Пособие по проектированию жилых зданий Вып. 3 Часть 1. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85)

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛИЩА (ЦНИИЭП ЖИЛИЩА) ГОСКОМАРХИТЕКТУРЫ

ПОСОБИЕ

по проектированию жилых зданий

Вып. 3

Часть 1

Конструкции жилых зданий

(к СНиП 2.08.01-85)

Утверждено приказом ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры от 31 июля 1986 г. № 459

Рекомендовано к изданию решением секции конструкций научно-технического совета ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры.

Содержит рекомендации по вопросам выбора и компоновки конструктивной системы и проектирования конструкций жилых зданий. Рассмотрены особенности проектирования конструкций крупнопанельных, объемно-блочных, монолитных и сборно-монолитных жилых зданий. Приведены практические методы расчета несущих конструкций, а также примеры расчета.

Пособие предназначено для инженеров-проектировщиков жилых зданий.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основным направлением индустриализации жилищного строительства в нашей стране является развитие бескаркасного крупнопанельного домостроения, на долю которого приходится более половины общего объема строительства жилых зданий. Крупнопанельные здания выполняются из сравнительно простых в изготовлении плоскостных крупноразмерных элементов. Наряду с плоскостными элементами в крупнопанельных зданиях используются также насыщенные инженерным оборудованием объемные элементы (санитарно-технические кабины, тюбинги шахт лифтов и др.).

Строительство крупнопанельных зданий позволяет по сравнению с кирпичными зданиями снизить стоимость в среднем на 10 %, суммарные затраты труда — на 25 — 30 %, продолжительность строительства — в 1,5 — 2 раза. Дома из объемных блоков имеют технико-экономические показатели, близкие к крупнопанельным зданиям. Важным преимуществом объемно-блочного дома является резкое сокращение затрат труда на строительной площадке (в 2 — 2,5 раза по сравнению с крупнопанельным домостроением), достигаемое за счет соответствующего увеличения трудоемкости работ на заводе.

В последнее десятилетие в СССР получило развитие домостроение из монолитного бетона. Строительство монолитных и сборно-монолитных жилых домов целесообразно при отсутствии или недостаточной мощности базы панельного домостроения, в сейсмических районах, а также при необходимости строительства зданий повышенной этажности. Возведение монолитных и сборно-монолитных зданий требует значительно меньших (по сравнению с крупнопанельным домостроением) капитальных затрат, позволяет снизить на 10 — 15 % расход арматурной стали, но одновременно приводит к увеличению на 15 — 20 % построечных затрат.

Применение в современных жилых зданиях из монолитного бетона инвентарных опалубок, арматурных элементов заводского изготовления (сеток, каркасов), механизированных способов транспортировки и укладки бетона позволяет характеризовать монолитное домостроение как индустриальное.

В настоящем Пособии по проектированию конструкций жилых зданий основное внимание уделено наиболее массовым и экономичным строительным системам бескаркасных жилых домов — крупнопанельным, объемно-блочным, монолитным и сборно-монолитным. По другим конструктивным типам жилых домов (каркасным, крупноблочным, кирпичным, деревянным) приведены лишь минимальные сведения и даны ссылки на нормативно-методические документы, где рассмотрено проектирование конструкций таких систем.

Пособие содержит положения по проектированию конструкций жилых зданий, возводимых в несейсмических районах, в части выбора и компоновки конструктивных систем, проектирования конструкций и их расчету на силовые воздействия.

Пособие разработано ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры (кандидаты техн. наук В. И. Лишак — руководитель работы, В. Г. Бердичевский, Э. Л. Вайсман, Е. Г. Валь, И. И. Драгилев, В. С. Зырянов, И. В. Казаков, Э. И. Киреева, А. Н. Мазалов, Н. А. Николаев, К. В. Петрова, Н. С. Стронгин, М. Г. Таратута, М. А. Хромов, Н. Н. Цаплев, В. Г. Цимблер, Г. М. Щербо, О. Ю. Якуб, инженеры Д. К. Баулин, С. Б. Виленский, В. И. Курчиков, Ю. Н. Михайлик, И. А. Романова) и ЦНИИПИмонолит (кандидаты техн. наук Ю. В. Глина, Л. Д. Мартынова, М. Е. Соколов, инженеры В. Д. Аграновский, С. А. Мыльников, А. Г. Селиванова, Я. И. Цирик) при участии МНИИТЭП ГлавАПУ Мосгорисполкома (кандидаты техн. наук В. С. Коровкин, Ю. М. Стругацкий, В. И. Ягуст, инженеры Г. Ф. Седловец, Г. И. Шапиро, Ю. А. Эйсман), ЛенННИпроект ГлавАПУ Ленгорисполкома (канд. техн. наук В. О. Колтынюк, инженер А. Д. Нелипа), ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР (кандидаты техн. наук А. В. Грановский, А. А. Емельянов, В. А. Камейко, П. Г. Лабозин, Н. И. Левин), ЦНИИЭП граждансельстрой (кандидаты техн. наук А. М. Дотлибов, М. М. Чернов), НИИЖБ, НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР, НИИ Мосстроя Главмосстроя Мосгорисполкома и ЛенЗНИИЭП Госкомархитектуры.

