Прискорення коливань перекриттів верхніх поверхів будинку слід визначати при дії пульсаційної складової вітрового навантаження.
Д.2.2.8При розрахунку на стійкість конструктивної системи слід проводити перевірку стійкості форми конструктивної системи, а також стійкості положення конструктивної системи на перекидання й на зсув.
Розрахунок на стійкість конструктивної системи слід проводити на дію подовжніх розрахункових постійних, тривалих, короткочасних і епізодичних вертикальних і горизонтальних навантажень.
При розрахунку стійкості форми конструктивної системи рекомендується приймати знижені жорсткості елементів конструктивної системи (з огляду на нелінійну роботу матеріалу), оскільки стійкість конструктивної системи пов'язана з деформативністю системи й окремих елементів. При цьому значення понижувальних коефіцієнтів у першому наближенні рекомендується приймати з урахуванням того, що стійкість конструктивної системи залежить від опору в основному позацентрово стиснутих вертикальних елементів при тривалій дії навантаження й у стадії, що наближається до граничної. Запас по стійкості повинен бути не менш ніж двократним.
При розрахунку стійкості положення конструктивні системи слід розглядати як жорстке недеформоване тіло. При розрахунку на перекидання утримуючий момент від вертикального навантаження повинен перевищувати перекидаючий момент від горизонтального навантаження з коефіцієнтом 1,5. При розрахунку на зсув утримуюча горизонтальна сила повинна перевищувати діючу зсувну силу з коефіцієнтом 1,2. При цьому слід ураховувати найбільш несприятливі значення коефіцієнтів надійності по навантаженню
Д.2.2.9Оцінку несучої здатності й деформації основи слід проводити згідно до відповідних нормативних документів по зусиллях, що діють на основу, знайденим при розрахунку конструктивної системи будинку
Розрахунок перекосів вертикальних гнізд від нерівномірних вертикальних деформацій сусідніх несучих конструкцій (стін і колон) слід проводити з урахуванням фактичного порядку зведення будинку, а також часу й тривалості прикладення навантажень для урахування нелінійних деформацій у залізобетонних конструкціях.
Д.2.3 Методи розрахунку
Д.2.3.1Просторова конструктивна система є статично невизначеною системою. Для розрахунку несучих конструктивних систем рекомендується використовувати дискретні розрахункові моделі, що розраховуються методом кінцевих елементів.
Д.2.3.2Дискретизацію конструктивних систем провадять із застосуванням оболонкових, стрижневих і об'ємних (якщо це необхідно) кінцевих елементів, які використані у прийнятій розрахунковій програмі.
При створенні просторової моделі конструктивної системи необхідно враховувати характер спільної роботи стрижневих, оболонкових і об'ємних кінцевих елементів, пов'язаний з різною кількістю ступенів свободи для кожного із указаних елементів.
Д.2.3.3Деформативні властивості основи слід ураховувати шляхом використання загальноприйнятих розрахункових моделей основи Вінклера або Пастернака.
Визначення коефіцієнтів постелі слід виконувати відповідно до осідання основи, яка може бути обчислена по схемах лінійно деформованого півпростору або лінійно деформованого шару. При розрахунку на динамічні впливи допускається вводити коефіцієнт збільшення жорсткості основи, який допускається визначати у відповідності з СНиП 2.02.05-87.
При використанні пальових або свайно-плитних фундаментів палі слід моделювати як залізобетонні конструкції або враховувати їхню спільну роботу з фундаментом узагальнено, як єдину основу з використанням приведеного коефіцієнта постелі основи.
Д.2.3.4Модель пальової основи рекомендується розглядати у фізично нелінійній постановці, щоб урахувати вирівнювання початково нерівномірних зусиль у палях, обумовлених більшою жорсткістю паль на периферії пальового поля.
Палі моделюються вертикальними елементами, жорсткість яких визначається по нормативних документах або в результаті натурних випробувань пробних кущів паль. Палі можуть також моделюватися стрижневим елементом (залізобетонна колона) у ґрунтовому масиві. Сприйняття горизонтальних зусиль ґрунтовим або пальовою основою допускається моделювати введенням горизонтальних паль у вузли лежачі в рівні підоснови фундаментної плити. В уточнених нелінійних моделях замість горизонтальних зв'язків допускається введення спеціальних елементів моделюючих тертя підошви фундаменту по ґрунтовій основі
Д.2.3.5При необхідності урахування різних факторів розповсюдження вимушених коливань у ґрунті, вплив наявних включень, моделювання роботи баретів і паль у ґрунті та ін.) рекомендується масив ґрунтової основи моделювати пласкими або тривимірними кінцевими елементами ґрунту, що враховують фізичну нелінійність його роботи.
