Приложение 5 (обязательное). Каркасные здания

Приложение 5
Обязательное

Каркасные здания

1. Каркасные здания, возводимые на подрабатываемых территориях и на просадочных грунтах, следует, как правило, проектировать по податливым и комбинированным конструктивным схемам.

Примечание. При проектировании зданий на подрабатываемых территориях I, Iк и IIк групп предпочтение следует отдавать зданиям с металлическим каркасом.

2. Допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании проектировать каркасные здания по жестким конструктивным схемам.

3. Конструктивные решения каркасных зданий следует выбирать в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности, инженерно-геологических условий площадки строительства и эксплуатационных требований к объекту.

4. Многоэтажные каркасные здания следует проектировать в виде комбинированной конструктивной и связевой систем (черт. 1 настоящего приложения).

При выборе конструктивных систем многоэтажных каркасных зданий следует отдавать предпочтение каркасам с укрупненными сетками колонн.

5. Фундаменты многоэтажных каркасных зданий, выполненных на основе связевой схемы, следует проектировать в виде перекрестных лент, сечение которых необходимо определять расчетом на воздействия неравномерных деформаций основания.

6. Шарнирные узлы сопряжений элементов многоэтажных каркасных зданий допускается выполнять с опиранием ригелей на консоли колонн через связевые прокладки-компенсаторы (черт. 2 настоящего приложения).

7. Многоэтажные каркасные здания следует рассчитывать на воздействие крена, вызванного подработкой, по деформированной схеме, если продольные силы в стойках каркаса от расчетных нагрузок составляют свыше 10% значения критической силы.

8. Расчетные схемы соответственно поперечных и продольных рам одноэтажных каркасных зданий (черт. 3, 4 настоящего приложения) следует выбирать в соответствии с табл.1 настоящего приложения.

Таблица 1

/-----------------------------------------------------------------------\

|Группы|Группы |Но- |          Соединения                  |Дополнитель-|

|подра-|условий|мер |--------------------------------------|ные меропри-|

|баты- |строи- |чер-|колонн и ригелей |колонн и фундаментов|ятия по обе-|

|ваемых|тельст-|тежа|                 |                    |спечению    |

|терри-|ва на  |    |                 |                    |устойчивости|

|торий |проса- |    |                 |                    |здания      |

|      |дочных |    |                 |                    |            |

|      |грунтах|    |                 |                    |            |

|-----------------------------------------------------------------------|

|                  А. Поперечные рамы                                   |

|      |       |    |                 |                    |            |

|IV;   |0; I;  |3,a |Шарнирно-неподви-| Жесткое            |    -       |

|IVk;  |II;III;|    |жное             |                    |            |

|III   |IV     |    |                 |                    |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|II; I;|II';   |3,б |    То же        |Для  колонн  средних|    -       |

|IVk   |III'   |    |                 |рядов   -   жесткое,|            |

|      |       |    |                 |крайних -  шарнирно-|            |

|      |       |    |                 |неподвижное         |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|II; I;|0; I;  |3,в |Для группы колонн| Жесткое            |    -       |

|IVk   |I';II';|    |- шарнирно-непод-|                    |            |

|      |III'   |    |вижное, для груп-|                    |            |

|      |       |    |пы колонн - шар- |                    |            |

|      |       |    |нирно-подвижное  |                    |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|I;    |0; I;  |3,г |Шарнирно-неподви-|Для  колонн  средних|Установка   |

|IVk;  |I';II';|    |жное             |рядов   -   жесткое,|связей-рас- |

|IIIk  |III'   |    |                 |крайних -  шарнирно-|порок в од- |

|      |       |    |                 |неподвижное         |ном уровне  |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|IIk;  |0      |3,д |    То же        |Для  колонн  средних|То же, в    |

|Ik    |       |    |                 |рядов   -   жесткое,|двух уровнях|

|      |       |    |                 |крайних -  шарнирно-|            |

|      |       |    |                 |неподвижное         |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|II; I;|I'; II'|3,e |Шарнирно-неподви-|Шарнирно-неподвижное|Установка в |

|IVk   |       |    |жное             |                    |средней ча- |

|      |       |    |                 |                    |сти здания  |

|      |       |    |                 |                    |вертикальных|

|      |       |    |                 |                    |связей между|

|      |       |    |                 |                    |колоннами и |

|      |       |    |                 |                    |связей-рас- |

|      |       |    |                 |                    |порок между |

|      |       |    |                 |                    |фундаментами|

|-----------------------------------------------------------------------|

|                   Б. Продольные рамы                                  |

|      |       |    |                 |                    |            |

|IV;   |0; I;  |4,а |Шарнирно-неподви-| Жесткое            | То же      |

|IVk;  |II;III;|    |жное             |                    |            |

|III   |IV; I' |    |                 |                    |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|II; I;|0; I;  |4,б |   То же         |    "               |    "       |

