ДСТУ-Н Б В.2.6-205:2015 сторінка 4 з 5
При розробленні просторової моделі конструктивної системи враховують характер спільної роботи стрижневих, оболонкових і об’ємних кінцевих елементів, пов'язаний з різною кількістю ступенів свободи для кожного із зазначених елементів.
-
Деформативні властивості основи враховують шляхом використання загальноприйнятих розрахункових моделей основи з застосуванням різних типів скінченних елементів або граничних умов із заданою піддатливістю, моделювання всього масиву ґрунту під будівлею з об’ємних кінцевих елементів, або комплексно - з використанням всіх вищеперерахованих методів у разі складної спільної роботи конструкції фундаменту і основи.
На першій стадії розрахунку конструктивної системи допускається деформативність основи враховувати за допомогою коефіцієнта жорсткості основи, прийнятого за усередненими характеристиками ґрунтів.
При використанні пальових або пальово-плитних фундаментів палі моделюють як залізобетонні конструкції або враховують їхню спільну роботу з ґрунтом узагальнено, як єдине ціле з використанням приведеного коефіцієнта постелі основи.
-
За відсутності даних про порядок і час дії постійних і довготривалих навантажень перевіряють несучу здатність, тріщиностійкість та деформації несучої КС з обов’язковим урахуванням деформативності основи з дотриманням наступного:
-
врахування зміни навантажень та зміну жорсткості системи в процесі монтажу при збільшенні поверхів;
-
одночасного врахування навантаження на всіх поверхах.
-
При побудові скінченно-елементної розрахункової моделі розміри й конфігурацію скінченних елементів призначають, виходячи з можливостей застосовуваних конкретних розрахункових програм, і приймають такими, щоб була забезпечена необхідна точність визначення зусиль по довжині колон і по площі плит перекриттів, фундаментів і стін з урахуванням загального числа скінченних елементів у розрахунковій схемі, що впливає на тривалість розрахунку.
-
Жорсткості скінченних елементів на початковій стадії розрахунку конструктивної системи, коли армування конструкцій ще невідомо, визначають відповідно до 6.2.
Після визначення арматури в плитах перекриттів і покриттів виконують додатковий розрахунок конструктивної системи для уточнення прогинів цих конструкцій, приймаючи уточнені значення згинальних жорсткостей скінченних елементів плит з урахуванням армування у двох напрямках згідно з чинними нормативними документами.
Аналогічний додатковий розрахунок виконують для більш точної оцінки згинальних моментів в елементах перекриттів, покриттів і фундаментних плитах, а також поздовжніх сил в стінах і колонах з урахуванням нелінійної роботи арматури і бетону включно до граничних значень.
-
Розрахунок конструктивних систем методом скінченних елементів, як правило, виконують з використанням спеціальних сертифікованих комп’ютерних комплексів, в яких реалізовані вимоги ДБН В.2.6-98 та ДСТУ Б В.2.6-156 щодо врахування фізичної і геометричної нелінійності, та впливи другого порядку.
-
Розрахунок регулярної каркасної конструктивної системи методом замінних (еквівалентних) рам виконують шляхом виділення окремих рам вертикальними перерізами, що проходять по середині кроку колон, удвох взаємно перпендикулярних напрямках.
Розрахунок виділених в кожному напрямку рам, що складаються з колон і смуг плоскої плити (умовного ригеля), виконують незалежно одне від одного за загальними правилами будівельної механіки на дію вертикальних і горизонтальних навантажень, приймаючи при визначенні зусиль лінійні жорсткості елементів рам.
Згинальні моменти і поперечні сили в опорних і перерізах перетинах умовного ригеля розподіляють між його надколонними і міжколонними смугами в залежності від розташування колон в рамі (крайня або проміжна колона) і співвідношення між поперечними і поздовжніми (уздовж осі рами) прольотами.
-
Розрахунок стінової КС (рисунок 6.3, а) на горизонтальні навантаження можна виконувати методом поділу перехресної КС на незалежні поперечну (рисунок 6.3, б) і поздовжню схеми (рисунок 6.3, в).
Горизонтальні навантаження приймають діючими в обох напрямках.
б
в
а - загальна схема; б - поперечна схема; в - поздовжня схема; 1,2- зовнішні і внутрішні поперечні стіни; 3,4- зовнішні і внутрішні поздовжні стіни; 5 - ділянки, що примикають до стін перпендикулярного напрямку
Рисунок 6.3 - До розрахунку стінової конструктивної системи
-
-
Розрахунок несучої здатності перекриттів методом граничної рівноваги виконують, беручи за критерій рівність робіт зовнішніх навантажень і внутрішніх сил на можливих переміщеннях в граничній рівновазі плити перекриття з найбільш небезпечною схемою зламу, що характеризує її руйнування.
