3.3 крупнопанельное здание: Здание, состоящее из крупных сборных панелей (высотой на этаж) и перекрытий из сборных плит.
3.4 податливость: Величина, обратная жесткости. Основной характеристикой податливости является коэффициент податливости, равный перемещению, вызванному единичным силовым воздействием.
3.5 панель: Плоскостной сборный элемент заводского изготовления из бетона или железобетона, применяемый для возведения стен и перегородок.
3.6 панель ненесущая: Панель, применяемая для возведения стен, которая передает вертикальную нагрузку только от собственного веса на смежные конструкции (перекрытия, несущие стены).
3.7 панель несущая: Панель, применяемая для возведения стен, которая помимо вертикальной нагрузки от собственного веса, воспринимает и передает фундаментам нагрузки от перекрытий, крыши, ненесущих стеновых панелей, перегородок и т.д.
3.8 панель самонесущая: Панель, применяемая для возведения стен, которая воспринимает и передает фундаментам вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, лоджий, парапетов и т.д.).
3.9 перегородка: Ненесущая внутренняя стена из различных видов материалов, предназначенная для разделения здания в пределах этажа на отдельные помещения.
3.10 сборная плита: Плоскостной сборный элемент заводского изготовления, применяемый при возведении перекрытий и крыш.
4 Конструктивные решения крупнопанельных зданий
4.1 Общие положения
4.1.1 Крупнопанельные здания проектируют из крупноразмерных сборных бетонных и железобетонных конструкций - панелей и плит.
4.1.2 В общем случае для крупнопанельных зданий, их конструктивных элементов, стыков и связей должны соблюдаться общие требования пожаробезопасности, надежности, долговечности, тепло- и звукоизоляции, коррозионной стойкости, прочности, трещиностойкости и деформативности, установленные в действующих нормативных документах [1], ГОСТ 27751, СП 16.13330, СП 20.13330, СП 22.13330, СП 50.13330, СП 51.13330, СП 63.13330, СП 70.13330 и т.д.
4.1.3 При проектировании конструктивных систем крупнопанельных зданий следует выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении конструктивные решения с целью снижения материалоемкости и трудозатрат при изготовлении сборных элементов и их монтаже.
4.1.4 Значения нагрузок и воздействий, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний нагрузок, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) должны приниматься в соответствии с требованиями СП 20.13330, принятыми проектными решениями и техническим заданием на проектирование.
4.1.5 При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элементов следует принимать с коэффициентом динамичности согласно СП 63.13330.
4.1.6 Расчет конструкций крупнопанельных зданий выполняют на действие вертикальных и горизонтальных постоянных и временных (кратковременных, длительных и особых) нагрузок и воздействий с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок согласно СП 20.13330 или соответствующих им усилий.
4.1.7 При расчете конструкций и соединений следует учитывать коэффициенты надежности по ответственности γn, принимаемые согласно заданию на проектирование, но не менее значения, приведенного в ГОСТ 27751.
При расчете по предельным состояниям первой группы эффекты воздействия (нагрузочные эффекты), определяемые при расчете на основные сочетания нагрузок, следует умножать на коэффициент надежности по ответственности.
При расчете по предельным состояниям второй группы коэффициент надежности по ответственности следует принимать равным единице γn=1.
4.1.8 Материалы для конструкций крупнопанельных зданий и их характеристики принимают в соответствии с разделом 6 СП 63.13330.2012, а также 4.1.9-4.1.13 настоящего свода правил.
4.1.9 Проектные марки раствора для горизонтальных швов назначаются исходя из расчетов на силовые воздействия с учетом требований ГОСТ 28013, но не ниже:
- М50 - для условий монтажа при положительных температурах;
- М100 - для условий монтажа при отрицательных температурах.
Допускается применять в стыках мелкозернистый бетон согласно ГОСТ 25192 и ГОСТ 26633с учетом требований, приведенных в приложении Ж настоящего свода правил. Класс бетона по прочности на сжатие замоноличивания горизонтального стыка назначают не ниже соответствующего класса бетона стеновых панелей. Класс бетона по прочности на сжатие замоноличивания вертикального стыка принимают не менее В15.
В проекте следует указывать значение необходимой минимальной прочности раствора (бетона) в стыках на различных стадиях строительства здания.
4.1.10 Материалы для стальных связей принимаются с учетом требований СП 16.13330. Для обеспечения необходимой долговечности и огнестойкости стальных связей следует соблюдать требования [1], СП 28.13330, СП 2.13330* и других действующих нормативных документов.
4.1.11 В чертежах конструктивных элементов (внутренних и наружных стеновых панелей, плит и др.) должны быть указаны характеристики материала по прочности, морозостойкости (в необходимых случаях по водонепроницаемости), огнестойкости, сопротивлению теплопередаче, отпускной прочности, влажности и плотности материала строительного элемента, величины расчетных и контрольных нагрузок и схемы контрольных испытаний, а также в необходимых случаях допуски на изготовление и монтаж конструкций и др. согласно ГОСТ 8829 и ГОСТ 13015.
4.1.12 В проектах необходимо указывать способ возведения (или мероприятия) в зимнее время при отрицательных температурах, обеспечивающий устойчивость здания, прочность его конструктивных элементов и стыков в период возведения и эксплуатации.
4.1.13 Производство сборных бетонных и железобетонных элементов (плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей), предназначенных для использования в крупнопанельных конструктивных системах, следует выполнять при соблюдении требований СП 130.13330.
4.2 Конструктивные системы
4.2.1 Принятая конструктивная система здания должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий. Крупнопанельные здания следует проектировать на основе стеновых конструктивных систем с поперечными и (или) продольными стенами.
4.2.2 В зависимости от схемы расположения несущих стен в плане здания и характера опирания на них перекрытий различают следующие конструктивные системы: - перекрестно-стеновая - с поперечными и продольными несущими стенами; - поперечно-стеновая - с поперечными несущими стенами;
- продольно-стеновая - с продольными несущими стенами.
В зданиях перекрестно-стеновой конструктивной системы наружные стены проектируют несущими или ненесущими (навесными), а плиты перекрытий - как опертые по контуру или трем сторонам, в отдельных случаях - по двум (пустотные плиты). Здания перекрестно-стеновой конструктивной системы могут проектироваться высотой до 75 м.
В зданиях поперечно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки от перекрытий и ненесущих стен передаются, в основном, на поперечные несущие стены, а плиты перекрытия работают, преимущественно, по балочной схеме с опиранием по двум противоположным сторонам. Горизонтальные нагрузки, действующие параллельно поперечным стенам, воспринимаются этими стенами. Горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно поперечным стенам, воспринимаются продольными диафрагмами жесткости.
Продольными диафрагмами жесткости служат продольные стены лестничных клеток, отдельные участки продольных наружных и внутренних стен. Примыкающие к ним плиты перекрытий опирают на продольные диафрагмы, что улучшает работу диафрагм на горизонтальные нагрузки и повышает жесткость перекрытий и здания в целом. Высота зданий этой системы не должна превышать 50 м.
В зданиях продольно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки воспринимаются и передаются основанию продольными стенами, на которые опираются перекрытия, работающие преимущественно по балочной схеме. Для восприятия горизонтальных нагрузок, действующих перпендикулярно продольным стенам, необходимо предусматривать вертикальные диафрагмы жесткости. Такими диафрагмами жесткости в зданиях с продольными несущими стенами могут служить поперечные стены лестничных клеток, торцевые, межсекционные и др. Примыкающие к вертикальным диафрагмам жесткости плиты перекрытий опирают преимущественно на них. Такие здания проектируют высотой не более 50 м.
При проектировании зданий поперечно-стеновой и продольно-стеновой конструктивных систем необходимо учитывать, что параллельно расположенные несущие стены, объединенные между собой только дисками, перекрытий, не могут перераспределять между собой вертикальные нагрузки. Для обеспечения устойчивости здания при горизонтальных нагрузках следует предусматривать участие стен перпендикулярного направления.
При распределении жесткостей в плане крупнопанельного здания следует стремиться к симметричной расстановке стен. Критерием рационального распределения жесткостей в плане служит наличие первых двух поступательных форм собственных колебаний конструктивной системы здания.
4.2.3 Конструктивные системы крупнопанельных зданий проектируют на основе стеновых конструктивных систем с малопролетными (до 4,5 м) и среднепролетными (до 7,2 м) перекрытиями.
При малопролетных перекрытиях рационально применять перекрестно-стеновую конструктивную систему. Размеры конструктивных ячеек назначают из условия, что плиты перекрытий опираются на несущие стены по контуру или трем сторонам.
При среднепролетных перекрытиях применяют различные конструктивные системы.
В поперечно-стеновой конструктивной системе наружные продольные стены проектируются ненесущими. В зданиях такой системы несущие поперечные стены проектируются сквозными на всю ширину здания, а внутренние продольные стены располагают так, чтобы они, как минимум, попарно объединяли поперечные стены.
В продольно-стеновой конструктивной системе наружные и внутренние продольные стены проектируются несущими. Шаг поперечных стен, являющихся поперечными диафрагмами жесткости, необходимо обосновывать расчетом и принимать не более 24 м.
4.2.4 Для восприятия усилий, действующих в плоскости горизонтальных диафрагм жесткости, сборные железобетонные плиты перекрытия и покрытия следует соединять между собой не менее чем двумя горизонтальными связями вдоль каждой грани. Расстояние между соседними связями одного направления принимается не более 3,6 м. Требуемое сечение связей назначается по расчету на все действующие усилия. Вместе с тем сечение связей следует принимать таким, чтобы они при преобладающей ширине здания l (Рисунок 4.1) обеспечивали восприятие растягивающих усилий не менее следующих значений:
- для связей, расположенных в перекрытиях вдоль длины протяженного в плане здания: 15 кН на 1 м преобладающей ширины здания;
- для связей, расположенных в перекрытиях вдоль длины протяженного в плане здания, но на участках сужения здания (кроме сужений, выходящих на торцы): 30
кН на 1 м ширины суженного в плане здания, где l1 - ширина узкого участка;
кН на 1 м ширины суженного в плане здания, где l1 - ширина узкого участка;- для связей, расположенных в перекрытиях перпендикулярно длине протяженного в плане здания, а также связей зданий компактной формы: 10 кН на 1 м длины здания.
В качестве преобладающей ширины здания принимается наибольшая ширина здания в плане.
Для зданий, имеющих сложную форму в плане, усилия в связях в плоскости перекрытий должны определяться из расчета здания в целом (т.е. не допускается в целях упрощения расчленять здание на отдельные секции и рассчитывать их отдельно).