Д.2.3.6При побудові кінцево-елементної розрахункової моделі розміри й конфігурацію кінцевих елементів слід задавати, виходячи з можливостей застосовуваних конкретних розрахункових програм, і приймати такими, щоб була забезпечена необхідна точність визначення зусиль по довжині колон і по площі плит перекриттів, фундаментів і стін з урахуванням спільного числа кінцевих елементів у розрахунковій схемі, що впливає на тривалість розрахунку.
Рекомендується при розрахунку спільної схеми будинку й окремих елементів моделювати принципи фрагментації. При розрахунку загальної схеми будинку на горизонтальні й вертикальні навантаження використовувати модель із достатньо рідкою кінцево-елементною сіткою. Розміри кінцевих елементів у цьому випадку можуть не перевищувати ½ ?? ¼ висоти поверху. Розрахунки окремих елементів будинку (плити перекриттів, стіни, фундаментні плити) у цьому випадку проводяться як розрахунки окремих конструктивних схем з більш густою кінцево-елементною сіткою на місцеве навантаження й переміщення вузлів спільних з вузлами загальної схеми.
При організації такого розрахунку рекомендується застосовувати програмні комплекси (ПК МОНОМАХ), у яких реалізовані принципи фрагментації.
Д.2.3.7Після визначення арматур у плитах перекриттів і покриттів слід зробити додатковий розрахунок конструктивної системи для уточнення прогинів цих конструкцій, приймаючи уточнені значення згинальних жорсткостей кінцевих елементів плит з урахуванням армування у двох напрямках відповідно чинним нормативним документам
Аналогічний додатковий розрахунок слід виконати для більш точної оцінки згинальних моментів в елементах перекриттів, покриттів і фундаментних плитах, а також подовжніх сил у стінах і колонах з урахуванням нелінійної роботи арматури й бетону аж до граничних значень.
Д.2.3.8Плити перекриття рекомендується розраховувати на вертикальне навантаження й переміщення вертикальних несучих елементів, отриманих із спільного розрахунку будинку з урахуванням послідовності зведення. Кінцево-елементну сітку слід згустити в місцях обпирання плити на колони, пілони й стіни. У місцях згущення бажане щоб розміри кінцевих елементів плити не перевищували найменшого розміру вертикального несучого елемента.
Д.2.3.9При необхідності рекомендується проводити розрахунки окремих вузлів і елементів на основі тривимірної моделі у фізично нелінійній постановці. Наприклад, моделювання вузла обпирання плити на колону у випадку якщо марка бетону колони на два й більш пунктів перевищує марку бетону плити або моделювання роботи барета в ґрунтовому масиві та ін.
Д.2.3.10 Розрахунок несучих залізобетонних елементів конструктивної системи (колон, стін, плит перекриттів, покриттів і фундаментів) слід проводити по граничних станах двох груп: по несучій здатності (по міцності й стійкості) і по експлуатаційній придатності (по тріщиностійкості й деформаціям). При цьому розрахунок на стійкість окремих стислих елементів (колон і стін) рекомендується проводити в рамках розрахунку по міцності цих елементів з урахуванням впливу поздовжнього вигину або в межах розрахунку статично невизначеної конструктивної системи.
Д.2.3.11 Розрахунок на міцність переріза залізобетонного елементу рекомендується проводити на підставі нелінійної деформаційної моделі по методу граничних зусиль, тобто з умов, за якими зусилля від розрахункових впливів не перевищують граничних, які може сприйняти переріз, що розраховується.
Розподіл відносних деформацій бетону та арматури по висоті перерізу елемента приймають по лінійному закону (гіпотеза пласких перерізів).
В якості узагальненої характеристики механічних властивостей матеріалів (бетону та ненапруженої арматури) при одноосьовому напруженому стані слід приймати діаграми станів (деформування) матеріалів. Діаграми встановлюють зв'язок між напругами й поздовжніми відносними деформаціями при короткочасній дії однократно прикладеного навантаження аж до встановлених граничних значень, відповідальних за руйнування матеріалу при однорідному напруженому стані.
Діаграми, граничні значення відносних деформацій і інші розрахункові й нормативні характеристики матеріалів допускається визначати відповідно чинним нормативним документам
Перехід від епюри напруження у бетоні й арматурам до узагальнених внутрішніх зусиль рекомендується здійснювати шляхом чисельного інтегрування по нормальному перерізу. Опором бетону розтягнутої зони нехтують.
Положення нейтральної осі й максимальні деформації визначають із умови рівноваги зовнішніх і внутрішніх зусиль.
