Аналогічний додатковий розрахунок слід виконати для більш точної оцінки згинальних моментів в елементах перекриттів, покриттів і фундаментних плитах, а також поздовжніх сил у стінах і колонах з урахуванням нелінійної роботи арматури й бетону аж до граничних значень.
Д.2.3.8 Плити перекриття рекомендується розраховувати на вертикальне навантаження й переміщення вертикальних несучих елементів, отриманих із спільного розрахунку будинку з урахуванням послідовності зведення. Скінченно-елементну сітку слід згустити в місцях обпирання плити на колони, пілони й стіни. У місцях згущення бажано, щоб розміри скінченних елементів плити не перевищували найменшого розміру вертикального несучого елемента.
Для більш реалістичного відображення роботи вузлів обпирання плити на колони рекомендується застосовувати методи, що моделюють кінематичну гіпотезу плоского перерізу у габариті колони (використання тіла нескінченної жорсткості), або статичну гіпотезу, яка заснована на використанні лінійного закону розподілу сил, що передаються з колони на плиту.
Д.2.3.9 За 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 більше пунктів перевищує марку бетону плити, або моделювання роботи барета в ґрунтовому масиві тощо.
Д.2.3.10 Розрахунок несучих залізобетонних елементів конструктивної системи (колон, стін, плит перекриттів, покриттів і фундаментів) слід проводити за граничними станами двох груп: за несучою здатністю (за міцністю і стійкістю) і за експлуатаційною придатністю (за тріщиностійкістю і деформаціями). При цьому розрахунок на стійкість окремих стиснутих елементів (колон і стін) рекомендується проводити в рамках розрахунку за міцністю цих елементів з урахуванням впливу поздовжнього вигину або в межах розрахунку статично невизначеної конструктивної системи.
Д.2.3.11 Розрахунок на міцність перерізу залізобетонного елемента рекомендується проводити на підставі нелінійної деформаційної моделі за методом граничних зусиль, тобто за умов, коли зусилля від розрахункових впливів не перевищують граничних, які може сприйняти переріз, що розраховується.
Розподіл відносних деформацій бетону та арматури по висоті перерізу елемента приймають за лінійним законом (гіпотеза плоских перерізів).
У якості узагальненої характеристики механічних властивостей матеріалів (бетону та ненапру-женої арматури) при одноосному напруженому стані слід приймати діаграми станів (деформування) матеріалів. Діаграми встановлюють зв'язок між напруженнями й поздовжніми відносними деформаціями при короткочасній дії однократно прикладеного навантаження аж до встановлених граничних значень обвалення матеріалу при одноосному напруженому стані.
Діаграми, граничні значення відносних деформацій і інші розрахункові характеристики матеріалів допускається визначати відповідно до чинних нормативних документів.
Перехід від епюри напруження у бетоні й арматурі до узагальнених внутрішніх зусиль рекомендується здійснювати шляхом чисельного інтегрування за нормальним перерізом. 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 до чинних нормативних документів.
Д.2.3.13 При дії на стержневий елемент крутного моменту розрахунок міцності проводиться за просторовим перерізом, який утворений спіральною тріщиною, розташованою під кутом до осі елемента. Розрахунок колони, яка працює на кручення, слід робити на основі моделі просторової ферми з умови рівноваги моментів усіх зовнішніх і внутрішніх сил у площині, нормальній до лінії, що обмежує стиснуту зону просторового перерізу відносно осі, що перпендикулярна до цієї площини, і яка проходить через точку прикладання рівнодіючих зусиль у стиснутій зоні. У якості розрахункового приймають замкнутий коробчастий переріз із товщиною умовної стінки, що не перевищує фактичної товщини.
Відкритий поперечний переріз слід поділяти на окремі частини, кожну з яких розглядають як прямокутний переріз.
Міцність і жорсткість при крученні слід визначати шляхом підсумовування, відповідно, міцностей або жорсткостей окремих прямокутних частин.
Спільну дію згинального й крутного моментів, а також крутного моменту й поперечних сил для простих перерізів рекомендується враховувати відповідно до чинних нормативних документів.
Д.2.3.14 Розрахунок міцності і тріщиностійкості плоских плит перекриттів, покриттів, фундаментних плит і стін слід проводити на спільну дію згинальних 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.
Д.2.3.15 При використанні в розрахунках об'ємних скінченних елементів (наприклад, у товстих фундаментних плитах) розтягувальні зусилля повинні бути сприйняті поздовжньою, поперечною або фібровою арматурою, а стискальні зусилля - бетоном. Поперечне армування плит у місцях опирання вертикальних елементів (випуски) визначається за максимальними зусиллями в нижніх перерізах колон, пілонів і стін.
