Действующий
5.5.1 В рамно-связевом каркасе следует предусматривать жесткие узлы в поперечном и шарнирные в продольном направлениях (с установкой между колоннами в продольном направлении вертикальных элементов жесткости). Каркас представляет собой пространственную систему, состоящую из плоских поперечных рам с жесткими узлами сопряжения ригеля с колонной, объединенных между собой с помощью плит междуэтажных перекрытий и покрытия, образующих жесткий в своей плоскости диск и элементов жесткости по колоннам продольного направления.
5.5.2 Продольную устойчивость каркаса следует обеспечивать постановкой вертикальных элементов жесткости между колоннами в одном из шагов на всю высоту каркаса, не менее чем в двух продольных рядах колонн и жесткими дисками перекрытий. В двухпролетных зданиях допускается устанавливать элементы жесткости в одном среднем ряду.
5.5.3 Частный случай рамно-связевого каркаса – комбинированно-связевый каркас, в котором необходимо предусматривать установку жестких узлов по крайним колоннам поперечных рам. Число шарнирных и жестких узлов следует определять расчетом. Комбинированно-связевые каркасы рекомендуется применять при этажности не более пяти.
6.1.1 Нагрузки и воздействия на несущую систему многоэтажных каркасных зданий следует принимать в соответствии с СП 20.13330.
Температурные воздействия следует учитывать при размерах температурного блока выше определенного расчетом в соответствии с 9.24 СП 27.13330.2017, для производственных зданий с повышенными технологическими температурами и в особых случаях, указанных в техническом задании на проектирование;
Нагрузки в стадии возведения рекомендуется учитывать при конструктивных схемах каркаса на период монтажа, отличных от схемы в стадии эксплуатации: установка временных фиксирующих устройств при монтаже, ветровые нагрузки на колонны, внутренние стены, диафрагмы жесткости, снеговые – на междуэтажные перекрытия. При этом ветровые и снеговые нагрузки, а также температурно-климатические воздействия принимаются сниженными на 20 %.
6.1.2 При расчете многоэтажных каркасных зданий по пространственным расчетным схемам, в соответствии с заданием на проектирование, следует дополнительно учитывать:
6.1.4 При расчете отдельных элементов рамы по прочности, трещиностойкости и деформациям следует учитывать вероятность одновременного расположения временной нагрузки на всех этажах здания в соответствии с разделом 8 СП 20.13330.2016.
6.1.5 При расчете на прочность и устойчивость все нагрузки следует принимать с учетом коэффициентов надежности γf, принимаемых согласно разделу 7 СП 20.13330.2016.
6.1.6 В зависимости от причин ограничения прогибов и перемещений при их определении следует учитывать различные нагрузки.
Технологические – обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического оборудования разного рода;
конструктивные – обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами;
физиологические – предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при перемещениях и колебаниях;
эстетико-психологические – обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, исключение ощущений опасности и дискомфорта.
6.1.7 При наличии в зданиях технологического оборудовании, вызывающего колебания строительных конструкций, предельные значения виброперемещений, виброскорости и виброускорения [2] следует принимать в соответствии с ГОСТ 12.1.012. При наличии высокоточного оборудования и приборов, чувствительных к колебаниям конструкций, на которых они установлены, предельные значения виброперемещений, виброскорости и виброускорения следует определять в соответствии с [1]. При этом учитываются только нагрузки, вызывающие колебания при непродолжительном их действии.
6.1.8 Предельные относительные перемещения перекрытий в пределах одного этажа определяются характером перегородок, стен и их креплений к каркасу и принимаются согласно таблице Е.4 (приложение Е) СП 20.13330.2016.
6.1.9 Для зданий высотой более 40м при определении перемещений следует учитывать крен фундаментов под элементами жесткости (связи, диафрагмы и т. п.).
6.1.10 При температурных климатических и усадочных воздействиях предельные прогибы следует принимать согласно Е.2.4.5 (приложение Е) СП 20.13330.2016.
6.1.11 Проверки перемещений перекрытий от ветровой нагрузки и от температурно-климатических воздействий следует проводить раздельно.
6.1.12 Для соблюдения эстетико-психологических требований следует учитывать продолжительное действие только постоянных и длительных нагрузок. Вертикальные предельные прогибы следует принимать в соответствии с таблицей Е.1 (приложение Е) СП 20.13330.2016.