Д.2.3.12 Розрахунок перерізу на дію поперечних сил для забезпечення міцності по похилій тріщині повинен проводитися відповідно чинним нормативним документам.
Д.2.3.13 При дії на стрижневий елемент крутного моменту розрахунок по міцності проводиться по просторовому перерізу, який утворений спіральною тріщиною, розташованою під кутом до осі елемента. Розрахунок колони, яка працює на крутіння, слід робити на основі моделі просторової ферми з умови рівноваги моментів усіх зовнішніх і внутрішніх сил у площині, нормальної до лінії, що обмежує стиснуту зону просторового перерізу, щодо осі перпендикулярної цієї площини і минаючої через точку прикладення рівнодіючої зусиль у стиснутій зоні. У якості розрахункового ухвалюють замкнуте коробковий переріз з товщиною умовної стінки, що не перевищує товщини фактичної.
Відкритий поперечний переріз слід поділяти на окремі частини, кожну з яких розглядають як прямокутний переріз.
Міцність і жорсткість при крутінні слід визначати шляхом підсумовування, відповідно, міцностей або жорсткостей окремих прямокутних частин.
Урахування спільної дії згинаючого й крутного моментів, а також крутного моменту й поперечних сил для простих перерізів рекомендується провадити відповідно чинним нормативним документам.
Д.2.3.14 Розрахунок по міцності плоских плит перекриттів, покриттів і фундаментних плит слід провадити на спільну дію згинаючих і крутних моментів, поздовжніх та зсувних сил, прикладених по бічних сторонах плоского виділеного елемента в напрямку взаємно перпендикулярних осей, а також на дію поперечних сил, прикладених там же.
Д.2.3.15 Розрахунок пластинчастих елементів рекомендується виконувати на основі узагальнених рівнянь граничної рівноваги зовнішніх і внутрішніх сил, що діють у взаємно ортогональних напрямках відповідно до чинних нормативних документів. Допускається застосування методів викладених у [9].
Д.2.3.16 Розрахунок стіни рекомендується робити аналогічно розрахунку плоских плит перекриттів, визначаючи значення граничних згинальних моментів з урахуванням впливу нормальних сил.
Д.2.3.17 Розрахунок по тріщиностійкості плит перекриттів, фундаментних плит стін (по утворенню й розкриттю тріщин, нормальних до поздовжньої осі елемента) слід провадити на дію згинаючих та крутних моментів, нормальних та зсувних сил відповідно чинним нормативним документам
Д.2.3.18 При використанні в розрахунках об'ємних кінцевих елементів (наприклад, у товстих фундаментних плитах) розтяжні зусилля повинні бути сприйняті поздовжньою, поперечною або фібровою арматурами, а стискаючі зусилля — бетоном.
Д.3 Несучі залізобетонні конструкції
Д.3.1Основними несучими елементами конструктивної системи є колони, стіни, плити перекриттів і покриттів, різні фундаменти, у тому числі пальові ростверки та т.п.
Д.3.2Основними конструктивними параметрами колон є їхня висота, розміри поперечного перерізу, клас бетону по міцності на стиск і вміст поздовжньої й поперечної арматур, обумовлені просторовим розрахунком каркаса.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри колон, що установлюються на основі техніко-економічного аналізу. При цьому мінімальний розмір поперечного переріза колон рекомендується приймати не менше , для колон з витягнутим поперечним перерізом — не менше , клас бетону, як правило, ?? не менше В25 і не більше В60, відсоток армування в будь-якому перерізі (включаючи ділянки з нахльосточним з'єднанням арматур) ?? не більше 10.
Д.3.3У тих випадках, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон показує, що необхідне армування перевищує максимальні значення, наведені в п.6.2, рекомендується застосовувати сталево залізобетонні, у тому числі трубо бетонні, а також сталефібробетонні колони.
Д.3.4У тих випадках, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон показує, що необхідний клас бетону перевищує В60, рекомендується застосовувати для колон сталевозалізобетонні рішення. Використання високоміцного бетону В70 – В90 і вище, можливо на основі спеціальних експериментальних досліджень.
Д.3.5Основними конструктивними параметрами стін є розміри (товщина стін), клас бетону по міцності на стиск і вміст вертикальної арматур (відсоток армування), обумовлені залежно від висоти будівлі, навантаження на перекриття, кроку стін.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри стін, які встановлювані на основі техніко-економічного аналізу. При цьому розміри поперечного переріза (товщину) стін рекомендується приймати не менше , клас бетону ?? не менше В20, відсоток армування в будь-якому перерізі стіни (включаючи ділянки з нахльосточним з'єднанням арматур) ?? не більше 10.