Д.3 Несучі залізобетонні конструкції
Д.3.1 Основними несучими елементами конструктивної системи є колони, стіни, плити перекриттів і покриттів, різні фундаменти, у тому числі пальові ростверки тощо.
Д.3.2 Основними конструктивними параметрами колон є їх висота, розміри поперечного перерізу, клас бетону за міцністю на стиск і вміст поздовжньої й поперечної арматури, обумовлені просторовим розрахунком каркаса.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри колон, що установлюються на основі техніко-економічного аналізу. При цьому мінімальний розмір поперечного перерізу колон рекомендується приймати не менше 30 см, для колон з витягнутим поперечним перерізом - не менше 20 см, клас бетону, як правило, - не менше В25 і не більше В60, відсоток армування в будь-якому перерізі (включаючи ділянки з напустковим з'єднанням арматури) - не більше 10.
Д.3.3 У тих випадках, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон показує, що необхідне армування перевищує максимальні значення, рекомендується застосовувати сталезалізобетонні, у тому числі трубобетонні, а також сталефібробетонні колони.
Д.3.4 У тих випадках, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон показує, що необхідний клас бетону перевищує В60, рекомендується застосовувати для колон сталезалізобетонні рішення. Використання високоміцного бетону В70 - В90 і вище можливо на основі спеціальних експериментальних досліджень.
Д.3.5 Основними конструктивними параметрами стін є розміри (товщина стін), клас бетону за міцністю на стиск і вміст вертикальної арматури (відсоток армування), обумовлені залежно від висоти будинку, навантаження на перекриття, кроку стін.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри стін, які встановлені на основі техніко-економічного аналізу. При цьому розміри поперечного перерізу (товщину) стін рекомендується приймати не менше 20 см (верхніх поверхів не менше 18 см), клас бетону - не менше В25, відсоток армування в будь-якому перерізі стіни (включаючи ділянки з напустковим з'єднанням арматури) - не більше 10.
Д.3.6 При прольотах до 6-8 м перекриття рекомендується виконувати плоскими, при більших значеннях - плоскими з капітелями або міжколонними балками й стінами, а при прольотах до 12 м-з міжколонними балками або стінами та ребристими і пустотними плитами.
Для зальних приміщень прольотом 12-15 м рекомендуються кесонні, ребристі або пустотні плити при обпиранні по чотирьох сторонах на балки й стіни.
Д.3.7 Основними конструктивними параметрами плоских плит перекриттів є розміри поперечного перерізу (товщина плити), клас бетону за міцністю на стиск і вміст поздовжньої арматури, які визначаються залежно від навантаження на перекриття та довжини прольотів.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри перекриттів, установлювані на основі техніко-економічного аналізу. При цьому товщину плоских плит перекриттів суцільного перерізу рекомендується приймати не менше 1/30 довжини найбільшого прольоту і не більше 25 см, клас бетону - не менше В20. Висота пустотних, ребристих і кесонних плит приймається не менше 25 см і не більше 50 см, клас бетону - не менше В25.
Д.3.8 У плоских плитах перекриттів на густо армованих ділянках навколо колон, де діють максимальні поперечні згинальні сили і крутні моменти, для запобігання продавлюванню, спрощення армування й полегшення бетонування рекомендується укладання фібробетону класу за міцністю на розтяг не менше В25.
Д.3.9 Основними конструктивними параметрами плоских фундаментних плит є розміри (товщина плити), клас бетону за міцностю на стиск і вміст поздовжньої арматури, які визначаються залежно від реактивного тиску ґрунту основи й кроку колон і стін.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри фундаментних плит, установлювані на основі техніко-економічного аналізу. При цьому товщину фундаментних плит рекомендується приймати не менше 60 см (товщина однієї з плит при коробчастих і кесонних фундаментах) і не більше 200 см, клас бетону - не менше В20, армування - не менше 0,3 %, а марку за водонепроникністю - не менше W6.
Д.3.10 Ребристі й коробчасті фундаменти складаються із плитних і стінових елементів і застосовуються для підвищення жорсткості будинку, а при висоті більше 2 м також для використання підземного простору як технічних поверхів.
Д.3.11 Пальові фундаменти складаються з монолітних ростверків у вигляді спільних фундаментних плит, стрічкових фундаментних плит під стінами, окремо фундаментних плит, що стоять під колонами, та забивних, буронабивних, буроін'єкційних і інших паль.