Отзывы и замечания просим присылать по адресу: 127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 9, корп. Б, ЦНИИЭП жилища, отдел конструктивных систем жилых зданий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В Пособии приводятся данные по проектированию конструкций квартирных домов и общежитий высотой до двадцати пяти этажей включительно, возводимых в несейсмических районах на основаниях, сложенных скальными, крупнообломочными, песчаными и глинистыми грунтами (обычные грунтовые условия). В Пособии не рассматриваются особенности проектирования зданий для сейсмических районов и зданий, возводимых на просадочных, мерзлых, набухающих, водонасыщенных заторфованных грунтах, илах, подрабатываемых территориях и в других сложных грунтовых условиях.

При проектировании конструкций наряду с требованиями СНиП 2.08.01—85 следует учитывать положения других нормативных документов, а также требования государственных стандартов на конструкции соответствующего вида.

1.2. Конструктивное решение здания рекомендуется выбирать на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом имеющейся производственно-сырьевой базы и транспортной сети в районах строительства, намечаемых объектах строительства, местных природно-климатических и инженерно-геологических условий, архитектурных и градостроительных требований.

1.3. Жилые здания рекомендуется проектировать с несущими конструкциями из бетона и железобетона (бетонные здания) или каменных материалов в сочетании с железобетонными конструкциями (каменные здания). Жилые здания высотой один-два этажа могут также проектироваться с конструкциями на основе древесины (деревянные здания).

1.4. Бетонные здания подразделяются на сборные, монолитные и сборно-монолитные.

Сборные здания выполняются из сборных изделий заводского или полигонного изготовления, которые устанавливаются в проектное положение без изменения их формы и размеров.

В монолитных зданиях основные конструкции выполняют из монолитного бетона и железобетона.

Сборно-монолитные здания возводятся с применением сборных изделий и монолитных конструкций.

В условиях массового строительства рекомендуется преимущественно применять сборные здания, позволяющие в наибольшей степени механизировать процесс возведения конструкций, сократить сроки строительства и затраты труда на строительной площадке. Монолитные и сборно-монолитные здания рекомендуется преимущественно применять в районах с теплым и жарким климатом, в районах, где отсутствует индустриальная база полносборного домостроения или недостаточна их мощность, а также, при необходимости, в любых районах строительства зданий повышенной этажности. При технико-экономическом обосновании возможно выполнять отдельные конструктивные элементы из монолитного бетона железобетона в сборных зданиях, в том числе ядра жесткости, конструкции нижних нежилых этажей, фундаменты.

Сборные жилые здания рекомендуется проектировать из крупноразмерных сборных конструкций — панелей, блоков, плит и объемных блоков (рис. 1).

Рис. 1. Крупноразмерные сборные элементы жилых зданий

а ¾ стеновые панели; б ¾ плиты перекрытий; в ¾ кровельные плиты; г ¾ объемные блоки

Панелью называется плоскостной сборный элемент, применяемый для возведения стен и перегородок. Панель, высотой на этаж и длиной в плане не менее размера помещения, которое она ограждает или разделяет, называется крупной панелью, панели других размеров называются мелкими панелями.

Сборной плитой называется плоскостной элемент заводского изготовления, применяемый при возведении перекрытий, крыш и фундаментов.

Блоком называется самоустойчивый при монтаже сборный элемент преимущественно призматической формы, применяемый для возведения наружных и внутренних стен, фундаментов, устройства вентиляции и мусоропроводов, размещения электротехнического или санитарно-технического оборудования. Мелкие блоки устанавливают, как правило, вручную; крупные блоки — с помощью монтажных механизмов. Блоки могут быть сплошными и пустотелыми.

Крупные блоки бетонных зданий выполняются из тяжелого, легкого или ячеистого бетона. Для зданий высотой один-два этажа при предполагаемом сроке службы не более 25 лет могут применяться блоки из гипсобетона.

Объемным блоком называется предварительно изготовленная часть объема здания, огражденная со всех или некоторых сторон.

Объемные блоки могут проектироваться несущими, самонесущими и ненесущими.

Несущим называется объемный блок, на который опираются расположенные над ним объемные блоки, плиты перекрытия или другие несущие конструкции здания.

Самонесущим называется объемный блок, у которого плита перекрытия поэтажно опирается на несущие стены или другие вертикальные несущие конструкции здания (каркас, лестнично-лифтовой ствол) и участвует вместе с ними в обеспечении прочности, жесткости и устойчивости здания.

Ненесущим называется объемный блок, который устанавливается на перекрытие, передает на него нагрузки и не участвует в обеспечении прочности, жесткости и устойчивости здания (например, санитарно-техническая кабина, устанавливаемая на перекрытие).

Сборные здания со стенами из крупных панелей и перекрытиями из сборных плит называются крупнопанельными. Наряду с плоскостными сборными элементами в крупнопанельном здании могут применяться ненесущие и самонесущие объемные блоки.

Сборное здание со стенами из крупных блоков называется крупноблочным.

