Страница 3: ДБН В.2.2-24:2009. Будинки і споруди проектування висотних житлових і громадських будинків (32375)

• розвинутих у плані і симетрично розташованих ядер та діафрагм жорсткості;
• конструктивних систем із зовнішніми стінами по всьому контуру будинку (оболонкового типу);
• конструктивних систем із симетричним та рівномірним розташуванням несучих конструкцій в плані і по висоті будинку та відповідно з рівномірним розподілом вертикальних навантажень;
• монолітних дисків перекриттів, що об’єднують вертикальні несучі конструкції і виконують функції горизонтальних діафрагм жорсткості при дії вітрових і сейсмічних навантажень;
• горизонтальних балочних або розкісних поясів жорсткості на рівні технічних поверхів, що забезпечують спільну роботу на згинання всіх вертикальних конструкцій будинку, жорстких вузлових з’єднань між несучими конструкціями.

1. Несучі конструкції висотних будинків можуть виконуватися з монолітного залізобетону, сталезалізобетону та металевими.

Несучі конструкції з монолітного залізобетону рекомендується виконувати з бетону класу не

нижче В 25.

Збірно-монолітні конструкції можуть бути застосовані для влаштування перекриттів і стін із використанням збірних елементів в якості залишеної опалубки або як частину несучої конструкції. Розрахунки і влаштування бетонних і залізобетонних конструкцій необхідно виконувати згідно з чинними нормативними документами.

Сталезалізобетонні несучі конструкції, які виготовляються з бетону і сталевих гарячекатаних та зварних елементів (двотаврів, швелерів, труб, кутових елементів), рекомендується застосовувати, в основному, для колон із обмеженою площею поперечного перерізу та високими навантаженнями, коли їх несуча здатність при застосуванні несучої гнучкої арматури недостатня.

В окремих випадках сталезалізобетонні несучі конструкції можуть бути застосовані для влаштування стін, ядер жорсткості та плит перекриттів.

1. Розрахунки несучих конструкцій висотних будинків слід виконувати як системи "основа - фундамент - споруда" двічі з використанням, як правило, різних розрахункових моделей:

• перший розрахунок - фахівцями проектної організації;
• другий (перевірочний) розрахунок - фахівцями незалежної спеціалізованої організації.

Загальна методика розрахунків висотних будинків як системи "основа - фундамент - споруда"

наведена у додатку Д.

Перевірочні розрахунки виконуються на стадії "Проект".

У складі проектної документації до державної експертизи надається комплект результатів перевірочного розрахунку та порівняльна таблиця основних розрахункових параметрів висотного будинку (періодів власних коливань за першими трьома формами, горизонтальних переміщень на рівні верху споруди, середніх осідань та кренів споруди під спільним впливом постійних та ква- зіпостійних навантажень, коефіцієнта запасу стійкості тощо).

При розходженні результатів розрахунків основних параметрів несучого каркаса висотного будинку, виконаних проектною організацією, з результатами перевірочних розрахунків більше ніж на Ю %, проект до реалізації не допускається. У разі принципових розбіжностей питання розглядається на експертній раді при НТР МІнрегіонбуду України.

Перелік спеціалізованих організацій, які мають право виконувати перевірочні розрахунки висотних будинків, визначається Мінрегіонбудом України.

1. Розрахунки несучих конструкцій висотного будинку - наземних та підземних, у тому числі фундаментів, необхідно виконувати як для закінченої споруди, так і на різних стадіях будівництва.
2. Несучі конструкції слід розраховувати за першою та другою групами граничних станів з урахуванням найнесприятливішого сполучення навантажень згідно з положеннями даного документа.
3. При визначенні зусиль у несучих елементах конструкцій та горизонтальних переміщень конструктивної системи деформаційні (жорсткісні) характеристики залізобетонних елементів слід приймати на основі методів, які враховують нелінійну роботу матеріалів і конструкцій.

При розрахунку будинку на перекидання або зсув його конструктивна система приймається як жорстке тіло, що не деформується.

1. Співвідношення граничних горизонтальних переміщень верхньої частини висотних будинків/до їх висоти h не повинні перевищувати співвідношення 1/1000 при висоті будинку від
2. м до 100 м включно if - горизонтальні переміщення верхньої частини будинку на рівні перекриття верхнього поверху; h - висота будинку, що визначається різницею позначок від поверхні покриття проїзду навколо будинку і перекриття верхнього поверху будинку).
3. Для поліпшення умов роботи під навантаженнями і зниження деформативності каркаса висотного будинку рекомендується проектувати його із симетричним розташуванням мас і жорст- костей, рівномірним розподілом вертикальних навантажень на пілони каркаса, стіни-діафрагми, фундамент і ґрунтову основу та симетричним горизонтальним перерізом, що наближається до квадратного або круглого.