|IVk   |I'     |    |                 |                    |            |

|------+-------+----+-----------------+--------------------+------------|

|I; IIk|0; I'  |4,в |      "          |    "               |Установка в |

|IIIk  |       |    |                 |                    |средней час-|

|      |       |    |                 |                    |ти здания   |

|      |       |    |                 |                    |вертикальных|

|      |       |    |                 |                    |связей с    |

|      |       |    |                 |                    |применением |

|      |       |    |                 |                    |линейно-под-|

|      |       |    |                 |                    |вижных сое- |

|      |       |    |                 |                    |динений, а  |

|      |       |    |                 |                    |между фунда-|

|      |       |    |                 |                    |ментами -   |

|      |       |    |                 |                    |связей-рас- |

|      |       |    |                 |                    |порок в двух|

|      |       |    |                 |                    |уровнях     |

\-----------------------------------------------------------------------/

Примечание. В зданиях с мостовыми кранами на подрабатываемых территориях групп Iк и частично IIк, а также просадочных грунтах групп 0, I и II целесообразно предусматривать выравнивание каркаса.

9. При проектировании одноэтажных каркасных производственных зданий следует, как правило, применять колонны с шагом 6 и 12 м.

Каркасы с колоннами шагом крайних рядов 6 м и средних 12-18 м с применением подстропильных конструкций допускается предусматривать на подрабатываемых территориях групп IV, III и IVк и на просадочных грунтах групп I-IV, II', III'.

10. При проектировании одноэтажных каркасных зданий не следует учитывать перемещения оснований фундаментов:

вертикальные, если разность осадок фундаментов колонн при расчете на особое сочетание нагрузок не превышает значений, приведенных в СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

горизонтальные, если их значения не превышают значений предельных горизонтальных перемещений, приведенных в табл. 2 настоящего приложения.

11. В случаях, когда несущая способность колонн, опирающихся на отдельно стоящие фундаменты, недостаточна для восприятия усилий от деформаций земной поверхности, а дальнейшее усиление колонн или уменьшение длины отсеков нецелесообразно, следует предусматривать устройство между фундаментами связей-распорок в одном или двух уровнях.

Связи-распорки в двух уровнях целесообразно применять на подрабатываемых территориях групп I, Iк-IIIк и на просадочных грунтах групп I-0, а также на площадках со сложными горногеологическими условиями, рассмотренными в пп. 4.26 и 4.27.

Для уменьшения в связях-распорках усилий от воздействия сдвижения грунта следует устраивать шов скольжения по площади контакта подошвы фундамента с бетонной подготовкой.

Если перечисленные мероприятия не обеспечивают требуемой несущей способности колонн, следует изменить конструктивную схему здания или предусмотреть устройство фундаментов в виде перекрестных балочных систем, сплошных железобетонных плит и т.д.

Таблица 2

Вид каркаса	Предельные горизонтальные перемещения оснований фундаментов
	в плоскости рамы	в направле- нии связей
Из железобетонных колонн сечением площадью 0,15 м2 То же, сечением площадью от 0,1 до 0,15 м2 включ. Из стальных колонн	0,002h 0,004h 0,010h	0,004h 0,006h 0,020h

Примечание. За величину h принимается высота колонн первого яруса рамы.

12. Устойчивость одноэтажных каркасных зданий (отсеков) в поперечном направлении следует обеспечивать защемлением колонн в фундаментах (см. черт. 3 настоящего приложения). В продольном направлении по всем средним рядам колонн необходимо устраивать блоки жесткости с вертикальными связями между колоннами (см. черт. 4 настоящего приложения). В пределах блока жесткости фундаменты колонн необходимо связывать связями-распорками.

Допускается обеспечивать устойчивость каркасов одноэтажных зданий установкой специальных элементов жесткости (диафрагм, колонн увеличенного сечения, многоэтажных пристроек) по продольным и поперечным рядам колонн.

Для снижения усилий в вертикальных связях при неравномерных деформациях основания их следует выполнять с применением линейно-подвижных соединений, допускающих возможность перемещения колонн связевого блока при неравномерных осадках относительно связей (см. черт. 4,в настоящего приложения).

Устойчивость многоэтажных зданий в поперечном и продольном направлениях следует обеспечивать защемлением колонн в фундаментах, устройством между колоннами вертикальных связей или выполнением жестких узлов соединений ригелей с колоннами.

Вертикальные связи, обеспечивающие пространственную устойчивость здания или его отсеков, следует группировать в пространственные блоки в средней части здания (отсека). Для обеспечения совместной работы каркаса и пространственных блоков необходимо, чтобы перекрытия имели достаточную жесткость в горизонтальной плоскости.

13. Предельные длину и ширину отсека каркасного здания следует определять в зависимости от расчетных величин деформаций земной поверхности.

Деформационные швы между отсеками следует проектировать в виде парных рам или шарнирно-подвижного опирания пролетных конструкций и перекрывать их компенсаторами с заделкой эластичным заполнителем (пороизолом, поролоном, макропористой резиной и т.п.).

14. Для покрытий одноэтажных каркасных зданий следует, как правило, применять наиболее простые статически определимые конструкции.

15. Целесообразность применения неразрезных систем покрытий следует в каждом случае обосновывать статическим расчетом на неравномерные деформации основания.

16. Применение в качестве покрытий складчатых, тонкостенных пространственных конструкций (сводов-оболочек) и т.п. должно быть обосновано статическим расчетом с учетом воздействия неравномерных деформаций основания, динамических воздействий технологического оборудования, подвесных или мостовых кранов, необходимости (в отдельных случаях) выравнивания здания и других факторов.

17. Для защиты покрытий каркасных зданий от попадания воды при повреждениях кровли вследствие неравномерных деформаций основания в местах примыкания перекрытия к торцовым и продольным (при внутреннем водостоке) стенам следует устраивать в местах примыкания покрытий соседних пролетов компенсаторы (с теплоизоляцией на деформационных швах), а также проклеивать места установки компенсаторов и швы между плитами покрытия внутри гидроизоляционного ковра дополнительными полосами рубероида шириной 1 м.

18. В качестве ограждающих конструкций для каркасных зданий следует применять унифицированные крупноразмерные стеновые панели, обеспечивая их податливое крепление к элементам каркаса здания таким образом, чтобы нагрузки на ограждающие конструкции от деформирования каркаса были минимальными или совсем исключались.

Стеновые ограждающие конструкции следует закреплять в двух углах по горизонтали шарнирно-подвижно, а в двух других - шарнирно-неподвижно. Допускаемую разность осадок смежных колонн здания следует определять по формуле

где - величина зазора между стеновыми панелями;

l - расстояние между осями смежных колонн;

- высота стеновой панели.

19. При применении самонесущих каменных стен следует предусматривать их разрезку у колонн каркаса здания с опиранием на рандбалки и креплением к элементам каркаса. Внутренние стены, проходящие по осям каркаса здания, следует крепить к колоннам гибкими анкерами и предусматривать зазоры не менее 50 мм в местах примыкания к наружным стенам, плитам и ригелям и в местах пересечения их технологическими и санитарно-техническими трубопроводами.

20. Жесткие полы по грунту (бетонные, ксилолитовые и др.) необходимо проектировать с разрезкой их на карты со сторонами не более 6 м. Ширину шва между картами следует определять по формуле (4) п. 4.31 и формуле (1) рекомендуемого приложения 1, в которых за величину и L следует принимать расстояние между центрами смежных карт в рассматриваемом направлении. Швы между картами следует заделывать эластичным заполнителем (битумной мастикой, пороизоловым жгутом и др.). Допускается использовать бетонный армированный пол в качестве связей-распорок. В этом случае его не следует разрезать на карты.

21. Стены лестничных клеток допускается использовать в качестве блоков жесткости, обеспечивающих пространственную устойчивость здания (отсека).

Размеры проемов в перекрытиях под оборудование и коммуникации следует назначать с учетом их возможных взаимных смещений в горизонтальной плоскости. Необходимо предусматривать возможность рихтовки оборудования в процессе подработки.

22. В производственных зданиях в качестве подъемно-транспортных средств следует отдавать предпочтение подвесному и напольному подъемно-транспортному оборудованию.

Для обеспечения нормальной работы кранов следует предусматривать возможность рихтовки подкрановых конструкций, регулировки подвесок.

23. В зданиях с мостовыми кранами следует применять разрезные подкрановые балки.

В местах разделения здания на отсеки следует предусматривать консольное опирание подкрановых балок или устройство специальных балок-компенсаторов, деформационную способность которых следует определять в зависимости от ожидаемой величины деформационного шва.

24. Габариты приближения кранов к элементам здания необходимо назначать с учетом возможных рихтовок крановых путей. Допускается увеличение высоты надкрановой части колонны или применение металлических подкрановых балок с пониженной опорной частью.

25. Величина наклона подкранового пути мостовых кранов, вызванного деформациями земной поверхности, не должна превышать следующие предельные значения:

в поперечном направлении ;

" продольном " .

Необходимую степень рихтовки путей и габариты приближения кранов следует определять исходя из расчетных деформаций земной поверхности и предельных значений наклонов подкрановых путей.

После окончания активной стадии сдвижения земной поверхности подкрановые пути должны быть отрихтованы в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.