-
На початковій стадії розрахунку для орієнтовної оцінки жорсткості прийнятої конструктивної системи будинків підвищеної поверховості допускається виконати розрахунок системи на стійкість і горизонтальні переміщення за умовною стержневою консольною схемою, що включає тільки стіни і колони (з лінійними деформаційними характеристиками), жорстко закріплені в основі і об’єднані шарнірно пов’язаними з ними жорсткими дисками перекриттів. .
-
-
ЗАГАЛЬНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПРОЕКТУВАННЯ НЕСУЧИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ
-
Основними несучими елементами (рисунки 5.1 - 5.5) конструктивної системи є колони, стіни, плити перекриттів і покриттів, різні фундаменти, у тому числі пальові ростверки та основа.
-
Основними конструктивними параметрами колон є їхня висота, розміри поперечного перерізу, клас бетону за міцністю на стиск і вміст поздовжньої та поперечної арматури, які визначаються в залежності від висоти будівлі, навантаження на перекриття (з урахуванням власної ваги перекриттів) і кроку колон.
-
При проектуванні рекомендується приймати раціональні конструктивні параметри колон, що встановлюють на основі техніко-економічного аналізу. При цьому мінімальний розмір поперечного перерізу квадратних і круглих колон (рисунок 5.4) рекомендується приймати не менше ніж ЗО см, для колон з витягнутим поперечним перерізом - не менше ніж 20 см, клас бетону, як правило, - не менше ніж С20/25, відсоток армування в будь-якому перерізі (включаючи ділянки з з’єднанням напуском арматури) - не більше ніж 4,0 (8,0).
-
Конструктивні параметри колон рекомендується приймати однаковими на одному рівні перекриттів.
-
У тому разі, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон встановлює, що необхідне армування перевищує максимальні значення, наведені в 8.5 ДСТУ Б В.2.6-156, рекомендується застосовувати сталезалізобетонні, в тому числі трубобетонні колони, а також з застосуванням сталефібробетону.
У тих випадках, коли техніко-економічний аналіз конструктивних параметрів колон встановлює, що необхідний клас бетону перевищує С50/60, рекомендується збільшити розміри перерізу колони.
-
Основними конструктивними параметрами стін є її розміри (довжина, висота та товщина стіни), клас бетону за міцністю на стиск і вміст вертикальної арматури (відсоток армування), які визначають в залежності від висоти будівлі, навантаження на перекриття, кроку стін.
При проектуванні рекомендується приймати раціональні конструктивні параметри стін, які встановлюють на основі техніко-економічного аналізу. При цьому товщину стін рекомендується приймати не менше ніж 18 см, клас бетону - не менше ніж С16/20, вміст армування відповідно до ДСТУ Б В.2.6-156.
При застосуванні високих відсотків армування перерізів максимальна крупність заповнювача в бетонній суміші не повинна перевищувати 10 мм.
-
При прольотах до 7,2 м перекриття рекомендується виконувати плоскими, при більших значеннях - плоскими з капітелями (рисунок 5.5) або міжколонними балками і стінами (рисунок 5.6), а при прольотах більше ніж 12 м - з міжколонними балками або стінами і ребристими та порожнистими плитами (рисунок 5.6, а, б).
Для зальних приміщень прогоном (12 - 15) м рекомендуються кесонні, ребристі або порожнисті плити при обпиранні по чотирьох сторонах на балки і стіни (рисунок 5.6, в, г).
-
Основними конструктивними параметрами плоских плит перекриттів є розміри поперечного перерізу (товщина плити), клас бетону за міцністю на стиск і вміст поздовжньої арматури, які визначають в залежності 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 ніж 16 см і не менше ніж 1/30 довжини найбільшого прольоту і не більше ніж ЗО см, клас бетону - не менше ніж С16/20. Висоту порожнистих, ребристих і кесонних плит приймають не менше ніж 25 см і не більше ніж 50 см, клас бетону - не менше ніж С20/25.
-
При прольотах більше ніж 7,2 м рекомендується застосування додаткової попередньо напруженої арматури з високоміцних канатів класу К-7 та К-15 без зчеплення з бетоном.
Для зниження ваги перекриттів бажано застосовувати легкі бетони, порожнисті вкладиші або вкладиші у вигляді плит і блоків з особливо легких бетонів.