При прийнятті інших архітектурно-планувальних рішень у просторовому розрахунку необхідно враховувати найбільш несприятливі напрямки впливу горизонтальних навантажень (вітру, сейсмічних коливань), відмінні від напрямку головних осей будинку.

1. Товщина стін ядер жорсткості, а також несучих простінків, діафрагм жорсткості може прийматися змінною по висоті. Гнучкість колон та стін (відношення /0 /і, де 10 - розрахункова довжина, і - радіус інерції поперечного перерізу) слід приймати не більше 60.
2. Підвищення несучої здатності вертикальних конструкцій з урахуванням поступового зростання навантаження від верхніх до нижніх поверхів рекомендується забезпечувати:

а) збільшенням коефіцієнта поздовжнього армування;

б) підвищенням міцності бетону;

в) збільшенням розмірів несучих елементів з урахуванням планувальних обмежень;

г) використанням "жорсткої" арматури. В якості "жорсткої" арматури рекомендується використовувати прокатні сталеві профілі (двотаври, в т.ч. широкополичкові, кутові елементи, швелери, листову сталь та труби).

1. У несучих залізобетонних конструкціях (ростверках, колонах, стінах та ядрах жорсткості) слід застосовувати важкі бетони, а в перекриттях - важкі і легкі бетони класів за міцністю на стиск не менше В25.
2. Перевірку несучої здатності пілонів, стін та простінків у місцях сполучення із фундаментною плитою необхідно виконувати з урахуванням деформацій останньої.
3. Мінімальні розміри перерізів конструкцій слід приймати з урахуванням протипожежних вимог та рекомендацій, наведених у додатку Т.
4. Для сталезалізобетонних несучих конструкцій (колон, стін, діафрагм та ядер жорсткості, перекриттів) розрахунок сталевих елементів необхідно виконувати також на стадії зведення висотного будинку до набирання необхідної міцності бетону за методами розрахунків сталевих конст

рукцій, а на стадії експлуатації - за методами розрахунків залізобетонних конструкцій із урахуванням спільної роботи сталевих елементів із монолітним бетоном.

При використанні в колонах сталевих елементів у вигляді труб (трубобетонних колон) рекомендується враховувати ефект об’ємного напруженого стану бетону.

1. При виборі конструктивної схеми несучого металевого каркаса перевагу слід віддавати рамним та рамно-в’язевим схемам із підвищеним ступенем статичної невизначеності, здатним до перерозподілу зусиль при аварійному виключенні з роботи окремих елементів.
2. Перекриття в будинках із металевими каркасами слід виконувати переважно у вигляді нерозрізної монолітної залізобетонної плити. При цьому повинна бути забезпечена її надійна робота з металевими прогоновими несучими елементами перекриттів.
3. Розрахунок металевих конструкцій каркасів висотних будинків виконується згідно зі СНиП И-23.
4. Для збірно-монолітних несучих конструкцій стін, ядер, діафрагм та інших елементів жорсткості і перекриттів розрахунок збірних елементів необхідно виконувати на стадії будівництва до набрання проектної міцності монолітного бетону, а розрахунок збірно-монолітних конструкцій на стадії експлуатації - при врахуванні спільної роботи збірних елементів та монолітного бетону з урахуванням напружень і деформацій, отриманих збірними елементами на стадії будівництва, а також міцності і жорсткості вузлів сполучень збірних елементів і монолітного бетону.
5. Товщина захисного шару бетону робочої арматури приймається;

• не менше її діаметра і не менше 25 мм;
• для "жорсткої" арматури, що розташована всередині поперечного перерізу конструкції, - не менше 50 мм із обов’язковим армуванням сіткою захисного шару бетону.

При встановленні сталевих елементів зовні комбіновано армованих конструкцій необхідно передбачати заходи щодо їх захисту від корозії та вогню,

1. Спільна робота сталевих елементів із бетоном у сталезалізобетонних конструкціях повинна забезпечуватися за допомогою анкерів або упорів, що приварюються до сталевих елементів.
2. Спільну роботу збірних елементів із монолітним бетоном у збірно-монолітних конструкціях необхідно забезпечувати за допомогою шпонок, випусків робочої та поперечної арматури та створення рифленої поверхні збірних елементів.
3. Надійність експлуатації висотного будинку (в частині запобігання прогресуючому обваленню) має бути забезпечена комплексом об’ємно-планувальних та конструктивних заходів у сполученні з врахуванням можливих навантажень і впливів та при посиленому контролі якості будівельних робіт. Для запобігання прогресуючому обваленню необхідно приймати такі технічні рішення, які створюють необхідну нерозрізність конструктивної схеми висотного будинку для перерозподілу зусиль у результаті розвитку в елементах конструкцій та їх з’єднаннях значних пластичних Деформацій, які у результаті повинні забезпечити при локальних руйнуваннях загальну стійкість будинку. При цьому необхідно виконувати вимоги нормативних документів щодо захисту будинків при надзвичайних ситуаціях.
4. При проектуванні необхідно виконувати розрахункову оцінку збереження від обвалення несучих конструкцій висотного будинку у разі виникнення надзвичайних ситуацій (пожежі або вибуху), яка може привести до локального руйнування в обсягах для висотних будинків із залізобетонним каркасом:

- руйнування (видалення) двох стін, що перетинаються, на ділянках від місця їх перетину (наприклад, від кута будинку) до найближчого отвору в кожній стіні або до наступного вертикального перетину зі стіною іншого напрямку на сумарній довжині не більше 10 м, що відповідає руйнуванню конструкцій у колі площею 80 м2 (площа локального руйнування);

• руйнування (видалення) окремої колони (пілону) або колони (пілону) з прилеглими до них ділянками стін, розміщених на одному поверсі на площі локального руйнування;
• обвалення ділянки перекриття одного поверху на площі локального руйнування.

Для висотних будинків із металевим каркасом схеми руйнування слід задавати за спеціальним сценарієм (з визначенням зон руйнування, послідовності тощо), який необхідно розробляти з урахуванням особливостей конструктивної схеми та за оцінкою ризиків. При цьому найбільш небезпечною схемою локального руйнування слід вважати руйнування (видалення) окремої колони в нижніх поверхах висотного будинку.

1. До основних конструктивних заходів, які рекомендується вживати для забезпечення стійкості висотного будинку із залізобетонним каркасом від прогресуючого обвалення, відносяться:

• створення нерозрізиості перекриттів та забезпечення неперервності армування конструкцій у плані та по висоті;
• застосування подвійного неперервного армування перекриттів у верхній та нижній зонах із загальною площею в обох напрямках не нижче ніж 0,25 % від площі перерізу бетону;
• підсилення (у разі необхідності) сусідніх вертикальних несучих конструкцій, на які може передаватись навантаження від зруйнованого елемента;
• надійне стикування й анкерування арматури у місцях з’єднання стін, колон та перекритів.

Для висотного будинку з металевим несучим каркасом із метою запобігання прогресуючому

обваленню рекомендується:

• застосовувати конструктивні схеми каркасів із жорсткими вузлами з’єднань ригелів з колонами для перерозподілу зусиль при руйнуванні;
• надавати перевагу зменшеному кроку периферійних фасадних колон;
• передбачати відповідні аутригерні системи для перерозподілу зусиль;
• застосовувати комбіновані сталезалізобетонні несучі системи з улаштуванням залізобетонних каркасів у найбільш небезпечних для прогресуючого руйнування зонах нижніх поверхів;
• надавати перевагу конструктивним рішенням у вигляді суцільних залізобетонних монолітних плит розмірами на весь поверх.

1. Для оцінки стійкості висотного будинку прогресуючому обваленню допускається розглядати лише найбільш небезпечні схеми локального руйнування.

При цьому розрахунки виконуються на аварійні сполучення навантажень.

1. ГІри перевірці стійкості висотного будинку прогресуючому обваленню розрахунковий опір матеріалів (сталі, бетону і арматури) приймається таким, що дорівнює їх характеристичним значенням. Величина деформацій і ширина розкриття тріщин у конструкціях у даному випадку не регламентується.

Постійні і квазіпостійні значення навантажень при перевірці стійкості будинку прогресуючому обваленню слід приймати згідно з ДБН В. 1.2-2. При цьому коефіцієнти надійності за навантаженням приймаються за одиницю.

Методика розрахунку висотного будинку з залізобетонним каркасом на опір прогресуючому обваленню наведена в додатку Е.

1. Несучі зовнішні стіни (несучі конструкції зовнішніх огорож) спільно з ядрами жорсткості і внутрішніми діафрагмами приймають вертикальні навантаження від перекриттів, власної ваги, а також вітрові і сейсмічні навантаження. Зовнішні стіни повинні бути жорстко зв’язані із перекриттями, колонами (пілонами) та внутрішніми несучими конструкціями.
2. Утеплення зовнішніх несучих стін здійснюється зовні із застосуванням негорючих теплоізоляційних матеріалів та з забезпеченням нормативних показників теплозахисту будинку. У несучих зовнішніх стінах висотних будинків необхідно застосовувати тільки негорючий плитний утеплювач.
3. Ненесучі зовнішні стіни можуть виконуватися: