Доповнення, зауваження та пропозиції:
4 КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА
Навантаження та впливи
4.1 При розрахунках конструкцій, основ і фундаментів висотних будинків вибір навантажень і впливів та їх розрахункових сполучень необхідно виконувати згідно ДБН В.1.2-2, ДБН В.1.2-12, ГОСТ 27751-88 та положень цього розділу. Коефіцієнти надійності за навантаженнями приймаються згідно ДБН В.1.2-2.
Приведені в цьому розділі значення навантажень та впливів доповнюють приведені в ДБН В.1.2-2 і враховують специфіку висотних будинків.
4.2 Характеристичні та квазіпостійні значення рівномірно розподілених тимчасових навантажень на перекриття, покриття і сходи висотних будинків необхідно приймати згідно із ДБН В.1.2-2. Крім того, для інших елементів висотного будинку необхідно враховувати навантаження, наведені у табл. 4.1.
Таблиця 4.1 ?? Навантаження на конструктивні елементи висотного будинку
Елементи висотного будинку
|
Характеристичні значення навантажень, кПа
|
Квазіпостійні значення навантажень, кПа
|
Технічні поверхи
|
Не менше 6,0
|
Не менше 5,0
|
Підземні автостоянки
- без заїзду
- з заїздом вантажних машин
|
Не менше 3,5
Не менше 5,0
|
Не менше 1,5
Не менше 3,5
|
Конструкції стилобатів від пожежних машин
|
Не менше 20,0
|
-
|
Карнизи, парапети
|
1,4
|
1,4
|
Тимчасові перегородки
|
Не менше 1,0
|
Не менше 0,5
|
- У висотних будинках необхідно додатково до вимог ДБН В.1.2-2 враховувати епізодичні навантаження від технічних і транспортних засобів, у тому числі і протипожежних, на покриття стилобатних і підземних частин висотного будинку.
Ці навантаження необхідно приймати відповідно до характеристик технічних та транспортних засобів та завдання на проектування.
- Снігові та вітрові навантаження необхідно приймати відповідно до вимог ДБН В.1.2-2.
- Для висотних будинків простої геометричної форми аеродинамічні показники визначаються за додатком 1 ДБН В.1.2-2. Для будинків складної геометричної форми ці коефіцієнти рекомендується визначати за результатами випробувань моделей в аеродинамічній трубі з врахуванням впливу на існуючу забудову. Методика проведення випробувань на моделях висотних будинків приведена в додатку В.
- При проектуванні висотних будівель співвідношення висоти до мінімального розміру поперечного перерізу будинку не повинно перевищувати h/d >7 (де h – висота будинку, d – мінімальний розмір поперечного перерізу, розташованого на рівні 2/3 h).
Якщо вищезазначене співвідношення h/d >7, необхідно:
а) виконувати перевірочний розрахунок на вихрове збудження (вітровий резонанс);
б) враховувати можливість появи аеродинамічно нестійких коливань типу галопування.
- При розрахунках висотних будинків з несиметричною формою поперечного перерізу типових поверхів, а також у тих випадках, коли центр мас типових поверхів не збігається з їх центром жорсткості, необхідно враховувати можливість появи аеродинамічно нестійких коливань типу дивергенції.
- Для забезпечення фізіологічного комфорту перебування людей у висотному будинку при дії вітрового навантаження прискорення коливань в рівні покриття висотного будинку, прийнятого з коефіцієнтом надійності за навантаженням ??f m= 0,7, не повинно перевищувати 0,08 м/с2.
- Несучі і огороджуючі конструкції висотних будинків необхідно розраховувати на кліматичні температурні впливи відповідно до вимог ДБН В.1.2-2 та передбачити в конструктивних рішеннях компенсацію зусиль і деформацій, викликаних змінами температури зовнішнього повітря або нерівномірним нагріванням конструкцій.
- При розрахунку несучих конструкцій, основ та фундаментів висотних будинків, які відносяться до споруд першого рівня відповідальності згідно із ГОСТ-27751-88 необхідно прийняти коефіцієнт надійності за відповідальністю γn = 1,1 при висоті будинку від 73,5 до ., а при розрахунку елементів огороджувальних конструкцій і їх кріплень - γn = 1,0.
- Положення даного розділу поширюються на проектування і будівництво будівель висотою і вище при сейсмічності майданчику будівництва 5 - 6 балів за шкалою MSK – 64. Будівництво висотних будівель на майданчиках інтенсивністю 7 балів та вище потребує спеціального обгрунтування і погодження з Мінрегіонбудом України як об’єктів експериментального будівництва із урахуванням вимог ДБН В.1.1-12.