Сборное здание, выполненное из несущих объемных блоков и плоскостных сборных элементов, называется панельно-блочным.

Сборное здание, выполненное целиком из объемных блоков, называется объемно-блочным.

Монолитные и сборно-монолитные здания по методу их возведения рекомендуется применять следующих типов:

с монолитными наружными и внутренними стенами, возводимыми в скользящей опалубке (рис. 2, а) и монолитными перекрытиями, возводимыми в мелкощитовой опалубке методом «снизу-вверх» (рис. 2, б), или в крупнощитовой опалубке перекрытий методом «сверху—вниз» (рис. 2, в);

с монолитными внутренними и торцевыми наружными стенами, монолитными перекрытиями, возводимыми в объемно-переставной опалубке, извлекаемой на фасад (рис. 2, г), или в крупнощитовых опалубках стен и перекрытий (рис. 2, д). Наружные стены в этом случае выполняются монолитными в крупнощитовой и мелкощитовой опалубках после возведения внутренних стен и перекрытий (рис. 2, е) или из сборных панелей, крупных и мелких блоков кирпичной кладки;

с монолитными или сборно-монолитными наружными стенами и монолитными внутренними стенами, возводимыми в переставных опалубках, извлекаемых вверх (крупнощитовой или крупнощитовой в сочетании с блочной) (рис. 2, ж, з). Перекрытия в этом случае выполняются сборными или сборно-монолитными с применением сборных плит — скорлуп, выполняющих роль несъемной опалубки;

с монолитными наружными и внутренними стенами, возводимыми в объемно-передвижной опалубке (рис. 2, и) способом поярусного бетонирования, и сборными или монолитными перекрытиями;

с монолитными внутренними стенами, возводимыми в крупно-щитовой опалубке стен. Перекрытия в этом случае выполняются из сборных или сборно-монолитных плит, наружные стены — из сборных панелей, крупных и мелких блоков, кирпичной кладки;

с монолитными ядрами жесткости, возводимыми в переставной или скользящей опалубке, сборными панелями стен и перекрытий;

с монолитными ядрами жесткости, сборными колоннами каркаса, сборными панелями наружных стен и перекрытиями, возводимыми методом подъема.

Рис. 2. Типы монолитных бескаркасных зданий, возводимых в скользящей (а — в), объемно-переставной и крупнощитовой (г — е), блочной и крупнощитовой (ж — и) опалубках (стрелками показано направление перемещения опалубок)

1 — скользящая опалубка; 2 — мелкощитовая опалубка перекрытия; 3 — крупнощитовая опалубка перекрытия; 4 —объемно-переставная опалубка стен; 5 — крупнощитовая опалубка стен; 6 — мелкощитовая опалубка стен; 7 — блочная опалубка

Скользящей опалубкой называется опалубка, состоящая из щитов, закрепленных на домкратных рамах, рабочего пола, домкратов, насосных станций и других элементов, и предназначенная для возведения вертикальных стен зданий. Вся система элементов скользящей опалубки по мере бетонирования стен поднимается вверх домкратами с постоянной скоростью.

Мелкощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из наборов щитов площадью около 1 м² и других элементов небольшого размера массой не более 50 кг. Допускается сборка щитов в укрупненные элементы, панели или пространственные блоки с минимальным числом доборных элементов.

Крупнощитовой опалубкой называется опалубка, состоящая из крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки доборных несущих и поддерживающих элементов и комплектуются подмостями, подкосами, регулировочными и установочными системами.

Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему вертикальных и горизонтальных щитов, шарнирно-объединенных в П-образную секцию, которая в свою очередь образуется путем соединения двух Г-образных полусекций и, в случае необходимости, вставкой щита перекрытия.

Объемно-передвижной опалубкой называется опалубка, представляющая собой систему из наружных щитов и складывающегося сердечника, перемещающегося поярусно по вертикали по четырем стойкам.

Блочной опалубкой называется опалубка, состоящая из системы вертикальных щитов и угловых элементов, шарнирно объединенных специальными элементами в пространственные блок-формы.

1.5. Каменные здания могут иметь стены из каменной кладки или из сборных элементов (блоков или панелей).

Каменная кладка выполняется из кирпича, пустотелых керамических и бетонных камней (из естественных или искусственных материалов), а также облегченной кирпичной кладки с плитным утеплителем, засыпкой из пористых заполнителей или вспениваемых в полости кладки полимерных композиций.

Крупные блоки каменных зданий выполняются из кирпича, керамических блоков и из природного камня (пиленого или чистой тески).

Панели каменных зданий выполняются из виброкирпичной кладки или керамических блоков. Панели наружных стен могут иметь слой из плитного утеплителя.

При проектировании стен каменных зданий следует руководствоваться положениями СНиП II-22-81 и соответствующими пособиями.

1.6. Деревянные здания подразделяются на панельные, каркасные и брусчатые.

Деревянные панельные здания выполняются из панелей, изготовленных с применением цельной и (или) клееной древесины, фанеры и (или) профильных изделий из нее, древесно-стружечных, древесно-волокнистых плит и других листовых материалов на основе древесины. Конструкции деревянных панельных зданий следует проектировать в соответствии со СНиП II-25-80 и «Руководством по проектированию конструкций деревянных панельных жилых домов» (ЦНИИЭПграждансельстрой, М., Стройиздат, 1984).

Деревянные каркасные здания выполняют из деревянного каркаса, который собирают на месте постройки и обшивают листовым материалом, между которым устраивают тепло- и звукоизоляцию из плит или засыпок.

В бревенчатых зданиях стены выполняют из цельной древесины в виде брусьев или бревен. Бревенчатые здания применяют преимущественно в сельском усадебном строительстве в районах лесоразработки.

1.7. При проектировании конструкций жилых зданий рекомендуется:

выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении конструктивные решения;

соблюдать требования Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов;

соблюдать установленные предельные нормы расхода арматурной стали и цемента;

предусматривать применение местных строительных материалов и бетонов на гипсосодержащих вяжущих;

применять, как правило, унифицированные типовые или стандартные конструкции и опалубки, позволяющие возводить здание индустриальными методами;

сокращать номенклатуру сборных элементов и опалубок за счет применения укрупненных модульных сеток (с модулем не менее 3М); унифицировать параметры конструктивно-планировочных ячеек, схем армирования, расположение закладных деталей, отверстий и т. п.;

предусматривать возможность взаимозаменяемого применения наружных ограждающих конструкций с учетом местных климатических, материально-производственных условий строительства и требований к архитектурному решению здания;

предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций;

применять конструкции, обеспечивающие наименьшую суммарную трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;

применять технические решения, требующие наименьших затрат энергетических ресурсов на изготовление конструкций и отопление здания при его эксплуатации.

1.8. С целью снижения материалоемкости конструкции рекомендуется:

принимать конструктивные системы здания, позволяющие в полной мере использовать несущую способность конструкции, по возможности, уменьшать класс бетона и изменять армирование конструкций по высоте здания;

учитывать совместную пространственную работу элементов конструкции в системе здания, обеспечивая ее конструктивно соединением сборных элементов связями, объединением разделенных проемами участков стен перемычками и др.;

уменьшать нагрузки на конструкции за счет применения легких бетонов, легких конструкций из листовых материалов для ненесущих стен и перегородок, слоистых и многопустотных несущих бетонных и железобетонных конструкций;

прочность несущих стен на сжатие преимущественно обеспечивать за счет сопротивления бетона (без расчетного вертикального армирования);

предотвращать образование трещин в конструкции при их изготовлении и возведении преимущественно за счет технологических мер (подбор соответствующих составов бетона, режимов термообработки, формовочного оборудования и т.п.), не применяя дополнительного армирования конструкции по технологическим соображениям;

принимать такие схемы транспортировки, монтажа и извлечения из формы сборных элементов, которые, как правило, не требуют их дополнительного армирования;

предусматривать монтаж сборных элементов преимущественно с помощью траверс, обеспечивающих вертикальное направление подъемных строп;

использовать подъемные петли в качестве деталей для соединения сборных элементов между собой.

1.9. С целью снижения суммарных затрат труда на изготовление и возведение конструкций при проектировании сборных зданий рекомендуется:

укрупнять сборные элементы в пределах грузоподъемности монтажных механизмов и установленных транспортных габаритов с учетом рациональной разрезки элементов и минимального расхода стали, вызываемого условиями транспорта и монтажа конструкций;

максимальный объем отделочных работ переносить в заводские условия;

применять индустриальные решения скрытой электропроводки;

в заводских условиях устанавливать в панели оконные и балконные дверные блоки и выполнять герметизацию их сопряжений с бетоном панелей;

предусматривать заводскую комплектацию отдельных элементов конструкций в составные монтажные элементы;

выполнять наиболее трудоемкие элементы здания (санитарно-технические узлы, шахты лифтов, мусоросборные камеры, ограждения лоджий, эркеров, балконов и др.) преимущественно в виде объемных элементов с полным оснащением инженерным оборудованием и отделкой на заводе.

1.10. Конструктивные и технологические решения монолитных и сборно-монолитных зданий должны, как правило, обеспечивать разнообразие объемно-пространственных решений при минимуме приведенных затрат. С этой целью рекомендуется:

наиболее полно учитывать особенности каждого метода возведения зданий, влияющие на объемно-пространственные решения;

применять конструкции переставных опалубок, собираемых из модульных щитов;

проектировать технологию и организацию работ одновременно с проектированием здания для взаимной увязки архитектурно-планировочных, конструктивных и технологических решений;

максимально индустриализировать производство работ за счет комплексной механизации процессов изготовления, транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси, применения арматурных изделий заводского изготовления и механизации отделочных работ;

сокращать сроки строительства путем обеспечения максимальной оборачиваемости опалубки за счет интенсификации твердения бетона при положительных и отрицательных температурах наружного воздуха;

применять опалубки и методы уплотнения бетонной смеси, обеспечивающие минимальные дополнительные работы по подготовке бетонных поверхностей под отделку.