6.1.13 При наличии между стенами капитальных перегородок необходимо учитывать Е.1.7 (приложение Е) СП 20.13330.2016.
6.1.14 Прогибы, ограниченные исходя из конструктивных требований, следует принимать согласно Е.1.6 (приложение Е) СП 20.13330.2016.
6.1.15 На стадии вариантного проектирования для расчетов связевых каркасов по плоской расчетной схеме следует учитывать воздействие на элементы жесткости моментов от неравномерного загружения прилегающих участков перекрытий временными нагрузками.
- расчет элементов конструктивной системы (колонн, ригелей, плит перекрытий и покрытия, фундаментов, стен, элементов жесткости) по предельным состояниям первой и второй групп;
- расчет зданий на прогрессирующее обрушение для обеспечения прочности и устойчивости каркаса при возможной аварийной ситуации, которую следует предусматривать для зданий классов КС-3 и КС-2 с массовым нахождением людей согласно 5.2.6 ГОСТ 27751-2014;
6.2.2 Расчет несущей конструктивной системы следует производить в пространственной постановке с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций, фундамента и основания под ним.
Рекомендуется учитывать работу стен в составе каркаса, которые воспринимают часть горизонтальной нагрузки, что заметно повышает жесткость системы «каркас-стена» и изменяет значение и распределение усилий в его элементах.
Распределение перемещений по высоте связевого и рамного каркасов, работающих совместно со стенами, допускается принимать линейным.
6.2.3 Расчет несущих конструктивных систем производят с применением фактических жесткостей железобетонных элементов.
Жесткости железобетонных элементов определяют по поперечному сечению с учетом образования трещин, а также учитывая развитие неупругих деформаций в бетоне и арматуре по диаграммам состояния, соответствующих кратковременному и длительному действиям нагрузки.
При применении упрощенных диаграмм состояния бетона и арматуры жесткость железобетонных элементов на ее начальном участке определяется как для упругого тела. На следующих участках необходимо учитывать напряженное состояние по принятой диаграмме в соответствии с разделом 6 СП 63.13330.2012.
6.2.4 Для определения начального армирования (первый этап) железобетонных элементов конструктивной системы рекомендуется учитывать нелинейную работу снижением их жесткостей с помощью понижающих коэффициентов.
Учитывая, что распределение усилий в элементах конструктивных систем зависит, в основном, не от значения, а от соотношения жесткостей этих элементов, при расчете по предельным состояниям первой и второй групп в первом приближении рекомендуется принимать модуль упругости материала равным Еb с понижающими коэффициентами: 0,8 – для колонн, ригелей, плит перекрытий (покрытий) с учетом длительности действия нагрузки; 0,35 – для швов в узлах сопряжения конструкций.
6.2.5 На стадии уточнения расчета в конструктивной системе используются в качестве исходных данных значения сечений элементов и начального армирования, полученные на первом этапе.
6.2.6 При расчете на устойчивость конструктивной системы следует производить проверку устойчивости формы конструктивной системы, а также устойчивости положения конструктивной системы на опрокидывание и на сдвиг.
При расчете устойчивости положения конструктивные системы следует рассматривать как жесткое недеформированное тело. При расчете на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки с коэффициентом 1,5. При расчете на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом 1,2. При этом следует учитывать наиболее неблагоприятные значения коэффициентов надежности по нагрузке.
6.2.7 Физическая модель многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона должна представлять собой трехмерную систему, состоящую из фундаментов, расположенных на деформируемом основании, колонн, вертикальных элементов жесткости, объединенных сборными дисками перекрытий и покрытия, которые в свою очередь состоят из ригелей и опертых на них плит, узловых сопряжений и стыков всех сборных элементов, а также данных о физико-механических характеристиках применяемых материалов и узлов сопряжений.
6.2.8 Распределение внутренних усилий в несущих элементах системы и характер перераспределения между ними внешних силовых воздействий следует определять жесткостью самих элементов и податливостью сопряжений. Поскольку жесткость железобетонных элементов и податливость узловых сопряжений во многом зависят от их напряженно-деформированного состояния, характеристик применяемых материалов и других параметров, связанных с условиями эксплуатации, то для расчета должны быть заданы начальные данные по физической модели – геометрия здания и его элементов, их физико-механические характеристики.