Тип і розташування паль по полю фундаментної плити слід вибирати залежно від конструктивної системи будинку, навантажень, що припадають на палі, та інженерно-геологічних умов основи.
Д.4 Конструювання основних несучих конструкцій монолітних будинків
Д.4.1 При конструюванні основних несучих елементів конструктивної системи (колон, стін, плит перекриттів і покриттів, фундаментних плит) слід дотримуватися спільних вимог щодо конструювання залізобетонних конструкцій згідно зі СНиП 2.03.01-84*, а також рекомендації розділу Д.3 даного додатка.
Д.4.2 Колони армують поздовжньою, як правило, симетричною арматурою, розташованою по контуру поперечного перерізу та, у необхідних випадках, усередині поперечного перерізу, та поперечною арматурою по висоті колони, що охоплює всі поздовжні стержні й розташована по контуру й усередині поперечного перерізу.
Конструкцію поперечної арматури у межах поперечного перерізу та максимальні відстані між хомутами й зв'язками по висоті колони слід приймати такими, щоб запобігти випинанню стиснутих поздовжніх стержнів і забезпечити рівномірне сприйняття поперечних сил по висоті колони.
Д.4.3 Стіни рекомендується армувати, як правило, вертикальною й горизонтальною арматурою, розташованою симетрично біля бічних сторін стіни, і поперечними зв'язками, що з'єднують вертикальну й горизонтальну арматуру, розташовану в протилежних бічних сторонах стіни.
Максимальну відстань між вертикальними й горизонтальними стрижнями, а також максимальну відстань між поперечними зв'язками слід приймати такою, щоб запобігти випинанню вертикальної стиснутої арматури і забезпечити рівномірне сприйняття зусиль, що діють у стіні.
Д.4.4 На торцевих ділянках стіни по її висоті слід встановлювати поперечну арматуру у вигляді П-подібних або замкнутих хомутів, що створюють необхідне анкерування кінцевих ділянок горизонтальних стержнів і захищають від випинання торцеву стиснуту вертикальну арматуру стін.
Д.4.5 Зони стику стін у місцях перетину слід армувати по всій їх висоті перехресними П-подібними або гнутими хомутами, які забезпечують сприйняття концентрованих горизонтальних зусиль у з'єднаннях стін, а також захищають вертикальні стиснуті стержні в з'єднаннях від випинання, що й забезпечує анкеровку кінцевих ділянок горизонтальних стержнів.
Д.4.6 Армування пілонів, які займають за своїми геометричними характеристиками проміжне положення між стінами й колонами, виконують як для колон або як для стін залежно від співвідношення довжини й ширини поперечного перерізу пілонів. При співвідношенні меншої сторони до більшої більше ніж 1:4 тип армування наближається до типу армування колони. При співвідношенні меншої сторони до більшої менше ніж 1:4 тип армування наближається до типу армування стіни (основна арматура розташовується уздовж довгих сторін).
Д.4.7 Кількість вертикальної й горизонтальної арматури у стіні слід установлювати відповідно до діючих у стіні зусиль. При цьому рекомендується передбачати рівномірне армування по площі стіни зі збільшенням армування біля торців стіни й біля отворів.
Д.4.8 Армування плоских плит слід здійснювати поздовжньою арматурою у двох напрямках, розташованою біля нижньої й верхньої граней плити, а в необхідних випадках (згідно з розрахунком) і поперечною арматурою, розташованою біля колон, стін і по площі плити.
Д.4.9 На кінцевих ділянках плоских плит слід установлювати поперечну арматуру у вигляді П-подібних хомутів, розташованих по краю плити, що забезпечують сприйняття крутних моментів біля краю плити й необхідне анкерування кінцевих ділянок поздовжньої арматури.
Д.4.10 Кількість верхньої й нижньої поздовжньої арматури у плиті перекриття (покриття) слід установлювати відповідно до діючих зусиль. При цьому рекомендується для нерегулярних конструктивних систем з метою спрощення армування встановлювати нижню основну арматурну сітку (Ø10 або Ø12 з кроком 200), а у прольотах установлювати додаткову арматуру, яка відповідає прольотним моментам. Основну верхню арматуру слід приймати такою ж, як і нижню, а біля колон і стін установлювати додаткову верхню арматуру, яка в сумі з основною повинна сприймати опорні зусилля в плиті. Для регулярних конструктивних систем поздовжню арматуру рекомендується встановлювати по надколонних і міжколонних смугах у двох взаємно перпендикулярних напрямках відповідно до діючих у цих смугах зусиль.