1.11. С целью снижения расхода топлива на изготовление конструкций и отопление здания при его эксплуатации рекомендуется:

термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций назначать по экономическим требованиям с учетом эксплуатационных затрат;

учитывать энергоемкость производства материалов для конструкций и их изготовления;

конструктивными мерами снижать потери тепла через проемы в стенах, стыки сборных элементов, теплопроводные включения жесткие ребра, в слоистых стенах и т.п.);

выбирать объемно-планировочные решения здания, позволяющие минимизировать площадь их наружных ограждений;

применять крыши с теплым чердаком.

1.12. Для обеспечения надежности конструкций и узлов в течение срока эксплуатации здания рекомендуется:

применять материалы для них, имеющие необходимую долговечность и отвечающие требованиям ремонтопригодности; тепло- и звукоизоляционные материалы и прокладки, расположенные в толще несущих конструкций, должны иметь срок службы, который соответствует сроку эксплуатации здания;

выбирать конструктивные решения наружных ограждений с учетом климатических районов строительства;

применять сочетания материалов в наружных слоистых конструкциях, исключающие расслоение бетонных слоев;

не допускать накопление влажности в конструкциях в процессе эксплуатации;

назначать параметры конструкций и выбирать физико-механические, теплотехнические, акустические и другие характеристики материалов с учетом особенностей технологии изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций, а также возможного изменения свойств материалов конструкций во времени;

назначать класс по морозостойкости, а в необходимых случаях и класс по водонепроницаемости конструкций согласно требованиям СНиП 2.03.01—84, II-22-81;

предусматривать последовательность и порядок выполнения работ по возведению и устройству конструкций, связей, герметизации, утеплению и заделке стыков, позволяющих обеспечить их удовлетворительную работу в процессе эксплуатации здания;

предусматривать меры по защите от коррозии арматуры конструкции, связей и закладных деталей;

элементы конструкций и инженерного оборудования, срок службы которых меньше срока службы здания (например, столярные изделия, покрытия полов, герметики в стыках и др.), проектировать так, чтобы их смена не нарушала смежные конструкции.

1.13. В чертежах конструктивных элементов (панелей, плит, объемных блоков и др.) должны быть указаны расчетные характеристики материала по прочности, морозостойкости (в необходимых случаях по водонепроницаемости), отпускная прочность, влажность и плотность материала строительного элемента, схемы расчетных нагрузок и контрольных испытаний, а также допуски на изготовление и монтаж конструкций.

1.14. В проектах рекомендуется указывать способ возведения конструкций в зимнее время при отрицательных температурах, обеспечивающий прочность и устойчивость здания как в период возведения, так и последующей эксплуатации.

Для сборных зданий рекомендуются следующие способы возведения в зимнее время с заполнением стыков между сборными элементами раствором и (или) бетоном:

с противоморозными добавками (поташ, нитрит натрия, смешанные и другие добавки, не вызывающими коррозии бетона сборных элементов), обеспечивающими твердение раствора и бетона на морозе без обогрева;

без химических добавок с обогревом возводимых конструкций в течение времени, за которое раствор или бетон в стыках набирает прочность, достаточную для возведения последующих этажей здания.

Возведение сборных зданий способом замораживания без химических добавок и обогрева конструкций разрешается только для зданий высотой не более пяти этажей при условии проверки расчетом прочности и устойчивости конструкций в период первого оттаивания (при наименьшей прочности свежеоттаявшего раствора или бетона) с учетом фактической прочности раствора (бетона) в стыках в период эксплуатации.

В проекте рекомендуется указывать значение необходимой минимальной прочности раствора (бетона) в стыках при различных стадиях готовности здания.

В случаях применения растворов с противоморозными добавками стальные связи, имеющие антикоррозионное защитное покрытие из цинка или алюминия, должны быть защищены дополнительными протекторными обмазками.

Для монолитных зданий рекомендуется применять следующие способы возведения:

безобогревные (метод «термоса», применение противоморозных добавок);

обогревные (контактный прогрев, камерный прогрев);

комбинацию безобогревного и обогревного методов. Безобогревные методы рекомендуется применять при температуре наружного воздуха до минус 15°С, а обогревные методы — до минус 25 °С.

Выбор конкретного метода возведения монолитных конструкций в зимнее время рекомендуется производить на основании технико-экономических расчетов для местных условий строительства.

1.15. В протяженных в плане зданиях, а также зданиях, состоящих из объемов разной высоты, рекомендуется устраивать вертикальные деформационные швы:

температурные — для уменьшения усилий в конструкциях и ограничения раскрытия в них трещин вследствие стеснения основанием температурных и усадочных деформаций бетонных и железобетонных конструкций здания;

осадочные — для предотвращения образования и раскрытия трещин в конструкциях вследствие неравномерных осадок фундаментов, вызываемых неоднородностью геологического строения основания по протяженности здания, неодинаковыми нагрузками на фундаменты, а также трещин, возникающих в местах изменения высоты здания.

Вертикальные деформационные швы рекомендуется выполнять в виде спаренных поперечных стен, располагаемых на границе планировочных секций. Поперечные стены вертикальных швов должны быть, как правило, утепленными и выполняться аналогично конструкциям торцевых стен, но без наружного отделочного слоя. Ширину вертикальных швов следует определять по расчету, но принимать не менее 20 мм в свету.