- Сейсмічність майданчика будівництва визначається згідно з наведеними в ДБН В.1.1-12 картами загального сейсмічного районування ЗСР-2004 та списками населених пунктів України. Сейсмічну інтенсивність майданчика будівництва необхідно призначати на основі карти ЗСР-2004 -В.
- Розрахунки висотних будівель належить виконувати обов’язково як за спектральним методом так і за прямим динамічним методом з використанням інструментальних записів прискорень грунту або рекомендованого набору синтезованих акселерограм згідно вимог ДБН В.1.1-12 (при цьому розрахункові значення переміщень, зусиль та напружень приймаються не нижче їх значень, визначених спектральним методом).
- При визначенні сейсмічних навантажень спектральним методом ДБН В.1.1-12 відносне горизонтальне прискорення грунту для 5 балів необхідно приймати рівним 0,025 (25 см/с2), для 6 балів – 0,05 (50 см/с2). При відсутності інструментальних записів, значення вертикальних прискорень грунту дозволяється приймати рівними 0,7 від значень горизонтальних прискорень.
- При проектуванні висотних будівель слід обов’язково враховувати вертикальну і крутильну складову сейсмічних навантажень, а також додатковий момент від вертикальних навантажень (статичних і сейсмічних) з урахуванням горизонтальних переміщень будівлі при сейсмічних діях та використовувати просторові динамічні моделі у відповідності з вимогами ДБН В.1.1-12.
- При розрахунку залізобетонних та цегляних несучих елементів висотних будівель (колон, пілонів, стін, простінків, діафрагм) слід враховувати вертикальні і горизонтальні сейсмічні навантаження згідно вимог пункту 2.5.2 ДБН В.1.1-12.
Згідно зі спектральним методом розрахункове значення горизонтального сейсмічного навантаження Ski, прикладеного до точки k і яке відповідає i-ій формі власних коливань будівлі, треба визначати за формулою:
, (4.1)
де k1 – коефіцієнт, що враховує непружні деформації і локальні пошкодження елементів будівлі, який приймається рівним 0,3;
k2 – коефіцієнт відповідальності споруди – приймається рівним 1,1;
k3 – коефіцієнт, що враховує поверховість будівлі заввишки 25 поверхів, визначається за формулою:
, (4.2)
де n - кількість поверхів в будівлі. Максимальне значення k3 приймається не більше 2,0.
S0ki – горизонтальне сейсмічне навантаження за i-ою формою власних коливань будівлі, що визначається у припущенні пружного деформування конструкцій за формулою:
, (4.3)
де Qk – навантаження, що відповідає масі, прийнятій у якості зосередженої у точці k і визначається з урахуванням коефіцієнтів сполучень згідно табл. 2.1. ДБН В.1.1-12;
а0 – відносне прискорення ґрунту, яке приймається рівним 0,025 і 0,05, відповідно, для районів сейсмічністю 5 і 6 балів;
kгр – коефіцієнт, що враховує нелінійне деформування ґрунтів, приймається рівним 1,0;
??i – спектральний коефіцієнт динамічності, що відповідає i-ій формі власних коливань будівлі; приймається по рис. 1 або за табл. 1;
??ki – коефіцієнт, що залежить від форми власних коливань будівлі і від місця розташування навантаження; визначається за пунктом 2.3.1 ДБН В.1.1-12.
Рис. 4.1 - Графіки коефіцієнтів динамічності β в залежності від періоду власних
коливань Т та матеріалу несучих конструкцій будівель
|
Визначення сейсмічних навантажень наведено в додатку Г.
Таблиця 1 - Значення коефіцієнта ??i
Матеріал несучих конструкцій
|
Ділянка графіка ??i при значенні Тi
|
Значення ??i або формула для розрахунку ??i (Тi)
|
Залізобетонні конструкції з коефіцієнтом дисипації 0,1 (5% вiд критичного загасання)
|
При Тi??0,5c
|
1+4Тi
|
|
При 0,5c<Тi??3 c
|
3
|
|
При Тi>3 с
|
8/Тi9/10
|
Металеві конструкції з коефіцієнтом дисипації 0,05 (2,5% вiд критичного загасання)
|
При Тi??0,5c
|
1+8 Тi
|
|
При 0,5c<Тi??3 c
|
5
|
|
При Тi>3 с
|
21,5/Тi4/3
|
Доповнення, зауваження та пропозиції:
Інженерно-геологічні вишукування. Основи і фундаменти
4.17 Загальна оцінка інженерно-геологічних умов для вибору ділянки будівництва і попереднього вибору типу фундаментів виконується на базі матеріалів інженерно-геологічних вишукувань минулих років та/або на передпроектній стадії. Стадійність інженерно-геологічних вишукувань визначається проектувальником і виконується на стадіях «проект» та/або «робоча документація» згідно із СниП.1.02.07.
Особливості інженерних вишукувань для врахування при проектуванні і влаштуванні основ, фундаментів і підземних частин висотних будинків наведені в додатку Ж.
- Результати інженерно-геологічних вишукувань повинні містити дані, необхідні для обґрунтованого вибору типу та розрахунку розмірів фундаментів і несучих конструкцій підземної частини висотного будинку із врахуванням прогнозу можливих змін інженерно-геологічних та гідрологічних умов і розвитку небезпечних геологічних і інженерно-геологічних процесів (карстово-суфозійних, зсувних та інших) в період будівництва та експлуатації об’єкту.
- При будівництві висотного будинку в районі оточуючої забудови необхідно виконувати обстеження основ і фундаментів будинків і споруд, які знаходяться в зоні впливу висотного об’єкту, а також здійснювати прогноз змін напружено - деформаційного стану ґрунтового масиву та гідрогеологічного режиму підземних вод. Результати інженерно-геологічних вишукувань повинні містити дані, необхідні для оцінки впливу на оточуючу забудову і підземну та надземну транспортну і інженерну інфраструктури.
- При влаштуванні підземної частини висотного будинку програма інженерно-геологічних вишукувань повинна включати додаткові вимоги щодо влаштування підземних та заглиблених споруд.
- Склад та обсяги робіт для інженерно-геологічних вишукувань при зведенні висотних будинків необхідно назначати як для об’єктів третьої інженерно-геотехнічної категорії згідно…..
- Для проектування висотних будинків необхідно передбачати проведення геофізичних досліджень, які виконуються на всіх етапах інженерно-геологічних вишукувань.
- Частину польових досліджень ґрунтів (зондування, випробування ґрунтів штампами) рекомендується виконувати із дна котловану, враховуючи появу деформацій ґрунтової основи під висотними будинками на значну висоту.
Кількість місць зондування повинно бути не менше 10. При виявленні значної неоднорідності та складних ґрунтових умов кількість місць зондувань необхідно збільшувати.
- Кількість статичних випробувань паль залежить від їх загального числа та неоднорідності основи, але не менше 5 випробувань на об’єкт.
- Склад та обсяги дослідних геотехнічних робіт на ділянці будівництва висотних будинків визначаються за спеціальною програмою.
- Геотехнічна експертиза проектної документації, починаючи із попередньої оцінки ділянки будівництва висотної споруди, виконується в складі робіт по науково-технічному супроводу будівництва згідно ДБН В.1.2-5.
- Основи і фундаменти висотних будинків необхідно проектувати згідно СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03-85 та положень цього розділу на підставі:
- результатів інженерних вишукувань;
- конструктивних особливостей висотних будинків та навантажень, що діють на фундаменти, а також умов їх експлуатації;
- техніко-економічного порівняння можливих варіантів проектних рішень (з оцінкою приведених витрат) для прийняття оптимального варіанта, що забезпечує найбільш повне використання міцнісних і деформаційних характеристик ґрунтів і фізико-механічних властивостей матеріалів фундаментів та інших підземних конструкцій.
- Проектування основ та фундаментів включає обґрунтований вибір:
- ділянки будівництва;
- типу, конструкції, матеріалу і розмірів фундаментів;
- заходів, яких необхідно вжити для зменшення впливу деформацій основи на надійність і довговічність висотного будинку та оточуючої забудови.
- Для висотних будинків, для яких є характерними високі значення навантажень на основу з метою зменшення осідань та кренів рекомендуються такі варіанти фундаментів:
- комбіновані плитно-пальові;
- плитні, в тому числі підвищеної жорсткості (коробчасті);
- пальові.
- Плитні фундаменти рекомендується використовувати при середньому тиску на ґрунт не більше 500 кПа та симетричній і розвиненій в плані конструктивній схемі висотного будинку.
- Для фундаментів висотних будинків слід використовувати бетон класу не нижче В25. Під плитні елементи фундаментів необхідно влаштовувати бетонну підготовку з бетону класу не нижче В10, товщина якої визначається в залежності від інженерно-геологічних умов, методів виконання робіт та приймається не менше . При водонасиченій глинистій основі бетон підготовки під такі споруди слід укладати на втрамбовану щебеневу подушку завтовшки не менше .