетные или нормативные значения, устанавливаемые соответствующими нормами проектирования и/или заданиями на проектирование.
5.2.2 Расчетное значение нагрузки в тех случаях, когда установлено ее нормативное значение, определяют умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.
5.2.3 Коэффициент надежности по нагрузке учитывает в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений.
Значения коэффициентов надежности по нагрузке могут быть различными для различных предельных состояний и различных расчетных ситуаций.
5.2.4 Расчетные значения нагрузок и воздействий, зависящих от территориальных климатических условий (снеговые и ветровые нагрузки, воздействия температуры и др.), допускается определять непосредственно по расчетному периоду их повторяемости, который может зависеть от рассматриваемого предельного состояния.
5.2.5 При расчете строительных объектов по второй группе предельных состояний расчетные значения кратковременных нагрузок могут устанавливаться с учетом допустимого времени нарушения условий нормальной эксплуатации строительного объекта.
5.2.6 Расчетные значения особых нагрузок устанавливают в соответствующих нормативных документах и заданиях на проектирование с учетом возможных социальных и материальных потерь в случае разрушения сооружений и необходимых мер по предотвращению их разрушения.

5.3 Расчетные комбинации нагрузок

5.3.1 Для каждой расчетной ситуации необходимо учитывать все возможные неблагоприятные расчетные сочетания (комбинации) нагрузок, которые следует устанавливать на основе результатов анализа всех возможных реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок и с учетом возможности реализации различных схем приложения кратковременных нагрузок или отсутствия некоторых из них.
5.3.2 Вероятность одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений, соответствующая вероятности достижения одной нагрузкой ее расчетного значения, учитывается коэффициентами сочетаний нагрузок, значение которых не должно превышать 1,0.
5.3.3 В зависимости от учитываемой комбинации нагрузок следует различать:
а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и (или) кратковременных нагрузок;
б) особые сочетания нагрузок, включающие в себя особые нагрузки.
5.3.4 В особых сочетаниях кратковременные нагрузки допускается не учитывать.
5.3.5 Расчетные комбинации нагрузок и численные значения коэффициентов сочетания устанавливают в нормативных документах по назначению нагрузок.

6 Свойства строительных материалов и грунтов

6.1 Основными характеристиками прочности материалов, используемых при проектировании, служат нормативные значения их прочностных характеристик.
6.2 Для материалов, прошедших приемочный контроль или сортировку, обеспеченность нормативных значений их прочностных характеристик должна быть не ниже 0,95.
6.3 Нормативные характеристики материалов и грунтов, а также их изменчивость следует определять на основе результатов испытаний соответствующих образцов или методами их неразрушающего контроля. Испытания необходимо проводить на образцах, представляющих рассматриваемую совокупность (партию) материалов, с учетом условий их изготовления, приемки и поставки.
6.4 При назначении расчетных характеристик материалов следует учитывать возможные отличия свойств материала в образцах и реальных конструкциях (размерные эффекты, изменение свойств во времени, различия температурных условий и т.п.).
6.5 При расчете конструкций, работающих при высоких или низких температурах, повышенной влажности, в агрессивных средах, при повторных воздействиях и т.п. условиях, следует учитывать возможные изменения их свойств во времени, в первую очередь деградацию физических свойств материала (прочности, упругости, вязкости, ползучести, усадки).
6.6 Нормативные значения характеристик материалов и грунтов, зависящих от других параметров, могут быть получены расчетным путем на основе положений, принятых в нормах проектирования конструкций.
6.7 В качестве основных параметров механических свойств грунтов следует устанавливать нормативные и расчетные значения прочностных, деформационных и других физико-механических характеристик, определяемых на основе данных инженерно-геологических изысканий участка строительства объекта с учетом опыта проектирования и строительства.
Нормативные значения характеристик грунта или параметров, определяющих взаимодействие фундаментов с грунтом, следует принимать равными их математическим ожиданиям, полученным по результатам обработки результатов испытаний, если не оговорены иные условия, определяющие их значения.
6.8 Возможные отклонения в неблагоприятную сторону прочностных и других характеристик материалов и грунтов от их нормативных значений следует учитывать коэффициентами надежности по материалу. Значения этих коэффициентов могут быть различными для разных предельных состояний.
6.9 Расчетное значение характеристики материала или грунта определяют делением нормативного значения этой характеристики на коэффициент надежности по материалу или грунту. Расчетные значения характеристик грунта и материалов допускается определять непосредственно по экспериментальным данным.

7 Геометрические параметры

7.1 При расчетах конструкций зданий и сооружений следует учитывать возможные неточности в определении их геометрических размеров. Численные значения таких неточностей следует назначать с учетом условий изготовления и монтажа конструкций.
7.2 Геометрические параметры конструкций, изменчивость которых незначительна (допуски на геометрию сечений, размеры проката и т.п.), допускается принимать по проектным значениям.
7.3 В случаях, если отклонения геометрических параметров от проектных значений оказывают существенное влияние на работу конструкций (например, значительные эксцентриситеты, отклонения от вертикали или заданной формы, изменение размеров сечений вследствие воздействий агрессивных сред), их следует учитывать в расчетных моделях конструкций.
7.4 Геометрические размеры конструкций на стадии их монтажа и эксплуатации не должны отличаться от их проектных значений более чем на величину допусков, указанных в действующих нормативных документах.
7.5 На стадии монтажа контроль за соответствием действительных отклонений геометрических параметров конструкций от проектных допусков следует проводить в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

8 Условия работы материалов, конструкций и оснований

8.1 Возможные отклонения расчетной схемы строительного объекта от условий его реальной работы следует учитывать, используя коэффициенты условий работы.
8.2 Коэффициенты условий работы необходимо устанавливать:
- в нормах, регламентирующих расчет конструкций и оснований;
- на основе экспериментальных и теоретических данных, а также
- данных о действительной работе материалов, конструкций и оснований в условиях производства работ и эксплуатации объекта. 

9 Учет ответственности зданий и сооружений

9.1 В зависимости от уровня ответственности сооружений, характеризуемой социальными, экологическими и экономическими последствиями их повреждений и разрушений, при проектировании необходимо использовать коэффициенты надежности по ответственности, минимальные значения которых приведены в таблице 2.
Примечание - Уровни ответственности 1а и 1б соответствуют "повышенному" уровню ответственности, уровни ответственности 2 и 3 - "нормальному" и "пониженному" уровням по классификации Технического регламента о безопасности зданий и сооружений [1].
Таблица 2 - Минимальные значения коэффициента надежности по ответственности
Уровень ответственностиМинимальные значения коэффициента надежности по ответственности
1,2
1,1
21,0
30,8
 Классификация сооружений по уровню ответственности:
- уровень 1а - особо высокий уровень ответственности:
объекты, перечисленные в пункте 1, подпунктах 1), 2), 3), 4), 5), 6), 9), 11) Градостроительного кодекса Российской Федерации [2],
сооружения с пролетами более 100 м,
объекты жизнеобеспечения городов и населенных пунктов,
объекты гидро- и теплоэнергетики мощностью более 1000 МВт;
- уровень 1б - высокий уровень ответственности:
объекты, перечисленные в пункте 1, подпунктах 7), 8) Градостроительного кодекса Российской Федерации [2],
здания основных музеев, государственных архивов, административных органов управления;
здания хранилищ национальных и культурных ценностей,
зрелищные объекты, крупные учреждения здравоохранения и торговые предприятия с массовым нахождением людей,
сооружения с пролетом более 60 м,
жилые, общественные и административные здания высотой более 75 м,
мачты и башни сооружений связи и телерадиовещания, трубы высотой более 100 м,
тоннели, трубопроводы на дорогах высшей категории или имеющие протяженность более 500 м,
мостовые сооружения с пролетами 200 м и более,
объекты гидро- и теплоэнергетики мощностью более 150 МВт.
Примечание - Объекты с высоким уровнем ответственности, при проектировании и строительстве которых используются принципиально новые конструктивные решения и не прошедшие проверку в практике строительства и эксплуатации, должны быть отнесены к особо высокому уровню ответственности 1а;

- уровень 2 - нормальный уровень ответственности:
жилые здания высотой менее 75 м и другие объекты массового строительства (не вошедшие в уровни 1а, 1б и 3),
основные объекты машиностроения, перерабатывающих и других отраслей,
тоннели протяженностью менее 500 м,
мостовые сооружения с пролетами менее 200 м;
- уровень 3 - пониженный уровень ответственности:
теплицы, парники, мобильные здания (сборно-разборные и контейнерного типа), склады временного содержания,
бытовки вахтового персонала и другие подобные сооружения с ограниченными сроками службы и пребыванием в них людей.
9.2 Уровень ответственности зданий и сооружений, а также численные значения коэффициента надежности по ответственности устанавливаются генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в задании на проектирование или в специальных технических условиях (СТУ), но не ниже представленных в таблице 2.
Для разных конструктивных элементов сооружений допускается устанавливать различные уровни ответственности и соответственно назначать различные значения коэффициента надежности по ответственности.
9.3 На коэффициент надежности по ответственности следует умножать эффекты воздействия (нагрузочные эффекты), определяемые при расчете на основные сочетания нагрузок по первой группе предельных состояний (см. 4.1.2).
При расчете по второй группе предельных состояний (см. 4.1.3) коэффициент надежности по ответственности допускается принимать равным единице.
Правила учета уровня ответственности строительных объектов при расчете на особые сочетания нагрузок устанавливают в нормах проектирования конструкций, в задании на проектирование объекта или СТУ.
9.4 Уровни ответственности зданий и сооружений должны устанавливаться:
- при оценке долговечности зданий и сооружений;
- при разработке номенклатуры и объема проектных работ, а также проводимых инженерных изысканий и экспериментальных исследований;
- при разработке конструктивных решений надземной и подземной частей зданий и сооружений;
- при разработке программ научно-технического сопровождения, при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций;
- при разработке правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов.
9.5 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности (1а и 1б), а также больших мостов должно предусматриваться научное сопровождение при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций, а также их мониторинг при возведении и эксплуатации.

10 Общие требования к расчетным моделям

10.1 Расчетные модели (расчетные схемы) строительных объектов должны отражать действительные условия их работы и соответствовать рассматриваемой расчетной ситуации. При этом должны быть учтены их конструктивные особенности, особенности их поведения вплоть до достижения рассматриваемого предельного состояния, а также действующие нагрузки и воздействия, в том числе влияние на строительный объект внешней среды, а также, при необходимости, возможные геометрические и физические несовершенства.
10.2 Расчетная схема включает в себя:
- расчетные модели нагрузок и воздействий;
- расчетные модели, описывающие напряженно-деформированное состояние элементов конструкций и оснований;
- расчетные модели сопротивления.