Вертикальные швы во избежание попадания и накапливания в них снега, влаги и мусора рекомендуется закрывать по всему периметру, включая крышу, нащельниками (например, из гофрированных оцинкованных листов железа). Нащельники и утепление вертикальных швов не должны препятствовать деформации отсеков, разделенных швом.

Температурные швы допускается доводить до фундаментов. Осадочные швы должны разделять здание, включая фундаменты, на изолированные отсеки.

1.16. Расстояния между температурно-усадочными швами (длины температурных отсеков) определяются расчетом с учетом климатических условий строительства, принятой конструктивной системы здания, конструкции и материала стен и перекрытий и их стыковых соединений.

Усилия в конструкциях протяженных зданий могут определяться согласно «Рекомендациям по расчету конструкций крупнопанельных зданий на температурно-влажностные воздействия» (М., Стройиздат, 1983) или по прил. 1 настоящего Пособия.

Расстояние между температурно-усадочными швами бескаркасных крупнопанельных зданий прямоугольных в плане, конструкция которых удовлетворяет требованиям табл. 1, допускается назначать по табл. 2, в зависимости от значения годового перепада среднесуточных температур t_ср.сут, принимаемого равным разности максимальной и минимальной среднесуточных температур соответственно самого теплого и самого холодного месяцев. Для побережья и островов Ледовитого и Тихого океанов указанную разность следует увеличивать на 10 °С.

Таблица 1

Таблица 2

Назначение расстояний между температурными швами по табл. 2 не исключает необходимости расчетной проверки стен и перекрытий в местах ослабления их большими отверстиями и проемами, где возможна концентрация значительных температурных усилий и деформаций (лестничные клетки, шахты лифтов, проезды и т.п.).

В случаях, когда конструктивная схема, армирование и марка бетона конструкций зданий значительно отличаются от предусмотренных табл. 1, здание следует рассчитывать на температурные воздействия.

1.17. Осадочные швы рекомендуется устраивать в случаях, когда неравномерные осадки основания в обычных грунтовых условиях превышают предельно допустимые величины, регламентируемые СНиП 2.02.01—83, а также при перепаде высоты здания более чем на 25 %. В последнем случае допускается осадочный шов не устраивать, если по расчету обеспечена прочность конструкций здания, а деформации стыков сборных элементов и раскрытие трещин в конструкциях не превышают предельно допустимые значения.

1.18. В монолитных и сборно-монолитных зданиях стеновых конструктивных систем должны устраиваться температурно-усадочные, осадочные и технологические швы. Технологические (рабочие) швы необходимо устраивать для обеспечения возможности бетонирования монолитных конструкций отдельными захватками. Технологические швы по мере возможности следует совмещать с температурно-усадочными и осадочными швами.

Расстояние между температурно-усадочными швами определяется расчетом или по табл. 3.

Таблица 3

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Принципы обеспечения прочности, жесткости и устойчивости жилых зданий

2.1. Конструктивной системой здания называется совокупность взаимосвязанных конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.

Принятая конструктивная система здания должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий. Для полносборных зданий рекомендуется предусматривать меры, предотвращающие прогрессирующее (цепное) разрушение несущих конструкций здания в случае локального разрушения отдельных конструкций при аварийных воздействиях (взрывах бытового газа или других взрывоопасных веществ, пожарах и т.п.). Расчет и конструирование крупнопанельных зданий на устойчивость к прогрессирующему разрушению приведены в прил. 2.

2.2. Конструктивные системы жилых зданий классифицируются по типу вертикальных несущих конструкций. Для жилых зданий применяются следующие типы вертикальных несущих конструкций: стены, каркас и стволы (ядра жесткости), которым соответствуют стеновые, каркасные и ствольные конструктивные системы. При применении в одном здании в каждом этаже нескольких типов вертикальных конструкций различаются каркасно-стеновые, каркасно-ствольные и ствольно-стеновые системы. При изменении конструктивной системы здания по его высоте (например, в нижних этажах — каркасная, а в верхних — стеновая), конструктивная система называется комбинированной.

Жилые здания рекомендуется проектировать на основе стеновых конструктивных систем с поперечными и (или) продольными стенами.

2.3. Стены, в зависимости от воспринимаемых ими вертикальных нагрузок, подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие.

Несущей называется стена, которая помимо вертикальной нагрузки от собственного веса, воспринимает и передает фундаментам нагрузки от перекрытий, крыши, ненесущих наружных стен, перегородок в т.д.

Самонесущей называется стена, которая воспринимает и передает фундаментам вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, лоджий, эркеров, парапетов и других элементов стены).

Ненесущей называется стена, которая поэтажно или через несколько этажей передает вертикальную нагрузку от собственного веса на смежные конструкции (перекрытия, несущие стены, каркас). Внутренняя ненесущая стена называется перегородкой. В жилых зданиях рекомендуется, как правило, применять несущие и ненесущие стены. Самонесущие стены допускается применять в качестве утепляющих стен ризалитов, торцов здания и других элементов наружных стен. Самонесущие стены могут применяться также внутри здания в виде вентиляционных блоков, лифтовых шахт и тому подобных элементов с инженерным оборудованием.

2.4. В зависимости от схемы расположения несущих стен в плане здания и характера опирания на них перекрытий (рис. 3) различают следующие конструктивные системы:

перекрестно-стеновая с поперечными и продольными несущими стенами;

поперечно-стеновая — с поперечными несущими стенами;

продольно-стеновая — с продольными несущими стенами.

Рис. 3. Стеновые конструктивные системы

а — поперечно-стеновые; б — перекрестно-стеновые; в — продольно-стеновые с перекрытиями

I — малопролетными; II — среднепролетными; III — крупнопролетными

1 — ненесущая стена; 2 — несущая стена

В зданиях перекрестно-стеновой конструктивной системы наружные стены проектируют несущими или ненесущими (навесными), а плиты перекрытий — как опертые по контуру или трем сторонам. Высокая пространственная жесткость многоячейковой системы, образованной перекрытиями, поперечными и продольными стенами, способствует перераспределению в ней усилий и уменьшению напряжений в отдельных элементах. Поэтому здания перекрестно-стеновой конструктивной системы могут проектироваться высотой до 25 этажей.

В зданиях поперечно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки от перекрытий и ненесущих стен передаются в основном на поперечные несущие стены, а плиты перекрытия работают преимущественно по балочной схеме с опиранием по двум противоположным сторонам. Горизонтальные нагрузки, действующие параллельно поперечным стенам, воспринимаются этими стенами. Горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно поперечным стенам, воспринимаются: продольными диафрагмами жесткости; плоской рамой за счет жесткого соединения поперечных стен и плит перекрытий; радиальными поперечными стенами при сложной форме плана здания.

Продольными диафрагмами жесткости могут служить продольные стены лестничных клеток, отдельные участки продольных наружных и внутренних стен. Примыкающие к ним плиты перекрытий рекомендуется опирать на продольные диафрагмы, что улучшает работу диафрагм на горизонтальные нагрузки и повышает жесткость перекрытий и здания в целом.

Здания с поперечными несущими стенами и продольными диафрагмами жесткости рекомендуется проектировать высотой до 17 этажей. При отсутствии продольных диафрагм жесткости в случае жесткого соединения монолитных стен и плит перекрытий рекомендуется проектировать здания высотой не более 10 этажей.

Здания с радиально расположенными поперечными стенами при монолитных перекрытиях можно проектировать высотой до 25 этажей. Температурно-усадочные швы между секциями протяженного здания с радиально расположенными стенами рекомендуется размещать так, чтобы горизонтальные нагрузки воспринимались стенами, расположенными в плоскости их действия или под некоторым углом. С этой целью в температурно-усадочных швах необходимо предусматривать специальные демпферы, работающие податливо при температурно-усадочных воздействиях и жестко — при ветровых нагрузках.

В зданиях продольно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки воспринимаются и передаются основанию продольными стенами, на которые опираются перекрытия, работающие преимущественно по балочной схеме. Для восприятия горизонтальных нагрузок, действующих перпендикулярно продольным стенам, необходимо предусматривать вертикальные диафрагмы жесткости. Такими диафрагмами жесткости в зданиях с продольными несущими стенами могут служить, поперечные стены лестничных клеток, торцевые, межсекционные и др. Примыкающие к вертикальным диафрагмам жесткости плиты перекрытий рекомендуется опирать на них. Такие здания рекомендуется проектировать высотой не более 17 этажей.

При проектировании зданий поперечно-стеновой и продольно-стеновой конструктивных систем необходимо учитывать, что параллельно расположенные несущие стены, объединенные между собой только дисками перекрытий, не могут перераспределять между собой вертикальные нагрузки. Для обеспечения устойчивости стен при аварийных воздействиях (пожаре, взрыве газа) рекомендуется предусматривать участие стен перпендикулярного направления. При наружных несущих стенах из небетонных материалов (например, из слоистых панелей с листовыми обшивками) рекомендуется продольные диафрагмы жесткости располагать так, чтобы они хотя бы попарно соединяли поперечные стены. В изолированно расположенных несущих стенах рекомендуется предусматривать вертикальные связи в горизонтальных соединениях и стыках.

2.5. В каркасных конструктивных системах основными вертикальными несущими конструкциями являются колонны каркаса, на которые передается нагрузка от перекрытий непосредственно (безригельный каркас) или через ригели (ригельный каркас). Прочность, устойчивость и пространственная жесткость каркасных зданий обеспечивается совместной работой перекрытий и вертикальных конструкций. В зависимости от типа вертикальных конструкций, используемые для обеспечения прочности, устойчивости и жесткости, различают связевые, рамные и рамно-связевые каркасные системы (рис. 4).

Рис. 4. Каркасные конструктивные системы

а, б — связевые с вертикальными диафрагмами жесткости; в — то же, с распределительным ростверком в плоскости вертикальной диафрагмы жесткости; г — рамная; д — рамно-связевая с вертикальными диафрагмами жесткости; е — то же, с жесткими вставками

1 — вертикальная диафрагма жесткости; 2 — каркас с шарнирными узлами; 3 — распределительный ростверк; 4 — рамный каркас; 5 — жесткие вставки

При связевой каркасной системе применяется безригельный каркас или ригельный каркас с нежесткими узлами ригелей с колоннами. При нежестких узлах каркас практически не участвует в восприятии горизонтальных нагрузок (кроме колонн, примыкающих к вертикальным диафрагмам жесткости), что позволяет упростить конструктивные решения узлов каркаса, применять однотипные ригели по всей высоте здания, а колонны проектировать как элементы, работающие преимущественно на сжатие. Горизонтальные нагрузки от перекрытий воспринимаются и передаются основанию вертикальными диафрагмами жесткости в виде стен или сквозных раскосных элементов, поясами которых служат колонны (см. рис. 4). Для сокращения требуемого количества вертикальных диафрагм жесткости их рекомендуется проектировать непрямоугольной формы в плане (уголковой, швеллерной и т.п.). С той же целью колонны, расположенные в плоскости вертикальных диафрагм жесткости, могут объединяться распределительными ростверками, расположенными в верху здания, а также в промежуточных уровнях по высоте здания.

В рамной каркасной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимает и передает основанию каркас с жесткими узлами ригелей с колоннами. Рамные каркасные системы рекомендуется применять для малоэтажных зданий.

В рамно-связевой каркасной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают и передают основанию совместно вертикальные диафрагмы жесткости и рамный каркас с жесткими узлами ригелей с колоннами. Вместо сквозных вертикальных диафрагм жесткости могут применяться жесткие вставки, заполняющие отдельные ячейки между ригелями и колоннами. Рамно-связевые каркасные системы рекомендуется применять, если необходимо сократить количество диафрагм жесткости, требуемых для восприятия горизонтальных нагрузок.

В каркасных зданиях связевой и рамно-связевой конструктивных систем наряду с диафрагмами жесткости могут применяться пространственные элементы замкнутой формы в плане, называемые стволами. Каркасные здания со стволами жесткости называют каркасно-ствольными.

Каркасные здания, вертикальными несущими конструкциями которых являются каркас и несущие стены (например, наружные, межсекционные, стены лестничных клеток), называются каркасно-стеновыми. Здания каркасно-стеновой конструктивной системы рекомендуется проектировать с безригельным каркасом или с ригельным каркасом, имеющим нежесткие узлы соединения ригелей с колоннами.

2.6. В ствольных конструктивных системах вертикальными несущими конструкциями являются стволы, образуемые преимущественно стенами лестнично-лифтовых шахт, на которые непосредственно или через распределительные ростверки опираются перекрытия. По способу опирания междуэтажных перекрытий различают ствольные системы с консольным, этажерочным и подвесным опиранием этажей (рис. 5).

Рис. 5. Ствольные конструктивные системы (с одним несущим стволом)

а, б — консольные; в, г — этажерочные; д, е — подвесные

1 — несущий ствол; 2 — консольное перекрытие; 3 — консоль высотой в этаж; 4 — консольный мост; 5 — ростверк; 6 — подвеска

Ствольные конструктивные системы рекомендуется применять при строительстве зданий, в которых необходимо свободное пространство под зданием, а также при сложных инженерно-геологических условиях.

Крупнопанельные здания

2.7. Крупнопанельные здания рекомендуется проектировать на основе стеновых конструктивных систем с малопролетными (до 4,5 м) и среднепролетными (до 7,2 м) перекрытиями.

При малопролетных перекрытиях рекомендуется применять перекрестно-стеновую конструктивную систему. Размеры конструктивных ячеек рекомендуется назначать из условия, чтобы плиты перекрытий опирались на стены по контуру или трем сторонам (двум длинным и одной короткой).

При среднепролетных перекрытиях могут применяться перекрестно-стеновая, поперечно-стеновая или продольно-стеновая конструктивные системы.

При перекрестно-стеновой конструктивной системе наружные стены рекомендуется проектировать несущими, а размеры конструктивных ячеек назначать так, чтобы каждая из них перекрывалась одной или двумя плитами перекрытий.

При поперечно-стеновой конструктивной системе наружные продольные стены проектируются ненесущими. В зданиях такой системы несущие поперечные стены рекомендуется проектировать сквозными на всю ширину здания, а внутренние продольные стены располагать так, чтобы они хотя бы попарно объединяли поперечные стены.

При продольно-стеновой конструктивной системе все наружные стены проектируются несущими. Шаг поперечных стен, являющихся поперечными диафрагмами жесткости, необходимо обосновывать расчетом и принимать не более 24 м.

2.8. В крупнопанельных зданиях для восприятия усилий, действующих в плоскости горизонтальных диафрагм жесткости, сборные железобетонные плиты перекрытия и покрытия рекомендуется соединять между собой не менее чем двумя связями вдоль каждой грани. Расстояние между связями рекомендуется принимать не более 3,0 м. Требуемое сечение связей назначается по расчету. Рекомендуется сечение связей принимать таким (рис. 6), чтобы они обеспечивали восприятие растягивающих усилий не менее следующих значений: