ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное
КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ
1. Каркасные здания, возводимые на подрабатываемых территориях и на просадочных грунтах, следует, как правило, проектировать по податливым и комбинированным конструктивным схемам.
Примечание. При проектировании зданий на подрабатываемых территориях І, Ік и ІІк групп предпочтение следует отдавать зданиям с металлическим каркасом.
2. Допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании проектировать каркасные здания по жестким конструктивным схемам.
3. Конструктивные решения каркасных зданий следует выбирать в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности, инженерно-геологических условий площадки строительства и эксплуатационных требований к объекту.
4. Многоэтажные каркасные здания следует проектировать в виде комбинированной конструктивной и связевой систем (черт. 1 настоящего приложения) .
При выборе конструктивных систем многоэтажных каркасных зданий следует отдавать предпочтение каркасам с укрупненными сетками колонн.
Черт. 1. Схемы рам каркасов многоэтажных зданий
а - комбинированной конструктивной системы; б-связевой системы
5. Фундаменты многоэтажных каркасных зданий, выполненных на основе связевой схемы, следует проектировать в виде перекрестных лент, сечение которых необходимо определять расчетом на воздействия неравномерных деформаций основания.
6. Шарнирные узлы сопряжений элементов многоэтажных каркасных зданий допускается выполнять с опиранием ригелей на консоли колонн через связевые прокладки-компенсаторы (черт. 2 настоящего приложения).
7. Многоэтажные каркасные здания следует рассчитывать на воздействие крена, вызванного подработкой, по деформированной схеме, если продольные силы в стойках каркаса от расчетных нагрузок составляют свыше 10 % значения критической силы.
8. Расчетные схемы соответственно поперечных и продольных рам одноэтажных каркасных зданий (черт. 3, 4 настоящего приложения) следует выбирать в соответствии с табл. 1 настоящего приложения.
Черт. 2. Конструкция узла сопряжения ригелей с колонной
1 - колонна; 2 - шарнирно-опертый ригель; 3 - закладная деталь ригеля; 4 - нижняя и верхняя связевые пластины; 5 - закладная деталь колонны
Черт. 3. Схемы поперечных рам одноэтажных каркасных зданий
а -е- типы соединений элементов каркаса
Черт. 4. Схемы продольных рам одноэтажных каркасных зданий (с применением и без применения кранов)
а-в- типы соединений элементов каркаса
Группы подра- батываемых территорий | Группы условий строительства на просадочных грунтах | Номер черте жа | Соединения | Дополнительные мероприятия по обеспечению устойчиво- сти здания | |
колонн и ригелей | колонн и фундаментов | ||||
А. Поперечные рамы | |||||
IV; ІVк; ІІІ | 0; І; ІІ; ІІІ, IV; | 3,а | Шарнирно-неподвижное | Жесткое | - |
ІІ; І; ІVк | ІІ'; ІІІ' | 3,б | То же | Для колонн средних рядов - жесткое, крайних - шарнирно-неподвижное | - |
ІІ; І; ІVк | 0; І; І'; ІІ'; ІІІ' | З,в | Для группы колонн - шарнирно-неподвижное, для группы колонн шарнирно-подвижное | Жесткое | - |
І; ІV; ІІІк | 0; І; І'; ІІ'; ІІІ' | 3,г | Шарнирно-неподвижное | Для колонн средних рядов - жесткое, крайних - шарнирно-неподвижное | Установка связей-рас- порок в одном уровне |
ІІк; Ік; | 0 | 3,д | Тоже | Для колонн средних рядов - жесткое, крайних - шарнирно-неподвижное | То же, в двух уровнях |
ІІ; І; ІVк | І'; ІІ' | 3,е | Шарнирно-неподвижное | Шарнирно-неподвижное | Установка в средней части здания вертикальных связей между колоннами и связей-распорок между фундаментами |
Б. Продольные рамы | |||||
IV; ІVк; ІІІ | 0; І; ІІ; ІІІ, IV; І' | 4,а | Шарнирно-неподвижное | Жесткое | То же |
ІІ; І; IV к | 0; І; І' | 4,б | То же | ,, | ,, |
І; ІІк; ІІІк | 0; І' | 4.в | ,, | Установка в средней части здания вертикальных связей с применением линейно-подвижных соединений, а между фундаментами - связей-распорок в двух уровнях | |
Примечание. В зданиях с мостовыми кранами на подрабатываемых территориях групп Ік и частично ІІк, а также на просадочных грунтах групп 0, І и ІІ целесообразно предусматривать выравнивание каркаса. | |||||
9. При проектировании одноэтажных каркасных производственных зданий следует, как правило, применять колонны с шагом 6 и 12м.
Каркасы с колоннами шагом крайних рядов 6 м и средних 12-18 м с применением подстропильных конструкций допускается предусматривать на подрабатываемых территориях групп IV, III и ІVк и на просадочных грунтах групп І-IV, ІІ', ІІІ'.
10. При проектировании одноэтажных каркасных зданий не следует учитывать перемещения оснований фундаментов:
вертикальные, если разность осадок фундаментов колонн при расчете на особое сочетание нагрузок не превышает значений, приведенных в СНиП 2.02.01-83 „Основания зданий и сооружений";
горизонтальные, если их значения не превышают значений предельных горизонтальных перемещений, приведенных в табл. 2 настоящего приложения.
11. В случаях, когда несущая способность колонн, опирающихся на отдельно стоящие фундаменты, недостаточна для восприятия усилий от деформаций земной поверхности, в дальнейшее усиление колонн или уменьшение длины отсеков нецелесообразно, следует предусматривать устройство между фундаментами связей-распорок в одном или двух уровнях.
Связи-распорки в двух уровнях целесообразно применять на подрабатываемых территориях групп І, Ік-ІІІк и на просадочных грунтах групп І-0, а также на площадках со сложными горногеологическими условиями, рассмотренными в пп. 4.26 и 4.27.
Для уменьшения в связях-распорках усилий от воздействия сдвижения грунта следует устраивать шов скольжения по площади контакта подошвы фундамента с бетонной подготовкой.
Если перечисленные мероприятия не обеспечивают требуемой несущей способности колонн, следует изменить конструктивную схему здания или
Таблица 2
Вид каркаса | Предельные горизонтальные перемещения оснований фундаментов | |
в плоскости рамы | в направлении связей | |
Из железобетонных колонн сечением площадью 0,15 м2 | 0,002h | 0,004h |
То же, сечением площадью от 0,1 до 0,15 м2 включ. | 0,004h | 0,006h |
Из стальных колонн | 0,010h | 0,020h |
Примечание. За величину Н принимается высота колонн первого яруса рамы. | ||
предусмотреть устройство фундаментов в виде перекрестных балочных систем, сплошных железобетонных плит и т. д.
12. Устойчивость одноэтажных каркасных зданий (отсеков) в поперечном направлении следует обеспечивать защемлением колонн в фундаментах (см черт. 3 настоящего приложения). В продольном направлении по всем средним рядам колонн необходимо устраивать блоки жесткости с вертикальными связями между колоннами (см. черт. 4 настоящего приложения) . В пределах блока жесткости фундаменты колонн необходимо связывать связями-распорками.
Допускается обеспечивать устойчивость каркасов одноэтажных зданий установкой специальных элементов жесткости (диафрагм, колонн увеличенного сечения, многоэтажных пристроек) по продольным и поперечным рядам колонн.
Для снижения усилий в вертикальных связях при неравномерных деформациях основания их следует выполнять с применением линейно-подвижных соединений, допускающих возможность перемещения колонн связевого блока при неравномерных осадках относительно связей (см. черт. 4,в настоящего приложения).
Устойчивость многоэтажных зданий в поперечном и продольном направлениях следует обеспечивать защемлением колонн в фундаментах, устройством между колоннами вертикальных связей или выполнением жестких узлов соединений ригелей с колоннами.
Вертикальные связи, обеспечивающие пространственную устойчивость здания или его отсеков, следует группировать в пространственные блоки в средней части здания (отсека). Для обеспечения совместной работы каркаса и пространственных блоков необходимо, чтобы перекрытия имели достаточную жесткость в горизонтальной плоскости.
13. Предельные длину и ширину отсека каркасного здания следует определять в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности.
Деформационные швы между отсеками следует проектировать в виде парных рам или шарнирно-подвижного опирания пролетных конструкций и перекрывать их компенсаторами с заделкой эластичным заполнителем (пороизолом, поролоном, макропористой резиной и т. п.) .
14. Для покрытий одноэтажных каркасных зданий следует, как правило, применять наиболее простые статически определимые конструкции.
15. Целесообразность применения неразрезных систем покрытий следует в каждом случае обосновывать статическим расчетом на неравномерные деформации основания.
16. Применение в качестве покрытий складчатых, тонкостенных пространственных конструкций (сводов-оболочек) и т.п. должно быть обосновано статическим расчетом с учетом воздействия неравномерных деформаций основания, динамических воздействий технологического оборудования, подвесных или мостовых кранов, необходимости (в отдельных случаях) выравнивания здания и других факторов.
17. Для защиты покрытий каркасных зданий от попадания воды при повреждениях кровли вследствие неравномерных деформаций основания в местах примыкания перекрытия к торцовым и продольным (при внутреннем водостоке) стенам следует устраивать в местах примыкания покрытий соседних пролетов компенсаторы (с теплоизоляцией на деформационных швах), а также проклеивать места установки компенсаторов и швы между плитами покрытия внутри гидроизоляционного ковра дополнительными полосами рубероида шириной 1 м.
18. В качестве ограждающих конструкций для каркасных зданий следует применять унифицированные крупноразмерные стеновые панели, обеспечивая их податливое крепление к элементам каркаса здания таким образом, чтобы нагрузки на ограждающие конструкции от деформирования каркаса были минимальными или совсем исключались.
Стеновые ограждающие конструкции следует закреплять в двух углах по горизонтали шарнирно-подвижно, а в двух других - шарнирно-неподвижно. Допускаемую разность осадок смежных колонн здания Dh следует определять по формуле
где Dn- величина зазора между стеновыми панелями;
l- расстояние между осями смежных колонн;
Нn - высота стеновой панели.
19. При применении самонесущих каменных стен следует предусматривать их разрезку у колонн каркаса здания с опиранием на рандбалки и креплением к элементам каркаса. Внутренние стены, проходящие по осям каркаса здания, следует крепить к колоннам гибкими анкерами и предусматривать зазоры не менее 50 мм в местах примыкания к наружным стенам, плитам и ригелям и в местах пересечения их технологическими и санитарно-техническими трубопроводами.
20. Жесткие полы по грунту (бетонные, ксилолитовые и др.) необходимо проектировать с разрезкой их на карты со сторонами не более 6 м. Ширину шва между картами следует определять по формуле (4) П.4.31 и формуле (1) рекомендуемого приложения 1, в которых за величину L и L0 следует принимать расстояние между центрами смежных карт в рассматриваемом направлении. Швы между картами следует заделывать эластичным заполнителем (битумной мастикой, пороизоловым жгутом и др.). Допускается использовать бетонный армированный пол в качестве связей-распорок. В этом случае его не следует разрезать на карты.
21. Стены лестничных клеток допускается использовать в качестве блоков жесткости, обеспечивающих пространственную устойчивость здания (отсека).
Размеры проемов в перекрытиях под оборудование и коммуникации следует назначать с учетом их возможных взаимных смещений в горизонтальной плоскости. Необходимо предусматривать возможность рихтовки оборудования в процессе подработки.
22. В производственных зданиях в качестве подъемно-транспортных средств следует отдавать предпочтение подвесному и напольному подъемно-транспортному оборудованию.
Для обеспечения нормальной работы кранов следует предусматривать возможность рихтовки подкрановых конструкций, регулировки подвесок.
23. В зданиях с мостовыми кранами следует применять разрезные подкрановые балки.
В местах разделения здания на отсеки следует предусматривать консольное опирание подкрановых балок или устройство специальных балок-компенсаторов, деформационную способность которых следует определять в зависимости от ожидаемой величины деформационного шва.
24. Габариты приближения кранов к элементам здания необходимо назначать с учетом возможных рихтовок крановых путей. Допускается увеличение высоты надкрановой части колонны или применение металлических подкрановых балок с пониженной опорной частью.
25. Величина наклона подкранового пути мостовых кранов, вызванного деформациями земной поверхности, не должна превышать следующие предельные значения:
в поперечном направлении i=4•10-3;
„ продольном „ i=6•10-3.
Необходимую степень рихтовки путей и габариты приближения кранов следует определять исходя из расчетных деформаций земной поверхности и предельных значений наклонов подкрановых путей.
После окончания активной стадии сдвижения земной поверхности подкрановые пути должны быть отрихтованы в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.