-
У плоских плитах перекриттів та плит з прихованими капітелями, на густо армованих ділянках, навколо колон, де діють максимальні поперечні сили, згинальні і крутний моменти, для запобігання продавлюванню, спрощення армування й полегшення бетонування допускається укладання фібробетону класу за міцністю на розтяг не менше ніж Ct2.
-
Основними конструктивними параметрами плоских фундаментних плит є розміри в плані, товщина плити, клас бетону за міцністю на стиск і вміст поздовжньої арматури, які визначають залежно від реактивного тиску ґрунту основи й кроку колон і стін.
При проектуванні рекомендується приймати оптимальні конструктивні параметри фундаментних плит, які встановлюють на основі техніко-економічного аналізу. При цьому товщину фундаментних плит рекомендується приймати не менше ніж 50 см і не більше ніж 200 см, клас бетону - не менше ніж С16/20, вміст робочого армування - не менше ніж 0,003, а марку за водонепроникністю - не менше ніж W6.
-
Ребристі і коробчасті фундаменти складаються з плитних і стінових елементів і застосовують для підвищення жорсткості будівлі, а при висоті більше ніж 2 м і для використання підземного простору в якості технічних поверхів.
-
Пальові фундаменти складаються з монолітних ростверків у вигляді загальних фундаментних плит, стрічкових фундаментних плит під стінами, окремо розташованих фундаментних плит під колонами і забивних, буронабивних, буроін’єкційних і інших паль.
Тип і розташування паль по полю фундаментної плити визначають залежно від конструктивної системи будівлі, навантажень, що припадають на палі та інженерно-геологічних умов майданчика.
Розрахунок і конструювання пальових фундаментів виконують за чинними нормативними документами.
-
-
Для забезпечення термічної тріщиностійкості масивних фундаментних плит об’ємом до 2000 м3 без розбивки на окремі технологічні блоки рекомендується застосовувати метод безперервної укладки високорухомих і самоущільнювальних сумішей з модифікованих бетонів з низькою екзотермією та усадкою і які містять полікомпонентні модифікатори.
-
Допускається не виконувати обклеювальну гідроізоляцію для фундаментних плит і зовнішніх стін підземних поверхів при влаштуванні конструкцій технологічних і усадкових швів, що запобігають протіканню, та застосування бетонів з компенсованою усадкою за відповідних добавок і маркою за водонепроникністю від W8 до W12.
-
Для несучих елементів конструктивних систем будинків висотою понад 73,5 м слід враховувати вимоги до конструктивних параметрів, регламентованих ДБН В.2.2-24.
-
-
РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКУ НЕСУЧИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ
-
Розрахунки бетонних та залізобетонних конструкцій виконують за граничними станами згідно з 2.2 ДБН В.2.6-98, які включають:
-
-
граничні стани першої групи;
-
граничні стани другої групи.
Розрахунки за граничними станами першої групи включають розрахунки щодо визначення несучої здатності з урахуванням у разі необхідності деформованого стану конструкції.
Розрахунки за граничними станами другої групи включають розрахунки щодо виникнення та розкриття тріщин і за деформаціями.
-
Розрахунки за граничними станами будівлі в цілому, а також окремих її елементів, як правило, виконують для всіх стадій її існування - зведення та експлуатації; при цьому розрахункові схеми приймають такими, що максимально відповідають реальній роботі конструкцій та прийнятим конструктивним рішенням.
-
Розрахунки зусиль, напружень та деформацій від зовнішніх навантажень та впливів навколишнього середовища в монолітних бетонних і залізобетонних конструкціях визначають за загальними правилами будівельної механіки з урахуванням фізичної та геометричної нелінійності роботи конструкції у системі.
Необхідно ураховувати перерозподіл зусиль в елементах системи внаслідок нелінійних деформацій бетону і арматури та процесів тріщиноутворення за граничним станом, що розглядається.
Розрахунок несучих залізобетонних елементів конструктивної системи (колон, стін, плит перекриттів, покриттів і фундаментів) слід проводити за граничними станами двох груп: за несучою здатністю та 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 несучою здатністю цих елементів з урахуванням впливу поздовжнього вигину або в рамках розрахунку конструктивної системи за деформованою схемою, а розрахунок за деформаціями елементів - в рамках розрахунку статично невизначеної конструктивної системи.
Побачили розбіжність з офіційним текстом?
Дивіться також
Сборник ГОСТ ЕСКД
Збірник із 154 стандартів