СН КР 20-02:2024

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Система нормативных документов в строительстве

ЖЕР ТИТИРӨӨГӨ ТУРУКТУУ КУРУЛУШ.

ДОЛБООРЛОО ЧЕНЕМДЕРИ

Сейсмостойкое строительство.

Нормы проектирования

Дата введения – 2024.03.29

1   Область применения

1.1   Настоящие строительные нормы следует соблюдать при разработке проектной документации на строительство, реконструкцию, усиление и восстановление зданий и сооружений, возводимых или расположенных на площадках с сейсмичностью 7, 8, 9 и более 9 баллов на территории Кыргызской Республики (Приложения В и И).

1.2   Настоящие строительные нормы также устанавливают требования к зданиям и сооружениям, в которых при сейсмических воздействиях могут быть допущены повреждения отдельных элементов, затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений или требующие ее временного прекращения, при обеспечении безопасности людей.

1.3   Основными целями настоящих строительных норм являются:

– защита жизни людей при землетрясениях;

– ограничение ущерба от землетрясений;

– обеспечение сохранности после землетрясений эксплуатационных качеств зданий и сооружений, важных для гражданской защиты населения.

1.4   Настоящие строительные нормы не распространяются на проектирование и строительство объектов:

–   габаритные размеры, объемно-планировочные и конструктивные решения которых не соответствуют требованиям настоящих строительных норм;

–   с новыми конструктивными системами, решениями, материалами и со специальными системами сейсмозащиты;

- (утратил силу в соответствии с приказом Министерства строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства КР от 2 декабря 2025 года № 104-нпа)

1.5   Проектирование и строительство объектов, перечисленных в п.1.4, а также в п. 6.4.3, за исключением объектов второстепенной важности (см. таблицу 7.2), до разработки соответствующих нормативных документов следует осуществлять по специальным техническим условиям на проектирование, разработанным специализированными организациями по сейсмостойкому строительству, уполномоченными государственным органом по архитектуре и строительству.

1.6   Положения документов, составляемых в развитие настоящих строительных норм (строительные правила, стандарты организаций, специальные технические условия, рекомендации и др.), не должны противоречить обязательным требованиям настоящих строительных норм.

1.7   Уровень расчетных нагрузок и конструктивных мероприятий, предусмотренный настоящими строительными нормами, является минимальным и по усмотрению заказчика может быть повышен.

1.8   Новые конструктивные системы зданий и сооружений, а также новые материалы и конструкции, до их применения в строительстве должны пройти соответствующую экспериментальную проверку и техническое освидетельствование на пригодность на площадках с сейсмичностью 7, 8, 9 и более 9 баллов.

2   Нормативные ссылки

В настоящих строительных нормах использованы ссылки на следующие нормативные документы:

МСН 3.03-07–97 «Тоннели железнодорожные и автодорожные»;

МСН 3.04-01–2005 «Гидротехнические сооружения. Основные положения»;

МСП 5.01-102–2002 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;

ГОСТ 34028–2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций»;

ГОСТ 27772–2015 «Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия».

П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящими строительными нормами целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов на территории Кыргызской Республики по соответствующим информационным указателям Национального органа по стандартизации и уполномоченного государственного органа по разработке и реализации политики в сфере архитектурно-строительной деятельности, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими строительными нормами, следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3   Термины и определения

В настоящем нормативном документе применены термины и их определения, принятые в соответствии с приложением А.

4   Символы, их сокращения и условные обозначения

В настоящем нормативном документе применены символы, их сокращения и условные обозначения, принятые в соответствии с приложением Б.

5   Общие положения

5.1   Проектирование зданий и сооружений следует осуществлять с учетом:

–   сейсмичности района и площадки строительства;

–      результатов инженерно-геологических изысканий на площадке строительства (материалы инженерно-геологических изысканий рекомендуется указывать средневзвешенное значение скоростей распространения поперечных волн (v_s) всех выделенных инженерно-геологических элементов);

–      объемно-планировочных и конструктивных схем зданий и сооружений;

–      результатов расчета несущих конструкций зданий или сооружений на сейсмические воздействия, выполненных в соответствии с требованиями настоящих строительных норм;

–   нормативных конструктивных требований, приведенных в соответствующих разделах настоящих строительных норм.

5.2   Здания и сооружения, разрушения которых приводит к тяжелым экологическим последствиям, следует размещать за пределами населенных мест, с учетом уклонов территории и направлений преобладающих ветров.

5.3   Здания и сооружения, а также их отдельные элементы, проектируемые в соответствии с положениями настоящих строительных норм, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним другими действующими нормативными документами, если иное не оговорено в настоящих строительных нормах.

5.4   При проектировании зданий и сооружений рекомендуется:

‒ применять материалы, конструкции и конструктивные системы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок на здания и сооружения;

‒ обеспечивать однородность, симметричность, регулярность и равномерность распределения вертикальных конструкций в плане и их непрерывность по высоте зданий и сооружений;

‒ обеспечивать равномерное распределение масс в плане и по высоте зданий и сооружений;

‒ обеспечивать диафрагмальное (жесткое) поведение междуэтажных перекрытий и реакции здания (сооружений) на сейсмические воздействия как единой конструктивной системы;

‒ обеспечивать близкие жесткости и сопротивляемости конструктивной системы в ее главных горизонтальных направлениях;

‒ применять конструктивные схемы, способные противостоять сейсмическим воздействиям в любом направлении и ограничивать крутильные колебания в плане;

‒ отдавать предпочтение многократно статически неопределимым конструктивным системам, обладающим избыточностью;

‒ предусматривать мероприятия, обеспечивающие сохранность несущих конструкций, локальное разрушение или недопустимое деформирование которых способно вызвать обрушение здания или сооружения;

‒ предусматривать мероприятия, обеспечивающие способность конструкций к пластическому деформированию;

‒ обеспечивать устойчивость и геометрическую неизменяемость конструктивных систем при развитии в их конструкциях и/или соединениях между ними пластических деформаций;

‒ предусматривать мероприятия, обеспечивающие сохранность ненесущих конструкций, повреждения которых могут представлять угрозу для безопасности людей или потребуют больших затрат на устранение.

(В редакции приказа Государственного агентства архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства при Кабинете Министров КР от 12 августа 2024 года № 75-нпа)

5.5   Проектирование зданий и сооружений может основываться на комбинации результатов расчетов и испытаний их конструкций. Проектирование с использованием результатов испытаний должно обеспечивать уровень надежности зданий и сооружений, требуемый для соответствующей расчетной сейсмической ситуации.

5.6   При соблюдении расчетных и конструктивных положений настоящих строительных норм расчеты на прогрессирующее обрушение зданий и сооружений не требуются.

5.7 Станции инженерно-сейсмометрической службы рекомендуется устанавливать:

- на здания с новыми конструктивными решениями;

- на здания и сооружения высотой 60 метров и более;

- на здания и сооружения со специальными системами сейсмозащиты;

- на сооружения особого значения;

- на другие объекты, определяемые государственным органом по архитектуре и строительству.

6   Сейсмическая опасность района строительства. Грунтовые условия и

сейсмическая опасность площадок строительства

6.1   Сейсмичность района

6.1.1       Сейсмическую опасность района строительства следует определять с использованием карт общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики или по списку населенных пунктов Кыргызской Республики.

Карты общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики приведены в Приложении В.

Список населенных пунктов Кыргызской Республики с указанием для них сейсмической опасности в баллах и в ускорениях приведен в Приложении Г.

6.1.2       На карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики выделены зоны распределения локальной магнитуды M_LH активных разломов и их сегментов, генерирующих землетрясения, классифицированные по величинам максимальных возможных локальных магнитуд ожидаемых землетрясений следующим образом: ≤6,5; ≤7,0; ≤7,5; ≤8,0; >8,0.

6.1.3       На карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики потенциальная сейсмическая опасность территории Кыргызской Республики характеризуется изолиниями с амплитудами горизонтальных пиковых ускорений: <0,2 g; 0,2g; 0,3 g; 0,4 g; 0,5 g; 0,6 g и 0,7 g.

Показатель сейсмической интенсивности a_gR, приведенный на карте пиковых ускорений (PGA), относится к скальным грунтам (тип грунтовых условий IA по Таблице 6.1).

6.1.4       На карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики выделены зоны, в пределах каждой из которых потенциальная сейсмическая опасность условно принята постоянной и характеризуется целочисленными баллами – 7, 8, 9 и более 9 баллов.

6.1.5       В списке населенных пунктов Кыргызской Республики (Приложение Г) указаны показатели сейсмической опасности территорий населенных пунктов в баллах и в пиковых ускорениях.

6.1.6       Для населенных пунктов и территорий застройки, не приведенных в Приложении Г, сейсмическую опасность района в ускорениях допускается определять:

-     при проектировании объектов с классами ответственности по функциональному назначению I, II и III (см. подраздел 7.4) – по интерполяции, принимая, что в интервалах между каждой парой изолиний на карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики значения ускорений изменяются непрерывно и постепенно;

-     при проектировании объектов с классом ответственности по функциональному назначению IV – в соответствии с заключением организации-составителя карт общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики или по результатам специальных сейсмологических и сейсмотектонических исследований.

6.1.7 Количественные показатели, приведенные на карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики, допускается уточнять на основании результатов сейсмического микрорайонирования:

а) если в процессе применения этих карт будут выявлены неучтенные факторы, способные повлиять на интенсивность прогнозируемых сейсмических воздействий;

б) для населенных пунктов и территорий, расположенных на расстояниях до 15 км от границ между районами с различной балльностью или в горных районах.

Уточнение карт общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики может выполнять только организация-составитель этих карт.

Т а б л и ц а 6.1 – Типы грунтовых условий по сейсмическим свойствам

6.2   Грунтовые условия площадок строительства по сейсмическим свойствам

6.2.1       Грунтовые условия площадок строительства классифицированы по сейсмическим свойствам на типы IА, IБ, II и III.

6.2.2       Типы грунтовых условий площадок строительства следует определять в соответствии с данными Таблицы 6.1, исходя из результатов инженерно-геологических изысканий, выполняемых в соответствии с положениями действующих нормативных документов и с учетом специальных требований, зависящих от класса ответственности здания или сооружения и специфических условий строительства.

6.2.3       Тип грунтовых условий площадки строительства предпочтительно определять исходя из экспериментально установленных значений скоростей распространения поперечных волн v_s,30 и v_s,10 в поверхностных 30-ти и 10-метровых толщах.

6.2.4       Средние скорости распространения поперечных волн ν_s,30 следует вычислять в соответствии с выражением (6.1):

,                                                                  (6.1)

где h_i и ν_i – означают толщину в метрах и скорость распространения поперечной волны в м/с (с уровнем деформаций сдвига 10^-5 или меньше) для i-й формации или слоя при общем количестве слоев N, присутствующих в верхней 30-метровой грунтовой толще.

6.2.5       Средние скорости распространения поперечных волн ν_s,10 следует вычислять в соответствии с выражением (6.2):

,                                                          (6.2)

6.2.6       Если один из показателей средних скоростей распространения поперечных волн в поверхностных грунтовых толщах (v_s,10 или v_s,30) имеет значение меньше, чем указано в таблице 6.1, то грунтовые условия площадки строительства следует относить к более неблагоприятному по сейсмическим свойствам типу.

6.2.7       При отсутствии данных о скоростях распространения поперечных волн в поверхностных толщах, тип грунтовых условий площадки строительства допускается определять по описательным признакам, приведенным в Таблице 6.1.

6.3   Сейсмическая опасность площадок строительства

6.3.1       Сейсмичность площадки строительства следует определять по картам общего сейсмического районирования и списка населенных пунктов с указанием сейсмической опасности в баллах и ускорениях, разработанных в 2018 году, или на основании результатов сейсмического микрорайонирования территорий, выполняемого специализированными организациями в составе инженерных изысканий.

6.3.2       До разработки карт сейсмического микрорайонирования необходимо определять сейсмичность площадки строительства:

а) в баллах – по Таблице 6.2, учитывая сейсмичность района строительства по карте интенсивности сотрясений земной поверхности в баллах при вероятных максимальных землетрясениях на территории Кыргызстана (Приложение В) или по списку населенных пунктов (Приложение Г) и тип грунтовых условий площадки строительства;

б) в горизонтальных ускорениях – с помощью выражения (6.3):

                                                       (6.3)

где a_g – расчетное значение горизонтального пикового ускорения грунта на площадке строительства при ее фактических грунтовых и топографических условиях;

a_gR – референтное значение горизонтального пикового ускорения грунта в долях g на рассматриваемой площадке строительства при грунтах типа IA, определяемое по карте пиковых ускорений в скальных грунтах для горизонтальной составляющей сейсмических колебаний на территории Кыргызстана (Приложение В) или по Приложению Г;

S (a_gR) – коэффициент, характеризующий влияние фактических грунтовых условий площадки строительства на интенсивность сейсмических воздействий, определяемый в соответствии с п. 6.3.3;

S_T – коэффициент, учитывающий топографические эффекты усиления горизонтальных сейсмических воздействий на площадке строительства, определяемый в соответствии с п. 6.3.4.

6.3.3       Значение коэффициента S (a_gR), зависящее от типа грунтовых условий площадки строительства по сейсмическим свойствам и величины пикового ускорения a_gR, следует определять с помощью выражений, приведенных в Таблице 6.3.

Т а б л и ц а 6.2 – Определение сейсмичности площадки строительства в баллах

Т а б л и ц а 6.3 – Значения коэффициента S(a_gR)

6.3.4       Значения коэффициентов S_Т для некоторых простых случаев, таких как отдельно расположенные или протяженные в одном направлении (двумерные) возвышенности высотой более 30 м, показаны на рисунке 6.1 и приведены в таблице 6.4.

Рисунок 6.1 – К определению значений коэффициентов S_Т

Т а б л и ц а 6.4 – Значения коэффициентов S_Т

6.3.5       Расчетные сейсмичности площадок строительства в баллах следует учитывать при определении допустимых габаритов проектируемых зданий и сооружений в плане и по высоте, а также антисейсмических мероприятий, принимаемых по конструктивным соображениям.

6.3.6       Оценки сейсмической опасности площадок строительства в ускорениях a_g следует учитывать при определении расчетных значений горизонтальных и вертикальных ускорений на площадках строительства (см. 6.3.2 и 7.5.5).

6.3.7       В составе отчета об инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства следует указывать:

а) показатели сейсмической опасности района строительства;

б) тип грунтовых условий площадки строительства по сейсмическим свойствам;

в) показатели сейсмической опасности площадки строительства;

г) наличие или отсутствие факторов, неблагоприятных в сейсмическом отношении из-за местных сейсмотектонических, геологических или топографических условий.

6.3.8       Показатели сейсмической опасности районов строительства следует указывать в ускорениях и целочисленных баллах, приведенных в Приложении Г или определенных по карте сейсмического районирования территории Кыргызской Республики.

6.3.9       Показатели сейсмической опасности площадок строительства следует указывать в целочисленных баллах и ускорениях, в соответствии с картами сейсмического микрорайонирования, а при их отстуствии - в соответствии с положениями пунктов 6.3.2 а) и б).

6.3.10    Тип грунтовых условий и показатели сейсмической опасности площадки строительства, определенные в соответствии с 6.2 и 6.3, не допускается изменять исходя из конструктивных особенностей и глубины заложения фундаментов, а также из-за изменения характеристик грунтов после их усиления или замены на локальном участке.

6.4   Выбор площадок строительства

6.4.1       При выборе площадок строительства не рекомендуется размещать жилые массивы, промышленные (производственные) комплексы или отдельные здания и сооружения на площадках неблагоприятных в сейсмическом отношении.

6.4.2       К неблагоприятным в сейсмическом отношении относятся площадки:

а)  (Утратил силу в соответствии с приказом Министерства строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства КР от 2 декабря 2025 года № 104-нпа)

б)  расположенные на участках возможного проявления тектонических разломов на дневной поверхности;

в)  с грунтовыми отложениями, способными к разжижению

г)   имеющие при типе грунтовых условий III сейсмичность более 9 баллов;

д)  с просадочностью грунтов, плывунами, карстами, горными выработками, сильной нарушенностью пород физико-геологическими процессами;

е)  с крутизной склонов более 15°, сложенных породами с нарушенной структурой или рыхлыми водонасыщенными грунтами;

ж) расположенные в зонах возможного образования осыпей, обвалов, оползней и прохождения селевых потоков.

6.4.3       Проектирование зданий и сооружений, предназначенных для строительства на площадках, указанных в пунктах 6.4.2 а)Утратил силу в соответствии с приказом Министерства строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства КР от 2 декабря 2025 года № 104-нпа, б) и в), следует осуществлять в соответствии с пунктом 1.5.

6.4.4       При строительстве на площадках, указанных в 6.4.2 в), г) и д), следует проводить инженерные мероприятия по улучшению свойств грунтов или их замене, принимать меры к укреплению оснований зданий и сооружений.

Мероприятия по улучшению свойств грунтов и укреплению оснований зданий и сооружений должны исключать возможности образования разрывов в грунте, неустойчивости склонов и остаточных осадок, связанных с разжижением или уплотнением грунта при землетрясении.

6.4.5       На площадках строительства с крутизной склонов более 15° (см. 6.4.2 е) контур зданий и сооружений должен быть расположен вне пределов плоскости скольжения, положение которой устанавливается расчетом склонов на устойчивость с учетом сейсмических воздействий.

6.4.6       Проектирование и строительство зданий и сооружений на площадках, указанных в 6.4.2 ж), без специальных мероприятий по их защите от осыпей, обвалов, оползней и селевых потоков не допускается.

7   Расчет на сейсмические воздействия

7.1   Основные положения

7.1.1       Расчет конструкций и оснований зданий и, сооружений должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий.

7.1.2       При расчете зданий и сооружений (кроме транспортных и гидротехнических) на особое сочетание нагрузок расчетные значения постоянных и временных нагрузок, принятые согласно СНиП по нагрузкам и воздействиям, следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по таблице 7.1.

Т а б л и ц а 7.1 – Коэффициент сочетаний нагрузок

7.1.3       В особом сочетании нагрузок, включающем сейсмическую нагрузку, не учитываются:

а)  температурные климатические воздействия, ветровые нагрузки, динамические воздействия от оборудования и транспорта, тормозные и боковые усилия от движения кранов

б)  горизонтальные нагрузки от масс на гибких подвесках

в)  снижение нагрузок на перекрытия и крановых нагрузок, предусмотренное главой СНиП по нагрузкам и воздействиям.

7.1.4       В особом сочетании нагрузок, включающем сейсмическую нагрузку, следует учитывать:

а) расчетную горизонтальную сейсмическую нагрузку от веса мостов и тележек кранов в направлении, перпендикулярном к оси подкрановых балок;

б) при определении расчетной вертикальной сейсмической нагрузки вес моста крана и вес тележки с коэффициентом 0,8, а вес груза, равного грузоподъемности крана – с коэффициентом 0,3.

7.1.5       Расчетные значения сейсмических нагрузок на здания или сооружения следует определять:

а) по спектральному методу;

б) с применением наборов инструментальных, искусственных или синтезированных акселерограмм, сформированных в соответствии с положениями Приложения Д.

7.1.6       Определение расчетных сейсмических нагрузок по 7.1.5 а) следует выполнять для всех зданий и сооружений.

7.1.7       Определение расчетных сейсмических нагрузок по 7.1.5 б) следует выполнять:

–      для особо ответственных или других зданий, в которых повреждения строительных конструкций при землетрясениях недопустимы;

–      для зданий, оснащенных специальными системами сейсмозащиты;

– в случаях, оговоренных в специальных технических условиях на проектирование зданий и сооружений.

7.1.8       Расчет зданий и сооружений следует выполнять на горизонтальные и вертикальные сейсмические нагрузки.

7.1.9       Вертикальную сейсмическую нагрузку на здания и сооружения необходимо учитывать, если интенсивность вертикальной компоненты сейсмического воздействия, определенная в соответствии с 7.5.5, превышает 0,25 g.

7.1.10    Одновременное действие горизонтальных и вертикальных сейсмических нагрузок, если интенсивность вертикальной компоненты сейсмического воздействия превышает 0,25 g, следует учитывать при расчете:

а)  колонн «гибких» каркасных этажей и свайных фундаментов с высоким ростверком;

б)  конструкций, проверяемых на продавливание или на местное смятие;

в)  несущих и самонесущих кирпичных (каменных) конструкций;

г)   балок, рам, арок, ферм, пространственных покрытий сооружений пролетом 24 метра и более;

д)  горизонтальных и наклонных консольных конструкций;

е)  вертикальных несущих конструкций зданий высотой более 9 этажей.

7.1.11    В расчетах зданий и сооружений следует учитывать знакопеременный характер сейсмических нагрузок и принимать их направления наиболее невыгодными для напряженного состояния рассматриваемого элемента.

7.2   Расчетные модели зданий и сооружений

7.2.1       В общем случае расчеты зданий и сооружений следует выполнять с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций, фундамента и грунтового основания.

7.2.2       Расчетные модели зданий и сооружений должны адекватно отображать:

а)  пространственный характер деформирования конструктивных систем при сейсмических воздействиях;

б)  реалистичное распределение масс и жесткостей в плане и по высоте конструктивных систем;

в)  конфигурацию зданий и сооружений, расположение и геометрические параметры несущих элементов конструктивной системы;

г)   ненесущие элементы, способные повлиять на реакции конструктивной системы;

д)  условия взаимодействия в конструктивной системе смежных элементов;

е)  влияние податливости стыковых соединений на деформативность конструктивной системы (при необходимости);

ж) условия взаимодействия конструктивной системы с грунтовым основанием, а также иные характеристики, способные повлиять на эффекты сейсмического воздействия.

7.2.3       Расчетные сейсмические нагрузки по п. 7.1.5 а), а также эффекты от действия этих нагрузок, следует определять в предположении линейно-упругого поведения конструкций зданий и сооружений.

7.2.4       При построении линейно-упругих расчетных моделей зданий и сооружений:

–      жесткости несущих стальных конструкций следует вычислять, задавая физические характеристики стали, соответствующие стадии ее упругих деформаций;

–      жесткости железобетонных и каменных конструкций следует определять в соответствии с положениями Приложения Е;

–   параметры жесткости грунтового основания рекомендуется определять в соответствии с положениями Приложения Ж.

7.2.5       Массы (веса) нагрузок и частей здания или сооружения допускается принимать сосредоточенными в узлах расчетной модели.

Для вычисления массы, отнесенной к какой-либо точке расчетной модели, следует применять расчетные значения постоянных и временных нагрузок, создающих инерционные силы в рассматриваемом направлении, умноженные на коэффициенты, принимаемые в соответствии с пунктами 7.1.2 и 7.1.3.

Расположение точек сосредоточения масс и количество степеней их свободы допускаются принимать в зависимости от особенностей объемно-планировочной и конструктивной схем здания или сооружения.

7.2.6       При вычислении части массы здания или сооружения, отнесенной к какой-либо точке, следует учитывать постоянные и временные нагрузки, создающие инерционные силы в рассматриваемом направлении.

7.2.7       При применении пространственных расчетных моделей зданий и сооружений горизонтальные сейсмические воздействия должны быть приложены вдоль их главных горизонтальных направлений или, если положение главных направлений неизвестно, вдоль всех значимых горизонтальных направлений (принимаемых в зависимости от конфигурации здания и/или компоновки конструкций) и вдоль ортогональных им горизонтальных направлений.

7.2.8       При неоднозначности действительных условий работы конструкций или их характеристик, рекомендуется применять те расчетные модели, которые заведомо ставят рассчитываемые конструкции зданий и сооружений в менее благоприятные условия.

7.3   Определение расчетных сейсмических нагрузок спектральным методом

7.3.1       Расчетные сейсмические нагрузки следует определять в зависимости от сейсмичности района строительства, типов грунтовых условий по сейсмическим свойствам, сейсмичности площадки строительства, значений пиковых ускорений грунтов, а также особенности конструктивной схемы и ответственности зданий и сооружений.

7.3.2       Для определения горизонтальной расчетной сейсмической нагрузки F_ik спектральным методом следует применять выражение (7.1):

,                                                     (7.1)

где: F_ik – сейсмическая нагрузка на здание или сооружение в рассматриваемом горизонтальном направлении для i-й формы его собственных колебаний, приложенная к точке k;

γ_Ih – коэффициент, учитывающий ответственность здания или сооружения при определении горизонтальных сейсмических нагрузок (см. подраздел 7.4);

S_d(T_i) – значение спектра расчетных реакций в ускорениях (в м/с²; g=9,81 м/с²) на периоде T_i, определяемое в соответствии с пунктом 7.5.2;

T_i – период колебаний здания или сооружения по i-й форме в рассматриваемом горизонтальном направлении;

m_ik – эффективная модальная масса, отнесенная к точке k, соответствующая i-й форме колебаний, определяемая с помощью выражения (7.2):

,      или          m_ik=w_k·η_ik/g                                      (7.2)

где

η_ik – коэффициент, зависящий от формы деформирования здания или сооружения при его собственных колебаниях по i-му тону, места расположения нагрузки (определяемой по пункту 7.3.3) и направления сейсмического воздействия;

m_k и w_k ‒ масса и вес соответственно, отнесенные к точке k.

7.3.3       Значения коэффициента η_ik определяются:

для консольной расчетной схемы (рисунок 7.1) с помощью выражения (7.3):

;                                                           (7.3)

для пространственной расчетной схемы (рисунок 7.1 б) с помощью выражения (7.4):

,                                            (7.4)

где:          U_i(z_k) и U_i(z_j) – перемещение здания и сооружения при собственных колебаниях по i-ой форме;

cos(U_ik, U₀) – косинусы между направлениями перемещения U_ik и вектора сейсмического воздействия U₀;

n – количество сосредоточенных нагрузок.

                                       а                                                 б

Рисунок 7.1

7.3.4       Для определения вертикальной расчетной сейсмической нагрузки F_ikv спектральным методом следует применять выражение (7.5):

,                                                          (7.5)

где:       F_ikv  – расчетная сейсмическая нагрузка в вертикальном направлении здания или сооружения для i-й формы его собственных колебаний, приложенная к точке k;

γ_Iv – коэффициент, учитывающий ответственность зданий и сооружений при определении вертикальных сейсмических нагрузок (см. подраздел 7.4);

S_dv (T_vi) – значение спектра расчетных реакций в ускорениях на периоде T_vi, определяемое в соответствии с п. 7.5.3;

T_vi – период колебаний здания или сооружения по i-й форме в вертикальном направлении.

7.4   Классы ответственности зданий и сооружений. Коэффициенты ответственности

7.4.1       Здания, в зависимости от опасности последствий их разрушения для безопасности людей, от их важности для общественной безопасности, для защиты населения в период непосредственно после землетрясения и от социальных и экономических последствий их разрушения, подразделяются по ответственности:

а)  в зависимости от функционального назначения – на четыре класса;

б)  в зависимости от этажности – на пять классов.

7.4.2       Классификация зданий и сооружений по ответственности в зависимости от их назначения приведена в таблице 7.2. Классификация зданий по ответственности в зависимости от их этажности дана в таблице 7.3.

7.4.3       Каждому сочетанию классов ответственности зданий по назначению и этажности присвоены значения коэффициентов ответственности γ_Ih и γ_Iv, учитываемые при определении расчетных горизонтальных и вертикальных сейсмических нагрузок соответственно. Значения коэффициентов ответственности для зданий в зависимости от сочетания классов их ответственности по назначению и по этажности приведены в таблице 7.4.

Т а б л и ц а 7.2 – Классы ответственности зданий и сооружений по назначению

Окончание таблицы 7.2

Т а б л и ц а 7.3 – Классы ответственности зданий по этажности

Т а б л и ц а 7.4 – Значения коэффициентов ответственности для зданий

7.5   Спектры расчетных реакций

7.5.1       Горизонтальное сейсмическое воздействие описывается двумя ортогональными компонентами, считающимися независимыми и характеризуемыми одинаковыми спектрами реакций.

7.5.2       Для горизонтальных компонент сейсмического воздействия, учитываемых при расчете зданий и сооружений, спектр расчетных реакций S_d(T) определяется с помощью выражений (7.6) – (7.7):

0 ≤ T ≤ T_C:                    ,                                (7.6)

T ≥ T_C:          ,                   (7.7)

где: S_d (T) – спектр расчетных реакций, характеризующий горизонтальную компоненту сейсмического воздействия;

T_C    – максимальное значение периода на постоянном участке графика спектральных ускорений, принимаемое в соответствии с данными таблицы 7.5;

T – период колебаний линейной системы с одной степенью свободы в горизонтальном направлении;

a_g – расчетное горизонтальное ускорение на площадке строительства, определяемое в соответствии с выражением (6.3) или по Приложению Г;

β – показатель нижней границы спектра расчетных реакций для горизонтальных компонент, принимаемый 0,2;

q   – коэффициент поведения, значение которого следует определять в соответствии с положениями подраздела 7.6.

Общий вид спектра расчетных реакций для горизонтальных компонент сейсмического воздействия показан на рисунке 7.2.

7.5.3       Для вертикальной компоненты сейсмических воздействий спектр расчетных реакций S_dv(T_v) определяется с помощью выражений (7.8) и (7.9):

0 ≤ T_v ≤ T_Cv:          ;                                   (7.8)

T_Cv≤ T_v ≤ 2,0:         ,                      (7.9)

где: S_dv(T_v) – спектр расчетных реакций, характеризующий вертикальную компоненту сейсмического воздействия;

T_Cv – максимальное значение периода на постоянном участке графика спектральных ускорений, принимаемое равным 0,2 секунды;

T_v – период колебаний линейной системы с одной степенью свободы в вертикальном направлении;

k – показатель степени, принимаемый в соответствии с данными таблицы 7.6;

a_gv   – расчетное вертикальное ускорение на площадке строительства, определяемое в соответствии с п. 7.5.5;

q   – коэффициент поведения, значение которого следует определять в соответствии с положениями подраздела 7.6.

Общий вид спектра расчетных реакций для вертикальной компоненты сейсмического воздействия показан на Рисунке 7.3.

Рисунок 7.2 Рисунок 7.3

7.5.4       Выражения (7.8) и (7.9) предназначены для определения значений спектра расчетных реакций S_dv(T_v) при значениях T_v не более 2 секунд.

Значения спектров S_dv(T_v) для T_v более 2 секунд следует определять на основании результатов дополнительных исследований.

7.5.5       Значения расчетного вертикального пикового ускорения a_gv следует определять в соответствии с данными, приведенными в таблице 7.7.

Т а б л и ц а 7.7 – Отношения значений a_gv и a_g

7.5.6       Предварительную оценку периодов первой формы колебания жилых и общественных зданий допускается определять по Приложению М.

7.6   Коэффициент поведения

7.6.1       Значения коэффициента поведения q, учитываемые при определении расчетных горизонтальных сейсмических нагрузок на регулярные и умеренно-нерегулярные по высоте здания, и сооружения приведены:

для зданий – в таблице 7.8;

для других инженерных сооружений – в таблице 7.9.

П р и м е ч а н и е – Определения регулярных и нерегулярных по высоте зданий и сооружений даны в подразделе К.2 приложения К.

7.6.2       Значение коэффициента поведения q, учитываемое при определении расчетных вертикальных сейсмических нагрузок на здания и сооружения, вне зависимости от их конструктивного типа, конфигурации, а также параметров и материала несущих конструкций, следует принимать 1,5.

7.6.3       Значения коэффициента q, приведенные в таблицах 7.8, 7.9 и в пункте 7.6.2, допускается уточнять по результатам экспериментально-теоретических исследований.

7.6.4       Следует иметь в виду, что значения коэффициентов поведения, приведенные в таблицах 7.8 и 7.9, приняты в предположении, что проектные решения, качество выполнения конструкций зданий и сооружений, а также контроль качества их выполнения соответствуют установленным требованиям (см. пункт 5.5).

Т а б л и ц а 7.8 – Значения коэффициента поведения для регулярных по высоте зданий

Т а б л и ц а 7.9 – Значения коэффициента поведения для инженерных сооружений

7.6.5       Если здание (сооружение), из-за резкого увеличения массы или уменьшения жесткостей вертикальных несущих конструкций в одном или нескольких этажах (уровнях) по сравнению с другими смежными этажами (уровнями), классифицировано как нерегулярное по высоте, то расчетные эффекты горизонтальных сейсмических воздействий в конструкциях соответствующих этажей (уровней) должны быть увеличены согласно п.7.6.6 настоящих строительных норм.

П р и м е ч а н и е – К нерегулярным по высоте зданиям, например, следует относить:

‒ здания с нижними или промежуточными гибкими каркасными этажами;

‒ здания на свайных фундаментах с высоким ростверком;

‒ каркасные здания (без вертикальных элементов жесткости или стен) с резким уменьшением жесткости каменного заполнения в одном или нескольких этажах по сравнению с другими смежными этажами.

7.6.6       В случаях, указанных в п.7.6.5 расчетные эффекты горизонтальных сейсмических воздействий в конструкциях соответствующих этажей (уровней) следует принимать с повышающими коэффициентами f_vk, вычисленными с помощью выражения (7.11):

,                                               (7.11)

где

(7.12а) и          (7.12б)

В выражении (7.12а):

d_e,k и d_e,k+1 – разности средних горизонтальных перемещений верхнего и нижнего перекрытий этажа k и этажа k+1 соответственно, отвечающие расчетным сейсмическим нагрузкам; эффекты случайного кручения при определении d_re,k и d_re,k+1 не учитываются;

h_k и h_k+1 – высоты этажей k и k+1.

В выражении (7.12б):

m_j и c_j – масса и горизонтальная жесткость последнего (j-го) этажа многоэтажного здания или второго этажа двухэтажного здания;

m_j-1 и c_j-1 – масса и горизонтальная жесткость нижерасположенного (j-1) этажа многоэтажного здания или первого этажа двухэтажного здания.

7.6.7       Если классификации конструктивной системы и ее регулярности по высоте различаются по разным горизонтальным направлениям, то значения коэффициента поведения q и коэффициента f_vk могут быть различными.

7.7   Эффекты случайного кручения здания в плане

7.7.1       Помимо горизонтальных сейсмических нагрузок, определяемых в соответствии с п.7.3.2, следует учитывать эффекты кручения здания в плане, обусловленные неопределенностями в расположении масс и пространственными вариациями сейсмического движения.

7.7.2       Для учета эффектов кручения, обусловленных неопределенностями в расположении масс и пространственными вариациями сейсмического движения, расчетные центры массы на каждом этаже здания следует рассматривать как смещенные относительно номинального положения на расстояние e_ak в направлении ортогональном направлению действия сейсмических сил:

e_ak=±0,05·L_k∙f_еk,                                             (7.13)

В выражении 7.13:

e_ak – случайный эксцентриситет массы k-го этажа, принимаемый в одинаковом направлении на всех этажах здания;

L_k – размер перекрытия над k-м этажом в направлении, перпендикулярном к направлению действия сейсмических сил;

f_ek ‒ коэффициент, учитывающий нерегулярность здания в плане в уровне k-го этажа.

П р и м е ч а н и я

1 В общем случае применение пункта 7.7.2 влечет за собой необходимость использования четырех расчетных моделей рассматриваемого здания или сооружения, в которых смещения масс имеют разные направления и знаки. Если направление и знак смещения масс от номинального положения, обеспечивающие наибольший эффект, очевидны, то допускается ограничиться двумя расчетными моделями, в которых смещение масс от номинального положения предусматриваются по одному направлению, но с разными знаками.

2 Случайные эксцентриситеты допускается не учитывать для зданий с наибольшим размером в плане менее 30 м и при этом соответствующих всем положениям пунктов К.3.1 приложения К.

7.7.3       Значение коэффициента f_ek для регулярных и нерегулярных в плане конструктивных систем (см. подраздел К.3 приложения К) следует определять с помощью следующего выражения:

, где                  (7.14)

В выражении (7.14):

δ_kmax – максимальное перемещение верхнего перекрытия k-го этажа;

δ_kav – среднеарифметическое перемещение верхнего перекрытия k-го этажа;

ρ   – коэффициент, значение которого следует принимать:

1,0 – если соблюдаются все критерии, приведенные в п. К.3.1 Приложения К;

1,2 ‒ если не соблюдаются один или несколько из критериев, приведенных в п. К.3.1 Приложения К, но соблюдаются все критерии, приведенные в К.3.2;

1,3 ‒ если соблюдаются критерии, приведенные в пунктах К.3.2 а), б) и в), но не соблюдаются критерий в п. К.3.2 г) или хотя бы один из критериев в п. К.3.2 д);

2,5 ‒ если конструктивная система является крутильно-податливой в плане.

Принятые условные обозначения перемещений перекрытия показаны на рисунке 7.4.

Рисунок 7.4

7.7.4       В качестве альтернативы эффекты кручения могут быть определены как результирующие эффектов, вызванных соответствующими наборами статических крутящих моментов M_ak, действующих относительно вертикальной оси k-го этажа:

М_аk = e_ak · F_k ,                                                                  (7.15)

где

М_аk – крутящий момент, приложенный к перекрытию над k-м этажом относительно его вертикальной оси;

e_ak – случайный эксцентриситет массы k-го этажа, определенный в соответствии с выражением (7.13) для всех значимых направлений здания;

F_k – горизонтальная сила, действующая на k-й этаж в рассматриваемом направлении.

7.7.5       Эффекты кручения, определенные в соответствии с 7.7.4, следует учитывать, как с положительными, так и с отрицательными знаками, принимаемыми одинаковыми для всех этажей здания.

7.8   Определение эффектов сейсмического воздействия

7.8.1       При определении эффектов сейсмического воздействия необходимо учитывать все формы колебаний, существенно влияющие на общую реакцию здания.

7.8.2       Требования пункта 7.8.1 могут считаться выполненными, если соблюдается любое из перечисленных ниже условий:

- сумма эффективных модальных масс для учитываемых форм колебаний составляет, по меньшей мере, 90 % от общей массы здания;

- учитываются все формы колебаний с эффективными модальными массами, превышающими 5 % от общей массы.

7.8.3       Условия, приведенные в 7.8.2, должны быть проверены для каждого значимого направления здания.

7.8.4       Если условия 7.8.2 не могут быть выполнены (например, в зданиях со значительным вкладом локальных форм колебаний), то при определении эффектов сейсмических воздействий допускается учитывать только формы колебаний здания с периодами более 0,15Т₁ (где Т₁ – период первой формы собственных колебаний здания в рассматриваемом направлении) и более 0,1 с.

7.9   Комбинации модальных реакций от компонент сейсмического воздействия

7.9.1       Реакции здания от одной компоненты сейсмического воздействия, соответствующие двум формам колебаний, могут рассматриваться как независящие друг от друга, если периоды этих форм Т_i и Т_i+1 удовлетворяют (при Т_i+1 ≤ Т_i) условию (7.16):

Т_i+1 ≤ 0,9 · Т_i.                                                           (7.16)

7.9.2       Если все значимые модальные реакции могут рассматриваться как независящие друг от друга, то максимальная величина Е_Е эффекта сейсмического воздействия от одной компоненты может быть определена как «корень квадратный из суммы квадратов»:

,                                                          (7.17)

где

Е_Е – эффект рассматриваемого сейсмического воздействия (усилие, перемещение и т.д.);

Е_Еi – значение эффекта сейсмического воздействия по i-й форме колебаний.

7.9.3       Если условие (7.16) не выполняется, то для комбинации модальных максимумов от одной компоненты должны быть приняты более точные процедуры, такие как «полное квадратичное сочетание». Выражение для суммирования модальных максимумов в соответствии с процедурой «полного квадратичного сочетания» имеет следующий вид:

,                                            (7.18)

где при одинаковых значениях показателей демпфирования x_i и x_j (в долях от критического) для i-ой и j-ой форм колебаний коэффициент корреляции ρ_ij может быть определен с помощью выражения (7.19):

                                          (7.19)

В выражении (7.19) r_ij=T_j/T_i (при T_i≥T_j).

7.9.4       В общем случае следует принимать, что горизонтальные компоненты сейсмического воздействия действуют одновременно.

7.9.5       Для учета эффектов одновременного действия на здание или сооружение горизонтальных компонент сейсмического воздействия комбинации модальных реакций могут быть определены в следующем порядке:

а) сначала, с использованием правил комбинирования модальных реакций (7.17) или (7.18), должна быть оценена максимальная реакция здания или сооружения на каждую отдельную компоненту сейсмического воздействия;

б) затем, для определения максимальной величины эффекта сейсмического воздействия от двух компонент, следует применять правило комбинирования (7.20), в котором Е_Ех и Е_Еy значения максимальных эффектов от каждой горизонтальной компоненты:

,                                                       (7.20)

7.9.6       В качестве альтернативы эффекты сейсмического воздействия, обусловленные одновременным действием двух горизонтальных компонент, могут быть вычислены с использованием двух следующих комбинаций:

а) E_Edx “+” 0,30·E_Edy,                                             (7.21)

б) 0,30·E_Edx “+” E_Edy,                                             (7.22)

где

“+” – подразумевает «комбинацию с …»;

E_Edx – представляет собой эффекты от приложения сейсмического воздействия вдоль выбранной горизонтальной оси х здания;

E_Edy – представляет собой эффекты от приложения сейсмического воздействия вдоль ортогональной горизонтальной оси у здания.

Знак каждой компоненты в комбинациях (7.21) и (7.22) следует принимать как наиболее неблагоприятный для рассматриваемого эффекта воздействия.

7.9.7       Для учета эффектов от одновременного действия горизонтальных и вертикальных компонент сейсмического воздействия могут быть применены комбинации (7.23) или (7.24) – (7.26), распространенные на три компоненты сейсмического воздействия:

.                                   (7.23)

или

E_Edx “+” 0,30·E_Edy “+” 0,30·E_Edz;                          (7.24)

0,30·E_Edx “+” E_Edy “+” 0,30·E_Edz;                          (7.25)

0,30·E_Edx “+” 0,30·E_Edy “+” E_Edz;                          (7.26)

где

“+” – подразумевает «комбинацию с…»;

E_Edx и E_Edy – как в 7.9.6;

E_Edz – эффекты от сейсмического воздействия, направленного вдоль вертикальной оси z здания.

7.9.8       При проверках устойчивости конструктивных систем против опрокидывания и сдвига, вкладом вертикальных сейсмических нагрузок, вызванных вертикальной компонентой сейсмического воздействия и направленных против гравитационных нагрузок, допускается пренебречь.

7.10        Расчетные сейсмические нагрузки на ненесущие элементы зданий

7.10.1    Ненесущие конструктивные и неконструктивные элементы зданий (парапеты, перегородки, ограждения, механическое оборудование и прочие), которые при отказе могут представлять опасность для людей и влиять на основную конструкцию здания или на функционирование важного оборудования, должны быть проверены на сопротивляемость сейсмическому воздействию вместе с элементами их крепления.

7.10.2    Прочность ненесущих стеновых элементов (например, перегородок и заполнений каркасов), не участвующих в восприятии сейсмических нагрузок на здания, а также их креплений к несущим конструкциям зданий, должна быть подтверждена расчетом на горизонтальные сейсмические нагрузки, действующие из плоскости стеновых элементов.

7.10.3    Самонесущие стены из кирпичной (каменной) кладки и их связи с каркасом следует рассчитывать на горизонтальные сейсмические нагрузки, действующие в плоскости и из плоскости, а также на вертикальные сейсмические нагрузки. Прочность самонесущих стен из плоскости должна быть проверена на действие усилий, возникающих при их перемещениях совместно с каркасом.

7.10.4    Навесные панели и фасадные системы, а также их крепления к конструкциям зданий следует рассчитывать на сейсмические нагрузки, действующие из их плоскости, а также, если они участвуют в восприятии сейсмических нагрузок, на усилия, возникающие при горизонтальных перекосах этажей, к конструкциям которых они закреплены.

7.10.5    Расчет на сейсмические воздействия неконструктивных элементов особой ответственности или тех, разрушения которых представляют особую опасность, должен базироваться на реалистичной модели и на использовании спектров реакций, соответствующих реакциям основной конструктивной системы в местах крепления к ней ненесущих элементов. Во всех остальных случаях допускаются применять упрощенные правила, приведенные в пунктах 7.10.6‒7.10.10.

7.10.6    Эффекты сейсмического воздействия могут быть определены путем приложения к ненесущим элементам горизонтальной силы F_a:

,                                                    (7.27)

где     F_a – горизонтальная сейсмическая сила в рассматриваемом направлении ненесущего элемента, условно принятая сосредоточенной в его центре массы;

S_a – коэффициент сейсмичности для ненесущих элементов (см. п. 7.10.7);

W_a – вес ненесущего элемента;

γ_a – коэффициент ответственности ненесущего элемента (см. п. 7.10.9 и 7.10.10);

q_a – коэффициент поведения для ненесущего элемента (см. Таблицу 7.10).

7.10.7    Коэффициент сейсмичности S_a следует определять с помощью следующего выражения:

,                                                    (7.28)

где

а_g – расчетное ускорение в долях g, характеризующее интенсивность сейсмического воздействия на здание;

а_р – коэффициент динамичности, учитывающий возможное усиление колебаний ненесущего элемента (см. Таблицу 7.10).

7.10.8    Горизонтальная сейсмическая сила F_a, условно принятая в выражении (7.27) сосредоточенной в центре массы неконструктивного элемента, при проверке прочности этого элемента должна быть приложена в соответствии с фактическим распределением его массы.

Т а б л и ц а 7.10 – Значения коэффициентов а_р и q_a для ненесущих элементов здания

Окончание таблицы 7.10

7.10.9    Коэффициент ответственности γ_a следует принимать не менее 1,5:

- для деталей и элементов крепления машин и оборудования, необходимых для обеспечения безопасности людей;

- для резервуаров и сосудов, содержащих токсичные или взрывчатые вещества, рассматриваемые как опасные для населения.

Во всех остальных случаях коэффициент ответственности γ_a для ненесущих конструктивных и неконструктивных элементов может быть принят равным 1,0.

7.10.10 При определении расчетных сейсмических нагрузок на ненесущие конструктивные и неконструктивные элементы спектральным методом:

- значение коэффициента поведения q для здания следует принимать 1,0;

- значения коэффициента поведения q_a для ненесущих конструктивных и неконструктивных элементов следует принимать по данным таблицы 7.10;

-    значения коэффициента ответственности γ_а для ненесущих конструктивных и неконструктивных элементов следует принимать в соответствии с 7.10.9.

7.10.11 Если технологические или природно-климатические воздействия на ненесущие конструктивные и неконструктивные элементы превышают сейсмические воздействия, то при проектировании их следует рассматривать как определяющие.

7.11        Горизонтальные перекосы этажей зданий

7.11.1    Горизонтальные перекосы этажей зданий, для обеспечения безопасности людей и предотвращения разрушений стеновых заполнений, перегородок, витражей и других ненесущих конструктивных и неконструктивных элементов, следует ограничивать.

7.11.2    Требование п. 7.11.1 считается выполненным, если горизонтальные перекосы этажей здания d_rs, определяемые в соответствии с Приложением Л, ограничены согласно 7.11.3.

7.11.3    Допустимые величины горизонтальных перекосов этажей d_rs, отвечающие требованию 7.11.1, должны соответствовать условию (7.29):

                                                                            (7.29)

где

d_rs – перекос этажа при расчетных сейсмических нагрузках на здание;

h – высота этажа;

q – коэффициент, принимаемый в соответствии с положениями подраздела 7.6;

ε – коэффициент, принимаемый по таблице 7.11.

П р и м е ч а н и я

1 Если величины перекосов одного или нескольких этажей здания не отвечают требованиям 7.11.3, то горизонтальная жесткость этих этажей должна быть увеличена.

2 Значения ε допускается уточнять по результатам экспериментальных исследований.

Т а б л и ц а 7.11 – Значения коэффициента ε

7.12        Учет эффектов второго рода

7.12.1    При выборе горизонтальной жесткости конструктивной системы, помимо стремления минимизировать эффекты сейсмического воздействия (основываясь на форме спектров реакций), следует принимать во внимание необходимость ограничения ее чрезмерных перемещений, способных привести к возникновению эффектов второго рода (Р-∆ эффектов) и к неустойчивости или чрезмерным повреждениям конструкций.

7.12.2    Если для всех этажей здания выполняется условие (7.30), то эффекты второго рода (Р-∆ эффекты) могут не учитываться:

.                                            (7.30)

В выражении (7.30):

θ – коэффициент, значение которого зависит от разности средних горизонтальных перемещений d_s верхнего (k+1) и нижнего (k) перекрытий рассматриваемого этажа;

P_tot – полная гравитационная нагрузка на рассматриваемом этаже и над ним;

d_r – разность средних горизонтальных перемещений верхнего (k+1) и нижнего (k) перекрытий этажа, вызванных расчетным сейсмическим воздействием (рисунок 7.5);

V_tot – суммарная сейсмическая поперечная сила в уровне рассматриваемого этажа;

h – высота рассматриваемого этажа.

7.12.3    При выполнении линейного расчета перемещения d_s верхнего и нижнего перекрытий рассматриваемого этажа, вызванные расчетным сейсмическим воздействием, могут быть определены с помощью следующего упрощенного выражения:

d_s=q_d∙d_e,                                                 (7.31)

где

d_s – перемещение точки конструктивной системы, вызванное расчетным сейсмическим воздействием;

q_d – коэффициент поведения (при определении перемещений d_s), равный коэффициенту q, если иное не определено;

d_e – перемещение в той же самой точке конструктивной системы, определенное по результатам линейного расчета при расчетных сейсмических нагрузках.

7.12.4    Если 0,1<θ≤0,2, то эффекты второго рода можно приближенно учесть, умножив эффекты сейсмического воздействия на коэффициент, равный 1/(1–θ).

Если 0,2<θ≤0,3, то необходимо провести расчет по деформированной схеме.

7.12.5    Значение коэффициента θ не должно превышать 0,3. Если по результатам расчетов установлено, что значение коэффициента θ превышает 0,3, то конструктивная схема здания должна быть пересмотрена.

7.12.6    Для зданий и сооружений, содержащих чувствительное к сейсмическим колебаниям оборудование, могут потребоваться дополнительные проверки.

8   Расчет на прочность и устойчивость

8.1   Расчет зданий и сооружений с учетом сейсмического воздействия производится по предельным состояниям первой группы. В случаях, вызванных технологическими и эксплуатационными требованиями, следует производить расчет по предельным состояниям второй группы.

8.2   При расчете строительных конструкций на прочность и устойчивость, помимо коэффициентов условий работы, принимаемых в соответствии с другими нормами, следует вводить дополнительно коэффициент условий работы Yt , принимаемые по таблице 8.1. На коэффициент Yt умножают расчетное сопротивление соответствующего материала конструкции.

8.3   При расчете сварных соединений арматуры значения коэффициента γ_Sτ следует умножать на коэффициент, принимаемый: для дуговой и контактной сварки – 0,9; для ванной сварки – 0,8.

8.4   Конструктивную систему, при проверках ее устойчивости на опрокидывание и сдвиг (скольжение), допускается рассматривать как жесткое недеформированное тело.

При проверке на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки с коэффициентом 1,5. При проверке на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом 1,2.

Т а б л и ц а 8.1 – Значения коэффициента условий работы

Т а б л и ц а 8.2 (Утратил силу в соответствии с приказом Государственного агентства архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства при Кабинете Министров КР от 12 августа 2024 года № 75-нпа)

Т а б л и ц а 8.3 (Утратил силу в соответствии с приказом Государственного агентства архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства при Кабинете Министров КР от 12 августа 2024 года № 75-нпа)

9   Жилые, общественные, производственные здания и сооружения

9.1   Основные принципы проектирования

9.1.1       Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий и сооружений, указанные в разделах 9, 10 и 11 настоящих строительных норм, должны соблюдаться независимо от результатов расчета на основные и особые сочетания нагрузок.

9.1.2       Конструктивно-планировочные решения зданий должны соответствовать следующим критериям:

а)  все вертикальные конструкции, воспринимающие горизонтальные нагрузки, такие как ядра жесткости, несущие стены или колонны, должны являться непрерывными от фундамента до верха здания или, если на разных отметках по высоте присутствуют уступы, до верха соответствующего уступа;

П р и м е ч а н и е – В случае, если подвал или цокольный этаж имеет стены, высота которых ограничена высотой подвала или цокольного этажа, то эти стены следует рассматривать как часть фундаментной конструкции здания и допускается не доводить их до первого уступа здания по высоте.

б)  горизонтальные жесткости и массы отдельных этажей должны оставаться постоянными или постепенно уменьшаться без резких изменений от основания к верху здания;

в)  соотношения размеров зданий в плане должны соответствовать положениям, указанным в пунктах К.3.1 г) или К.3.2 г) приложения К;

г)   конфигурации зданий в плане (в том числе размеры выступающих и западающих в плане участков) должны соответствовать положениям п. К.3.1 д) или К.3.2 приложения К;

д)  в рамных каркасах с каменным заполнением следует избегать нерегулярности, асимметрии или неравномерности в расположении заполнений в плане.

9.1.3       Размеры отсеков между антисейсмическими швами зданий в плане не должны превышать значений, указанных в таблице 9.1.

9.1.4       Высота и этажность зданий не должны превышать значений, указанных в таблице 9.2.   

9.1.5       Перепады по высоте смежных участков зданий рекомендуется принимать симметричными в плане. Перекрытия смежных участков здания (отсека), как правило, следует располагать на одном уровне.

9.1.6       При устройстве в верхнем этаже здания помещений зального типа с большими пролетами горизонтальная жесткость верхнего этажа должна составлять не менее 70 % от жесткости нижерасположенного этажа. Сооружения, возвышающиеся над зданием (венткамеры, машинные помещения лифтов и т.п.) и имеющие по сравнению с ним незначительные размеры и массу, следует проектировать с учетом раздела 7.10 настоящих строительных норм.

Т а б л и ц а 9.1 – Предельные значения размеров отсеков здания в плане, м

Т а б л и ц а 9.2 – Предельная высота здания

9.1.7       Наружные и внутренние ограждающие стены, и перегородки могут выполняться:

а)  не участвующими в восприятии расчетных сейсмических нагрузок на здание;

б)  участвующими в восприятии расчетных сейсмических нагрузок на здание.

Требования по проектированию заполнения:

–      не участвующего в восприятии сейсмических нагрузок на здание приведены в подразделе «Ненесущие ограждающие стены и перегородки»;

–   участвующего в восприятии сейсмических нагрузок на здание приведены в подразделе «Железобетонные каркасные здания».

9.1.8       Встроенные сооружения, расположенные в пределах плана одноэтажных каркасных зданий, как правило, должны выполняться в конструкциях, отделенных от колонн и покрытия здания антисейсмическими швами.

9.1.9       При соединении несущих конструкций встроенных сооружений или внутренних этажерок с конструкциями существующего каркасного здания расчет следует выполнить с учетом изменения конструктивной системы.

9.1.10    При проектировании зданий и сооружений следует проверить расчетом крепление высокого и тяжелого оборудования к несущим конструкциям зданий и сооружений, а также учитывать сейсмические усилия, возникающие при этом в несущих конструкциях.

9.1.11    Строительство зданий с первым гибким этажом запрещается.

9.1.12    Применение неармированных бетонных несущих конструкций, воспринимающих сейсмические нагрузки, не допускается.

9.1.13    При применении сборных железобетонных конструкций рекомендуется отдавать предпочтение крупноразмерным элементам. Стыковые соединения должны быть равнопрочными с соединяемыми элементами и располагаться вне зоны максимальных усилий. Конструктивное решение стыковых соединений должно обеспечивать качественное выполнение монтажных работ.

9.1.14    При застройке территорий сейсмичностью более 9 баллов с III типом грунтовых условий рекомендуется отдавать предпочтение жестким зданиям с периодом колебаний по первой форме менее 0,5 с.

9.1.15    При проектировании мансард устойчивость стен фронтонов из плоскости должна обеспечиваться введением каркасов, связанных с конструкциями нижележащего этажа или сейсмопояса и несущими горизонтальными конструкциями покрытия.

9.1.16    В конструкциях крыш из мелкоштучных элементов следует предусматривать крепление каждого элемента к несущим конструкциям.

9.1.17    Отделку и облицовку помещений рекомендуется производить легкими материалами.

9.1.18    Дымовые трубы, дымоходы, вентиляционные каналы и печи из мелкоштучных материалов следует выполнять с усилением их обоймой из металлического уголка.

9.1.19    Устройство печей и дымоходов в пересечения несущих стен запрещается.

9.1.20    Дымовые трубы котельных следует проектировать стальными или монолитными железобетонными. Применение кирпичных дымовых труб не допускается.

9.1.21    Вынос балконов в зданиях с каменными стенами со сборными перекрытиями не должен превышать 1,5 м (от осей стен). Во всех других конструктивных схемах, кроме металлических каркасных конструкций, консоли длиной более 3,0 м (от оси) не допускается.

9.2   Антисейсмические швы

9.2.1       Здание следует разделять вертикальными антисейсмическими швами в случаях, если:

–      здание имеет сложную конфигурацию в плане и/или по высоте;

–      объемно-планировочные решения здания не соответствуют пунктам 9.1.2 в) и г);

–   размеры здания в плане не соответствуют п. 9.1.3.

9.2.2       Антисейсмические швы должны разделять здания и сооружения по всей высоте. Температурные и осадочные швы следует совмещать с антисейсмическими швами.

На строительных площадках с типами грунтовых условий по сейсмическим свойствам IА, IБ и II антисейсмические швы в фундаментах допускается не устраивать, если:

антисейсмические швы не совпадают с температурными и/или осадочными швами;

здания (отсеки) расположены в один ряд (по одной горизонтальной оси) и их фундаменты выполнены на одном уровне.

На строительных площадках с типом грунтовых условий III антисейсмические швы должны разделять здания или сооружения по всей высоте, включая фундаменты.

9.2.3       Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен, парных рам или рамы и стены.

9.2.4       Ширину антисейсмического шва между зданиями или отсеками следует принимать не менее суммарного значения их расчетных горизонтальных перемещений в соответствующем уровне, вычисленных с помощью выражения (7.31) раздела 7 настоящих строительных норм.

Ширина антисейсмического шва должна быть не менее суммы амплитуд колебаний смежных отсеков здания, полученной по формуле (9.1):

t>(f₁+f₂),                                                           (9.1)

где  и – максимальные расчетные горизонтальные перемещения зданий или отсеков.

При высоте здания до 5 м ширина антисейсмического шва, вне зависимости от результатов расчетов, должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва для зданий большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.

Антисейсмические швы, разделяющие фундаменты (кроме свайных фундаментов), допускается принимать шириной 10 мм.

9.2.5       Конструкции антисейсмических швов и их заполнения не должны препятствовать взаимным перемещениям смежных отсеков при землетрясениях.

В зданиях, расположенных на строительных площадках сейсмичностью 8 баллов и более, не допускается обеспечивать возможность взаимных перемещений смежных отсеков за счет подвижки пролетных конструкций, свободно лежащих на конструкциях смежных отсеков.

9.2.6       Устройство антисейсмических швов внутри помещений, предназначенных для постоянного проживания или длительного нахождения людей, не допускается.

9.2.7       Конструкция перехода между отсеками здания может быть выполнена в виде двух консолей из сопрягающихся блоков с устройством расчетного шва между концами консолей или переходов, надежно соединенных с элементами одного из смежных отсеков. Конструкцией их опирания на элементы другого отсека должно быть обеспечено взаимное расчетное смещение элементов, исключена возможность их обрушения и соударения при сейсмическом воздействии.

Переход через антисейсмический шов не должен являться единственным путем эвакуации из зданий или сооружений.

9.3    Основания, фундаменты и стены подвалов

9.3.1       Проектирование фундаментов зданий и сооружений следует выполнять в соответствии с требованиями норм по проектированию оснований и фундаментов. (Утратил силу в соответствии с приказом Государственного агентства архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства при Кабинете Министров КР от 12 августа 2024 года № 75-нпа)

9.3.2       Фундаменты зданий и сооружений или их отсеков, возводимых на нескальных грунтах, должны, как правило, предусматриваться на одном уровне.

В случае заложения смежных отсеков на разных отметках переход от более углубленной части к менее углубленной необходимо выполнять уступами, при этом фундаменты примыкающих частей отсеков должны иметь одиноковое заглубление на протяжении не менее 1 м от шва, а отдельные столбчатые фундаменты под колонны, разделенные осадочным швом, должны располагаться на одном уровне. Уступы подошв фундаментов рекомендуется выполнять высотой до 0,6 м и заложением до 1:2 (высота к длине) для связных и до 1:3 несвязных грунтов в местах перехода от глубоко заложенных фундаментов к фундаментам с меньшей глубиной заложения. Уступы в скальных грунтах допускаются не устраивать.

9.3.3       Глубину заложения подошвы фундаментов относительно планировочной отметки земли рекомендуется принимать не менее 10 % от высоты их надземной части здания и не менее глубины промерзания грунта.

Для повышения устойчивости на опрокидывание подземные части многоэтажных зданий допускается объединять с конструкциями примыкающих строений.

9.3.4       Фундаменты зданий (кроме одноэтажных каркасных), в виде перекрестных лент из монолитного железобетона или сплошных железобетонных плит следует принимать:

–      на площадках сейсмичностью более 9 баллов;

–      повышенной этажности (9 и более этажей);

–      на грунтах с III типом грунтовых условий по сейсмическим свойствам.

Для свайных фундаментов зданий высотой 4 этажа и выше следует устраивать ростверк из сплошной плиты.

Наружные стены подвалов рекомендуется предусматривать сборно-монолитными или монолитными железобетонными.

9.3.5       Фундаменты одноэтажных каркасных зданий на площадках сейсмичностью более 9 баллов или с III типом грунтовых условий по сейсмическим свойствам могут быть приняты отдельно стоящими железобетонными, связанными распорками шарнирно. Плиты пола таких зданий рекомендуется выполнять в виде монолитных железобетонных горизонтальных диафрагм, связанных с колоннами в уровне их низа (или со столбчатыми фундаментами в уровне их верха). Горизонтальная жесткость плит пола должна быть достаточна для обеспечения совместной работы столбчатых фундаментов надземного строения при сейсмических воздействиях.

9.3.6       По верху сборных ленточных фундаментов следует предусматривать слой раствора марки не менее 100 или бетона класса не ниже В7,5 толщиной не менее 50 мм и продольную арматуру диаметром 10 мм, в количестве трех, четырех и шести стержней при расчетной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно. Через каждые 300-400 мм продольные стержни должны быть соединены поперечными стержнями диаметром 6 мм.

В случае выполнения стен подвалов из железобетонных панелей, конструктивно связанных с ленточными фундаментами, укладка указанного слоя раствора не требуется.

9.3.7       В фундаментах и стенах подвалов из крупных бетонных блоков должна быть обеспечена перевязка кладки в каждом ряду, а также во всех углах и пересечениях на глубину не менее 1/3 высоты блока; фундаментные блоки должны быть в виде непрерывной ленты. Для заполнения швов между блоками следует применять цементный раствор марки не ниже 50.

В горизонтальные швы в углах и пересечениях стен подвалов следует укладывать арма-турные сетки длиной 2 м с продольной арматурой общей площадью сечения не менее 1 см².

Связь между бетонными блоками допускается производить вертикальными железобетонными включениями на всю толщину стены и монолитных железобетонных обвязок высотой не менее 200 мм по верху стены. Вертикальные железобетонные включения следует устанавливать на пересечениях стен подвала, в глухих стенах с шагом не более 4 м. Вертикальные железобетонные включения должны иметь связь с монолитной железобетонной обвязкой и горизонтальными арматурными сетками.

9.3.8       В зданиях высотой до трех этажей включительно, расположенных на площадках сейсмичностью 7 и 8 баллов, допускается применение для кладки стен подвалов блоков с пустотностью до 25%.

9.3.9       Горизонтальные гидроизоляционные слои стен следует предусмотреть из цементного раствора.

9.3.10    При строительстве на просадочных грунтах необходимо обеспечивать устранение их просадочных свойств в основаниях.

9.3.11    Для зданий высотой 5 и более этажей рекомендуется устройство подвальных помещений. Подвалы следует, как правило, располагать под всем зданием (отсеком).

9.3.12    Стены подвалов зданий (кроме крупнопанельных) высотой более 5 этажей следует принимать монолитными железобетонными.

9.4   Перекрытия и покрытия

9.4.1       Перекрытия и покрытия зданий должны быть жесткими в горизонтальной плоскости и обеспечивать совместность работы вертикальных конструкций при сейсмических воздействиях.

9.4.2       Жесткость и прочность сборных железобетонных перекрытий и покрытий следует обеспечивать путем выполнения одного из нижеперечисленных:

а)  устройства связей, воспринимающих усилия, возникающие в швах между плитами;

б)  устройства монолитных железобетонных обвязок в швах между раздвинутыми плитами перекрытий;

в)  устройства по верху перекрытий монолитных железобетонных слоев.

9.4.3       Боковые грани плит сборных перекрытий и покрытий должны иметь шпоночную или рифленую поверхность. В плитах, для соединения с антисейсмическим поясом и для связи с элементами каркаса или стенами, следует предусматривать арматурные выпуски или закладные детали.

9.4.4       Железобетонные обвязки, устраиваемые по верху ригелей каркасных зданий, следует армировать:

по промежуточным рядам колонн – плоскими каркасами;

по крайним рядам колонн – пространственными каркасами.

9.4.5       Междуэтажные перекрытия и покрытия железобетонных каркасных зданий с диафрагмами и ядрами жесткости рекомендуется выполнять из монолитного железобетона. Соединения перекрытий с диафрагмами и ядрами жесткости должны обеспечивать совместную работу всех вертикальных элементов конструктивной системы.

9.4.6       При опирании многопустотных плит по верху ригелей в последних должны быть предусмотрены связи в виде вертикальных выпусков арматуры с шагом не более 400 мм и диаметром:

на площадках сейсмичностью 7 и 8 баллов – 12 мм;

на площадках сейсмичностью 9 и более баллов – 16 мм.

9.4.7       В покрытиях со стальными фермами рекомендуется применять легкую кровлю. Применение сборных железобетонных плит по стальным конструкциям не допускается.

9.4.8       Жесткость покрытий, выполненных с применением стального профилированного настила или профилированных, волнистых или плоских листов, изготовленных с применением специальных видов пластмасс или фанеры, рекомендуется обеспечивать за счет установки системы горизонтальных связей, рассчитанных на восприятие усилий, возникающих в них при действии расчетных сейсмических нагрузок.

9.4.9       Крепление стального профилированного настила к прогонам или к верхним поясам стропильных конструкций рекомендуется выполнять самонарезающими болтами через волну, а торцы настила в каждой волне. Между собой листы профилированного настила следует скреплять заклепками, шаг которых не должен превышать 250 мм.

9.4.10    Длина участков опирания плит перекрытий и покрытий на несущие конструкции принимается не менее:

- на стены комплексной конструкции – 120 мм;

- на железобетонные и бетонные стены, на стальные и железобетонные балки (ригели) при опирании по двум сторонам – 90 мм;

- при опирании по контуру или по трем сторонам – 60 мм.

Опорные части балок должны быть надежно закреплены c несущими конструкциями зданий.

9.4.11    Для зданий с несущими стенами из монолитного железобетона могут применяться монолитные, сборно-монолитные или сборные перекрытия.

Монолитные и сборно-монолитные перекрытия рекомендуется проектировать в виде неразрезной железобетонной плиты. Сборные перекрытия допускается выполнять из плоских или многопустотных железобетонных плит перекрытий, объединенных для совместной работы с помощью конструктивных мероприятий, указанных в п. 9.4.2. б), в). Применение деревянных перекрытий допускается в зданиях с деревянными несущими конструкциями, а также в одноэтажных зданиях с несущими стенами комплексной конструкции.

Балки деревянных перекрытий (покрытий) следует закреплять в антисейсмических поясах и устраивать по ним диагональный настил. Доски диагонального настила следует устанавливать сверху и снизу балок перекрытия (покрытия).

9.5   Лестницы

9.5.1       Лестничные клетки и лифтовые шахты следует располагать, как правило, в пределах плана здания (отсека).

9.5.2       В реконструируемых зданиях, имеющих лестничные клетки, расположенные в пределах плана здания, дополнительные лестничные клетки и лифтовые шахты допускается располагать вне пределов плана здания, но конструктивно связывать с ним.

9.5.3       В каждом отсеке здания должно быть не менее одной лестничной клетки. Конструкции лестничных клеток должны входить в несущую систему здания. В дополнение к основной лестничной клетке допускается устройство лестничных клеток в виде отдельно стоящих сооружений при наличии конструктивной связи с несущими элементами здания. Для пристроенных отсеков с общей площадью этажа не более 150 м², высотой до 3-этажей включительно, с помещениями на верхних этажах, не предназначенных для постоянного пребывания людей, допускается не устраивать лестничную клетку.

9.5.4       Лестничные клетки и лифтовые шахты каркасных зданий с заполнением, не участвующим в работе, рекомендуется устраивать в виде ядер жесткости, воспринимающих сейсмическую нагрузку, или в виде встроенных конструкций с поэтажной разрезкой, не влияющих на жесткость каркаса.

Конструкции сборных лестничных маршей и узлов их креплений к несущим элементам зданий не должны препятствовать взаимным горизонтальным смещениям смежных перекрытий. При этом лестничные марши должны быть надежно закреплены с одного конца, а конструкция опирания другого конца должна обеспечивать свободное смещение марша относительно опоры, не допуская его обрушения.

Допускается применение конструкции лестничных маршей, связанные с перекрытиями по обоим концам, при этом несущая способность лестничных маршей и узлов их креплений должна быть рассчитана на восприятие нагрузок, возникающих при взаимном смещении перекрытий.

9.5.5       Лестницы следует предусматривать из монолитного железобетона, крупных сборных железобетонных элементов, соединяемых между собой с помощью сварки. Допускается применение металлических или железобетонных косоуров с наборными ступенями при условии соединения с помощью сварки или на болтах косоуров с площадками и ступеней с косоурами.

9.5.6       Междуэтажные лестничные площадки и их балки следует заделывать в стены. В зданиях со стенами комплексной конструкции лестничные площадки и их балки следует заделывать на глубину не менее 250 мм и заанкеривать. Лестничные площадки, располагаемые в уровне междуэтажных перекрытий, должны надежно связываться с антисейсмическими поясами или непосредственно с перекрытиями.

Устройство консольных ступеней, заделанных в каменную кладку, не допускается.

9.5.7       Конструкции лестничных клеток и узлы крепления должны обеспечивать условия безопасного использования лестниц при эвакуации в режиме чрезвычайных ситуаций.

9.6   Ненесущие ограждающие стены и перегородки

9.6.1       Ненесущие ограждающие стены и перегородки (далее, если иное не оговорено – ненесущие стеновые конструкции) рекомендуется выполнять легкими, панельной или каркасной конструкции.

9.6.2       Соединения между ненесущими стеновыми конструкциями и несущими конструкциями зданий могут выполняться:

не обеспечивающими раздельную работу ненесущих и несущих конструкций при сейсмических воздействиях;

обеспечивающими раздельную работу ненесущих и несущих конструкций при сейсмических воздействиях.

9.6.3       Соединения, не обеспечивающие раздельную работу ненесущих и несущих конструкций, допускается применять в случаях, когда расчетные значения горизонтальных перекосов этажей зданий не превышают значения d_rs, определенные по формуле (7.29).

9.6.4       Для обеспечения раздельной работы несущих и ненесущих конструкций (кроме навесных стен) следует:

а)  предусматривать между ненесущими и несущими конструкциями вертикальные зазоры, ширина которых определяется расчетом и принимается по максимальной величине перекоса d_rs соответствующего этажа, но не менее 30 мм;

б)  предусматривать между верхом ненесущих стеновых конструкций и нижними поверхностями элементов перекрытий и покрытий горизонтальные зазоры шириной не менее 20 мм;

в)  выполнять элементы креплений между несущими и ненесущими конструкциями, не препятствующими их взаимным горизонтальным перемещениям в плоскости ненесущих конструкций;

г)   заполнять вертикальные и горизонтальные зазоры между поверхностями ненесущих конструкций и несущими конструкциями эластичными прокладками из пороизола, гернита, пенополиуретана и др.

Крепления, обеспечивающие устойчивость ненесущих конструкций из плоскости, должны быть жесткими.

9.6.5       Ненесущие стеновые конструкции следует соединять с колоннами, несущими стенами, а при длине более 3,0 м и с перекрытиями.

При соответствующем расчетном или экспериментальном обосновании ограждающие стены и перегородки каркасной конструкции допускается крепить только к перекрытиям или только к колоннам (стенам).

9.6.6       Крепление ненесущих стеновых конструкций к несущим железобетонным конструкциям следует предусматривать соединительными элементами, привариваемыми к закладным изделиям или к накладным элементам, а также анкерными болтами или стержнями. К стальным конструкциям соединительные элементы рекомендуется крепить на сварке.

Крепление ненесущих конструкций к несущим конструкциям пристрелкой дюбелями не допускается.

9.6.7 Ненесущие стеновые конструкции из кирпичной (каменной) кладки допускается предусматривать до восьмого этажа включительно в районах с сейсмичностью 8 баллов, до пятого этажа включительно в районах сейсмичностью 9 баллов в соответствии с результатами расчетов и с соблюдением положений п.п. 9.6.7.1 – 9.6.7.5. В районах с сейсмичностью более 9 баллов ненесущие стеновые конструкции из кирпичной (каменной) кладки не допускается, за исключением индивидуальных жилых домов высотой не более 2-х этажей.

9.6.7.1  Для кирпичной (каменной) кладки ненесущих стеновых конструкций допускается применять следующие материалы и изделия:

кирпич обожженный полнотелый или пустотелый марки 75 и выше с пустотностью не более 32 %;

керамические камни марки 75 и выше с пустотностью не более 32%;

сплошные бетонные камни и мелкие блоки из тяжелых бетонов класса В3,5 и выше; сплошные бетонные камни и мелкие блоки из легких бетонов класса В2,5 и выше;

пустотелые бетонные камни и мелкие блоки из тяжелых и легких бетонов класса В7,5 и выше с пустотностью не более 40%.

Кладка ненесущих стеновых конструкций должна выполняться на смешанных цементных растворах марки не ниже 50.

Кладка блоков из легких бетонов может выполняться на специальных клеях, обеспечивающих соблюдение требования п. 9.6.7.2.

9.6.7.2  Значение временного сопротивления кирпичной (каменной) кладки осевому растяжению по неперевязанным швам (нормальное сцепление – R_nt) для ненесущих стеновых конструкций должно быть не менее 1,2 кгс/см².

9.6.7.3  В ненесущих стеновых конструкциях из кирпичной (каменной) кладки необходимо предусматривать горизонтальные арматурные сетки на всю длину не реже, чем через 700 мм по высоте для площадок с расчетной сейсмичностью 7 и 8 баллов, через 500 мм при расчетной сейсмичности 9 и более 9 баллов. Горизонтальные арматурные сетки, определяемые по расчету, следует принимать с общим поперечным сечением продольных стержней в шве не менее 0,2 см².

9.6.7.4  Кирпичную (каменную) кладку ненесущих стеновых конструкций в дополнение к горизонтальному армированию, предусмотренному п. 9.6.7.3, следует усиливать вертикальными железобетонными включениями (шириной не менее 120 мм), металлическими стойками (сечением определенным по расчету) или двухсторонними арматурными сетками в слоях цементно-песчаного раствора, а для зданий свыше 5 этажей – обязательной двухсторонней установкой арматурных сеток в штукатурном слое и с железобетонными или металлическими включениями.

Шаг вертикальных железобетонных включений и металлических стоек следует принимать по результатам расчетов, но не более 3 м при сейсмичности площадки строительства 7 и 8 баллов и 2 м – при сейсмичности площадки 9 и более 9 баллов.

Для дверных проемов в перегородках необходимо предусматривать железобетонное или металлическое обрамление.

9.6.7.5  Толщину растворных слоев кирпичной (каменной) кладки, при ее усилении двухсторонней установкой арматурных сеток, следует принимать не менее 20 мм, а марку раствора – не ниже 50. Армированные растворные слои должны иметь надежное сцепление с кладкой.

9.6.8       Самонесущие стены из кирпичной (каменной) кладки должны иметь гибкие связи с каркасом, не препятствующие горизонтальным смещениям каркаса вдоль стен.

9.6.9       По всей длине самонесущих стен из кирпичной (каменной) кладки в уровне плит перекрытий (покрытий) или верха оконных проемов должны предусматриваться антисейсмические пояса, соединенные гибкими связями с каркасом здания. В местах пересечения торцевых и продольных стен следует устраивать антисейсмические швы на всю высоту стен.

9.6.10    Прочность самонесущих стеновых конструкций и их креплений следует проверить расчетом, выполняемым в соответствии с п. 7.10.3. Сейсмические силы, действующие в плоскости самонесущих стен, должны восприниматься самими стенами.

9.6.11    Парапеты кирпичных (каменных) стен должны быть усилены вертикальными железобетонными включениями, расположенными с шагом не более 1,5 м, и объединенными горизонтальными обвязками.

9.7   Каркасные здания

9.7.1       При проектировании каркасов зданий рекомендуется применять следующие конструктивные системы:

рамные со всеми жесткими узлами сопряжений ригелей (поперечных и продольных) с колоннами;

рамно-связевые;

связевые;

каркасно-стеновые.

9.7.2       Каркасы одноэтажных зданий могут проектироваться по следующим конструктивным схемам:

–      комбинированной, в которой в одном направлении здания принимается рамная схема, а в другом – связевая;

–      в виде стоек, защемленных в фундаментах и шарнирно сопряженных со стропильными конструкциями;

– в виде пространственных рамных конструкций шарнирно сопряженных с фундаментами.

9.7.3       При выборе конструктивных схем каркасных зданий предпочтение следует отдавать схемам, в которых зоны пластичности могут возникнуть в первую очередь в горизонтальных элементах каркаса (ригелях, балках).

9.7.4       В каркасных зданиях диафрагмы жесткости должны быть непрерывными по высоте. Диафрагмы допускается устанавливать с убывающей по высоте здания жесткостью (за счет уменьшения толщины диафрагм или сокращения их количества в верхних этажах).

В каждом направлении здания должно устанавливаться не менее двух диафрагм жесткости, расположенных в разных вертикальных плоскостях. Диафрагмы продольного и поперечного направлений целесообразно объединять в пространственные элементы.

9.7.5       В каркасных зданиях с ядрами жесткости последние рекомендуется располагать симметрично относительно центральных осей здания.

Для площадок сейсмичностью 9 и более 9 баллов количество ядер жесткости следует принимать не менее двух на каждый отсек здания. Одно ядро жесткости допускается, если его площадь в плане составляет более 25% от площади этажа.

9.7.6       Расчет каркасных зданий рамно-связевых и связевых конструктивных систем следует выполнять с учетом податливости перекрытий.

9.7.7       Стыки арматурных выпусков ригелей и колонн на ванной сварке должны быть отнесены от грани колонн на расстояние не менее 1,5h, где h – высота ригеля.

9.7.8       В сборных каркасах высотой три и более этажей, возводимых на площадках сейсмичностью 9 и более 9 баллов, не рекомендуется применять бесконсольные сопряжения ригелей с колоннами.

9.7.9       Ограждающие ненесущие стены и перегородки каркасных зданий без вертикальных элементов жесткости следует предусматривать из облегченных крупноразмерных панелей или других легких конструктивных элементов, не препятствующих деформированию каркасов при сейсмических воздействиях и не участвующих в их работе.

Заполнение, не участвующее в работе каркаса, следует проектировать в соответствии с положениями подраздела 9.6 «Ненесущие ограждающие стены и перегородки».

9.7.10    Заполнение, участвующее в работе каркаса, рассчитывается и конструируется как вертикальная диафрагма жесткости. При этом каркас здания должен рассчитываться на сейсмические нагрузки, составляющие не менее 25% от общей горизонтальной расчетной сейсмической нагрузки на здание.

Изделия и материалы кирпичной (каменной) кладки заполнения, участвующего в работе каркаса, должны отвечать соответствующим требованиям подраздела 9.10 «Здания со стенами комплексной конструкции».

9.7.11    При конструировании элементов каркасов, а также диафрагм и ядер жесткости, помимо требований настоящего раздела, следует учитывать положения разделов 10 и 11 настоящих строительных норм.

9.7.12    В районах сейсмичностью 9 и более баллов использование железобетонных стропильных конструкций пролетом более 24 м не допускается.

9.8   Крупнопанельные здания

9.8.1       Крупнопанельные здания следует проектировать с продольными и поперечными несущими стенами, объединенными между собой и с перекрытиями (покрытиями) в единую пространственную систему, воспринимающую сейсмические нагрузки.

9.8.2       В крупнопанельных зданиях с шагом поперечных стен до 3,6 м включительно панели стен и перекрытий следует предусматривать размером на комнату (конструктивно-планировочную ячейку). В зданиях с шагом поперечных стен более 3,6 м панели стен и перекрытий допускается предусматривать размером на часть комнаты (конструктивно-планировочной ячейки).

9.8.3       Стыковые соединения панелей в крупнопанельных зданиях следует устраивать в виде колодцев, образованных рифлеными гранями сопрягаемых панелей наружных и внутренних стен, в которых устанавливается вертикальная арматура и свариваются выпуски из стеновых панелей. Бетон замоноличивания вертикальных и горизонтальных стыков должен быть не менее класса В 20.

9.8.4       Стены по всей длине и высоте здания должны быть непрерывными. Поэтажное изменение расположения оконных или дверных проемов допускается, но не более 20 % от общей площади проемов.

9.8.5       Торцевые поверхности панелей должны иметь арматурные выпуски и выемки для шпонок.

9.8.6       Панели перекрытия должны иметь вдоль каждой грани не менее двух связей для соединения с соседними панелями перекрытия или со стенами.

9.8.7       При опирании перекрытий на наружные стены здания и на стены у температурных швов необходимо предусматривать соединения выпусков арматуры из панелей перекрытий с вертикальной арматурой стеновых панелей.

9.8.8       В качестве связей, препятствующих взаимному сдвигу панелей по горизонтальным стыкам, следует принимать бетонные шпонки или жесткие металлические выпуски. При этом количество связей сдвига на одну панель должно быть не менее двух.

9.8.9       На территории сейсмичностью более 9 баллов соединение панелей путем сварки закладных деталей не допускается.

9.8.10    Толщину однослойных панелей стен следует принимать не менее:

поперечных панелей стен – 120 мм;

внутренней продольной несущей стены – 160мм.

9.8.11    Армирование стеновых панелей следует выполнять пространственными каркасами или сварными сетками.

9.8.12    В местах пересечения стен должна размещаться вертикальная арматура, непрерывная на всю высоту здания. Площадь поперечного сечения указанной арматуры должна определяться по расчету, но быть не менее 2 см² и следует устанавливать:

в местах пересечения стен;

в зонах у торцов стены на участках 0,1-0,2 длины стены;

по контуру дверных и оконных проемов.

Не менее 35% требуемой по расчету продольной арматуры следует располагать непосредственно в панелях.

В местах пересечения стен допускается размещать не более 65% расчетного количества вертикальной арматуры.

9.8.13    При расположении непрерывной вертикальной арматуры в замоноличиваемых вертикальных полостях между панелями следует предусматривать конструктивные мероприятия, обеспечивающие совместность деформирования бетона замоноличивания с бетоном панелей (шпонки, распределенные по высоте панели; горизонтальная арматура, пересекающая стык).

9.8.14    Необходимое количество связей сдвига в горизонтальных и вертикальных швах между панелями должно определяться по расчету.

9.8.15    Конструктивное решение стыковых соединений должно обеспечивать восприятие расчетных сдвигающих и растягивающих усилий.

Сечение металлических связей в вертикальных стыках между панелями определяется расчетом, но должно быть не менее 1 см² на 1 погонный метр стыка.

Арматурные связи должны охватывать продольную арматуру стыка. Диаметр связей в вертикальных стыках принимается не менее 10 мм.

Горизонтальные стыки стен должны устраиваться в виде замоноличенных на монтаже шпоночных соединений, образуемых верхними и нижними выпусками стен. Арматурные выпуски стеновых панелей должны свариваться между собой и соединяться с выпусками панелей перекрытий. Диаметр арматуры горизонтальных стыков следует принимать не менее 12 мм.

9.8.16    Для панелей стен и перекрытий следует применять бетон классом по прочности на сжатие не менее В15.

9.8.17    В панелях стен простенки шириной менее 500 мм не допускаются.

9.8.18    Сплошные панели перекрытия следует армировать сварными сетками или отдельными стержнями в двух направлениях, установленных по верхней и нижней граням плит. Площадь сечения арматуры определяется расчетом, при этом диаметры стержней по верхней и нижней граням плит должны быть не менее 5 мм и 8 мм соответственно, с шагом арматуры не более 200 мм.

9.8.19    Перемычки в стенах следует армировать симметрично продольной арматурой, которая должна быть заведена за опору на величину анкеровки, но не менее 50 см. Максимальный шаг поперечных стержней в приопорной зоне на 1/4 пролета перемычки следует принимать не более 100 мм.

Арматурный каркас перемычек следует включать в единый пространственный блок арматуры стеновой панели.

9.9   Здания с несущими стенами из монолитного железобетона

9.9.1       Здания с несущими стенами из монолитного железобетона следует проектировать с продольными и поперечными стенами, объединенными перекрытиями в единую пространственную систему.

Здания с несущими стенами из монолитного железобетона рекомендуется проектировать с применением перекрестно-стеновых конструктивных схем.

В зданиях высотой более 9, 5, 3 и 1 этажей с наружными стенами, не участвующими в восприятии сейсмических нагрузок, при сейсмичности площадок строительства 7, 8, 9 и более 9 баллов соответственно, следует предусматривать не менее двух внутренних продольных стен непрерывных по длине здания. Шаг поперечных стен следует принять не более 7,2 м при сейсмичности площадок строительства 7, 8 баллов и 4,2 м при сейсмичности – 9 и более 9 баллов. В несущих стенах допускается устройство проемов шириной не более 2400 мм.

9.9.2       Для зданий с несущими стенами из монолитного железобетона могут применяться монолитные, сборно-монолитные или сборные перекрытия в соответствии с требованиями п. 9.4.11 настоящих строительных норм.

9.9.3       При проектировании многоэтажных зданий с несущими стенами из монолитного железобетона допускается использовать зонирование несущих стен по высоте за счет назначения переменной толщины стен и применения различных классов бетона.

Толщину несущих монолитных стен следует назначать по результатам расчета, но не менее 200 мм.

9.9.4       Несущие монолитные стены могут выполняться из тяжелого, легкого и ячеистого бетона. Требуемый класс бетона по прочности на сжатие следует принимать по результатам расчетов, но не менее:

для стен, выполняемых из тяжелого и легкого бетона – В15;

для стен, выполняемых из ячеистого бетона – В3,5.

9.9.5       Армирование монолитных железобетонных стен следует назначать по результатам расчета и по конструктивным требованиям.

Армирование монолитных железобетонных стен должно включать:

-     вертикальную арматуру у торцевых граней стен, у граней проемов и в местах пересечения стен (периферийную арматуру);

-     горизонтальную, вертикальную или наклонную арматуру поля стен (полевое армирование);

-     горизонтальную или наклонную арматуру в вертикальных сопряжениях стен;

-     горизонтальную, вертикальную или наклонную арматуру в сопряжениях стен с перекрытиями;

-     горизонтальную, вертикальную или наклонную арматуру в перемычках.

9.9.6       Армирование периферийных участков стен следует предусматривать пространственными вертикальными каркасами, располагаемыми на участках протяженностью не менее 0,15 от длины стены и 1,5 толщины стены.

Продольную арматуру вертикальных каркасов периферийных участков следует принимать из стержней диаметром не менее 8 мм.

Хомуты арматурных каркасов периферийных зон следует выполнять вязаными и замкнутыми. Диаметр хомутов пространственных каркасов должен быть не менее 6 мм.

9.9.7       Полевое армирование стен, следует предусматривать арматурными блоками из плоских вертикальных каркасов, объединенных горизонтальными стержнями.

Вертикальные каркасы следует устанавливать с шагом не более 400 мм. Продольную арматуру вертикальных каркасов следует принимать из стержней диаметром не менее 6 мм. Поперечную арматуру диаметром не менее 4 мм с шагом не более 500 мм.

Горизонтальные стержни следует принимать диаметром не менее 8 мм и устанавливать с шагом не более 400 мм. Горизонтальные стержни должны быть заанкеренными в зонах периферийного армирования.

9.9.8       Стыки продольной арматуры вертикальных каркасов периферийного и полевого армирования следует выполнять на высоте не менее 500 мм от плиты перекрытия.

9.9.9       В местах пересечения стен следует устанавливать горизонтальную арматуру, площадь сечения которой принимается по расчету, но не менее 2 см² на 1 м длины стыка.

9.9.10    Наибольший диаметр стержневой арматуры, устанавливаемой в стенах зданий с несущими стенами из монолитного бетона, не должен превышать:

для тяжелого и легкого бетонов классов В15 и выше – 0,2 толщины стены и 32 мм;

для ячеистого бетона – 16 мм.

9.9.11    При конструировании железобетонных стен, помимо требований данного раздела, следует учитывать положения раздела 10.

9.10         Здания со стенами комплексной конструкции

9.10.1    Стены из кирпичной (каменной) кладки комплексной конструкции могут представлять собой конструкции, усиленные одним из следующих способов:

а) монолитными железобетонными вертикальными и горизонтальными линейными элементами (далее – железобетонными включениями) и сетками из арматуры, укладываемыми в горизонтальных швах кладки;

б) вертикальными арматурными сетками из арматуры в слое торкретбетона класса не ниже В7,5 или в слое цементно-песчаного раствора марки не ниже 100;

в) устройством в кладке внутреннего железобетонного слоя (трехслойная каменно-монолитная кладка).

Для повышения сейсмостойкости стен из кирпичной (каменной) кладки возможно использование других способов при их экспериментальном обосновании.

9.10.2    Для кирпичной кладки несущих стен комплексных конструкций следует применять:

–      кирпич обожженный полнотелый или пустотелый марки 100 и выше с пустотностью не более 25%;

–      керамические камни марки не ниже 100 с пустотностью не более 25%;

–   сплошные бетонные камни и мелкие блоки из тяжелых и легких бетонов класса не ниже В3,5.

Для кладки следует применять раствор марки не ниже 50.

9.10.3    Применение в кладке несущих и самонесущих стен камней и мелких блоков правильной формы из природных материалов (ракушечники, известняки, туфы, песчаники), пустотелых бетонных камней и блоков, сплошных блоков из ячеистого бетона класса ниже В3,5, кирпича и камней, изготовленных с применением безобжиговой технологии, должно осуществляться по нормативно-техническим документам, разработанным в развитие настоящих строительных норм.

9.10.4    Применение обожженного кирпича или керамического камня с горизонтальными (параллельными постели кладки) пустотами в зданиях со стенами комплексной конструкции не допускается.

9.10.5    Значения временного сопротивления осевому растяжению по неперевязанным швам (нормальное сцепление R_nt), для несущих и самонесущих стен должно быть не менее R_nt > 120 кПа (1,2 кгс/см²).

Для повышения нормального сцепления кладки следует применять растворы со специальными добавками.

9.10.6    Значения расчетных сопротивлений кладки R_t (осевое растяжение), R_sq (срез) и R_tb (растяжение при изгибе) по перевязанным швам следует принимать в соответствии с указаниями строительных норм по проектированию каменных и армокаменных конструкций, а по неперевязанным швам определять по формулам (9.4) в зависимости от величины R_nt, полученной в результате испытаний, проводимых в районе строительства:

R_t = 0,45 R_nt,

R_sq = 0,7 R_nt,                                                                   (9.4)

                                                                 R_tb = 0,8 R_nt,

Значения R_t, R_sq, R_tb не должны превышать соответствующих значений, получаемых при разрушении кладки по кирпичу или камню.

9.10.7    Требуемое значение R_nt следует назначать в зависимости от результатов испытаний кирпичной (каменной) кладки в районе строительства с указанием в проекте.

При невозможности получения на площадке строительства значения R_nt, равного или превышающего 120 кПа (1,2 кгс/см²), использование кирпичной или каменной кладки для устройства несущих и самонесущих стен не допускается.

9.10.8    При возведении зданий, для определения фактической величины нормального сцепления кладки, следует проводить контрольные испытания. Возведение зданий с несущими и самонесущими кирпичными (каменными) стенами без проведения контрольных испытаний кладки не допускается.

9.10.9    При проектировании комплексных конструкций в виде стен, усиленных вертикальными и горизонтальными железобетонными включениями, и сетками из арматуры в слое торкретбетона или в слое цементно-песчаного раствора (см. 9.10.1.а):

‒ вертикальные железобетонные включения должны быть связаны с фундаментом, железобетонными антисейсмическими поясами и монолитными железобетонными перекрытиями;

‒ рекомендуемое расположение вертикальных железобетонных включений – по краям оконных и дверных проемов, в местах сопряжения стен, в торцах простенков, на глухих участках стен с шагом, не превышающим высоту этажа;

‒ вертикальные железобетонные включения должны быть связаны с кирпичной кладкой двумя стержнями диаметром 6 мм через каждые 500 мм по их высоте;

‒ минимальное поперечное сечение вертикального железобетонного включения – 120х250 мм; армирование – два стержня диаметром 12 мм;

‒ бетон железобетонных включений должен быть не ниже класса В15.

Железобетонные включения в кладку комплексной конструкции должны быть открытыми не менее чем, с одной стороны.

Горизонтальную арматуру стен и антисейсмических поясов следует пропускать через вертикальные железобетонные включения.

9.10.10 При проектировании стен из кирпичной (каменной) кладки, усиленных сетками из арматуры в слое торкретбетона или в слое цементно-песчаного раствора (см. 9.10.1.б):

-     сетки, как правило, устанавливаются по обеим сторонам стен;

-     толщина слоев бетона или раствора должна быть не менее 40 мм с каждой стороны стены;

-     крепление арматурных сеток к стенам выполняется анкерами из арматуры диаметром не менее 6 мм, которые устанавливаются в шахматном порядке с шагом не более 600 мм.

При усилении стен торкретбетоном следует предусматривать технологические мероприятия, обеспечивающие надежное сцепление слоев бетона или раствора с кладкой.

9.10.11 В трехслойных каменно-монолитных стенах (см. 9.10.1.в):

-     внутренний несущий железобетонный слой должен выполняться из бетона класса не ниже В10 и иметь толщину не менее 100 мм;

-     внешние слои каменно-монолитной кладки (кирпичные) должны быть связаны между собой горизонтальной арматурой, устанавливаемой с шагом не более 600 мм и пропускаемой через внутренний слой бетона.

9.10.12 В сопряжениях несущих стен в кладку должны укладываться арматурные сетки с суммарной площадью сечения продольной арматуры не менее 1 см², длиной не менее 150 см через 700 мм по высоте при сейсмичности строительной площадки 7 и 8 баллов и через 500 мм – при сейсмичности площадок строительства 9 и более 9 баллов.

9.10.13 В уровнях перекрытий и покрытий зданий со стенами комплексной конструкции, по всем продольным и поперечным несущим стенам должны предусматриваться антисейсмические пояса, из монолитного железобетона с непрерывным армированием.

В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне перекрытий допускается не предусматривать. При этом длина части монолитных железобетонных перекрытий и покрытий, опирающейся на кирпичные стены, должна быть не менее 250 мм.

9.10.14 Антисейсмический пояс должен иметь зону для опирания перекрытия и устраиваться на всю ширину стены. Опирание сборных плит перекрытий непосредственно на кирпичную кладку не допускается. В наружных стенах толщиной 510 мм и более ширина пояса может быть меньше толщины стены на величину до 150 мм. Высота пояса должна быть не менее 150 мм, класс бетона не ниже В 12,5. Антисейсмические пояса армируются пространственными каркасами с продольной арматурой класса А400С, А500С и А500СП (согласно ГОСТ 34028) из 4 стержней диаметром не менее 12 мм.

9.10.15 Высоту этажа зданий со стенами из кирпичной кладки, усиленных в соответствии с п. 9.10.1 а), б) и в), допускается принимать при сейсмичности 7, 8, 9 и более 9 баллов соответственно 5,0; 4,5; 4,0 и 3,0 м. При этом отношение высоты этажа к толщине стены должно быть не более 12.

9.10.16 В зданиях со стенами комплексной конструкции, кроме наружных продольных стен, должно быть не менее одной внутренней продольной стены, связанной с торцевыми наружными и внутренними поперечными стенами. Поперечные несущие стены лестничных клеток должны проходить на всю ширину здания.

9.10.17 Расстояния между осями поперечных стен или заменяющих их рам должны проверяться расчетом и соответствовать при сейсмичности площадки строительства: 7 баллов – 15 м; 8 баллов – 12 м; 9 баллов – 9 м; более 9 баллов – 6 м.

9.10.18 Дверные и оконные проемы в кирпичных стенах лестничных клеток должны иметь железобетонное обрамление.

9.10.19 Участки стен над чердачным перекрытием, имеющие высоту более 400 мм, должны быть армированы или усилены монолитными железобетонными включениями, заанкеренными в антисейсмический пояс.

9.10.20 Выполнение столбов, колонн, стоек из кирпичной кладки не допускается. При необходимости, разрешается при условии усиления железобетонными или металлическими элементами.

9.10.21 Перемычки необходимо предусматривать на всю ширину стены с заделкой в кладку на глубину 350 мм.

9.10.22 Применение сборных брусковых перемычек не допускается.

9.10.23 Несущая способность железобетонных включений, расположенных по торцам простенков, учитываемая при расчете на сейсмическое воздействие, не должна учитываться при расчете сечений на основное сочетание нагрузок.

9.10.24 В зданиях с несущими стенами первые этажи, используемые под помещения, требующие большой свободной площади, следует выполнять из железобетонных конструкций.

10   Особенности проектирования железобетонных конструкций

10.1   Проектирование элементов железобетонных конструкций следует выполнять в соответствии с требованиями норм по проектированию бетонных, железобетонных и стальных конструкций и с учетом дополнительных требований настоящих строительных норм.

В вертикальных несущих железобетонных конструкциях зданий – колоннах, пилонах, стенах и ядрах жесткости – слетдует применять тяжелые бетоны по прочности на сжатие не менее:

В25 – для зданий высотой до 60 м (включительно);

В30 – для зданий высотой от 60 до 75 м.

В перекрытиях следует применять тяжелые бетоны классов по прочности на сжатие не менее В25.

10.2   Площадь сечения вертикальной и горизонтальной арматуры в железобетонных стенах и диафрагмах жесткости должна составлять:

на периферийных участках – не менее 0,2 % и не более 4 % от площади сечения бетона;

на полевых участках – не менее 0,1% и не более 4% от площади сечения бетона.

10.3   В железобетонных колоннах многоэтажных каркасных зданий (рамных, рамно-связевых, связевых и других), площадь поперечного сечения продольной арматуры следует принимать по результатам расчетов, но не менее:

при сейсмичности площадки строительства 7 и 8 баллов – 0,8 % от площади поперечного сечения колонны;

при сейсмичности площадки строительства 9 и более 9 баллов – 1,2 % от площади поперечного сечения колонны.

10.4   Общая площадь поперечного сечения продольной арматуры в железобетонных колоннах каркасных зданий не должна превышать 4 % от площади поперечного сечения колонн.

10.5   Во внецентренно сжатых и изгибаемых элементах шаг хомутов необходимо предусматривать по расчету, но не более 400 мм и не более 12d, где d – наименьший диаметр продольных сжатых стержней.

Во внецентренно сжатых элементах с площадью сечения продольной арматуры более 3%, хомуты следует устанавливать на расстоянии не более 8d и не более 250 мм.

10.6   Шаг хомутов, устанавливаемых в колоннах каркасных зданий, кроме запроектированных по связевым схемам, не должен превышать 1/2h, а в колоннах каркасных зданий, запроектированных по связевым схемам – 3/4h, где h – наименьший размер стороны поперечного сечения колонны.

Диаметр хомутов следует принимать не менее 8 мм.

10.7   Жесткие узлы железобетонных рам должны быть усилены сварными сетками, спиралями или замкнутыми хомутами, установленными с шагом не более 100 мм.

10.8    Участки ригелей и колонн, примыкающие к жестким узлам рам (в т.ч. к фундаментам), на расстоянии, равном полуторной высоте их сечения, должны армироваться замкнутой поперечной арматурой (хомутами), устанавливаемой по расчету, но с шагом не более 100 мм. Первый хомут должен располагаться на расстоянии не более 50 мм от грани узла рам.

10.9             Соединения продольной арматуры периферийных участков стен и диафрагм жесткости, при диаметре продольной арматуры 22 мм и более, а также продольной арматуры колонн и ригелей следует выполнять на ванной сварке.

10.10     При соответствующих экспериментальных обоснованиях для стыкования продольной арматуры в стенах, колоннах и ригелях допускается применять механические стыковые соединения (стыки с спрессованными муфтами, резьбовыми муфтами и др.).

10.11     Соединения рабочей арматуры (на сварке или без сварки) должны располагаться вразбежку, с соблюдением соответствующих положений норм по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

10.12     Минимальная длина перепуска арматуры в стенах и диафрагмах жесткости, при ее стыковании внахлестку без сварки, должна быть на 25% больше значений, требуемых для несейсмических условий строительства.

10.13     В зоне перепуска арматуры ригелей, стыкуемой внахлестку без сварки, шаг хомутов должен быть не более h/4, где h – высота ригеля.

10.14     Концы гнутых хомутов должны быть загнуты вокруг продольной арматуры и заведены вглубь сечения на длину равной или более 6d хомута, но не менее 8 см.

10.15     При проектировании предварительно-напряженных железобетонных конструкций необходимо предусматривать следующие требования:

прочность сечений должна превышать их трещиностойкость не менее чем на 25%;

продольная напрягаемая арматура должна иметь сцепление с бетоном;

напрягаемая стержневая арматура диаметром 28 мм и более должна иметь на концах анкерные устройства;

Для большепролетных и ответственных изгибаемых конструкций, а также для колонн каркасных зданий рекомендуется смешанное армирование.

В предварительно-напряженных конструкциях не допускается применять арматуру с относительным удлинением при разрыве менее 2%.

10.16     В предварительно напряженных конструкциях с натяжением арматуры на бетон напрягаемую арматуру, устанавливаемую из расчета по прочности (предельному состоянию первой группы), следует располагать в закрытых каналах, замоноличиваемых бетоном или раствором прочностью не ниже прочности бетона конструкции.

В качестве напрягаемой арматуры, дополнительно устанавливаемой из расчета по предельным состояниям второй группы, допускается использовать арматурные канаты, располагаемые в закрытых трубках без сцепления с бетоном.

10.17     При расчете на прочность нормальных сечений изгибаемых и внецентренно сжатых элементов значения граничной относительной высоты сжатой зоны бетона следует принимать по действующим нормативным документам на бетонные и железобетонные конструкции, умноженными на коэффициент, равный при расчетной сейсмичности: 7 баллов – 0,85; 8 баллов – 0,70; 9 и более баллов – 0,50.

П р и м е ч а н и е – При расчете по прочности нормальных сечений на основе нелинейной деформационной модели характеристику  не применяют.

10.18     В качестве ненапрягаемой рабочей арматуры рекомендуется использовать свариваемую арматуру класса А500С и А500СП. Допускается применение арматуры классов А600, В500 и класса А400 марки 25Г2С.

10.19     В несущих элементах железобетонных конструкций не допускается применение стыкуемых дуговой сваркой отдельных стержней, сварных сеток и каркасов, а также анкерных стержней закладных деталей из арматурной стали класса А400 марки 35ГС.

10.20     В качестве напрягаемой арматуры рекомендуется использовать стержневую горячекатаную или термомеханически упрочненную арматуру классов А800 и А1000, стабилизированную арматурную проволоку классов Вр1400, В1500 и В1600 и семипроволочные стабилизированные арматурные канаты классов К1500 и К1600.

10.21     Не допускается использовать в качестве рабочей арматуры как напрягаемой, так и без предварительного напряжения арматурный прокат, имеющий полное относительное удлинение при максимальном напряжении менее 2,5 %, а также арматурную проволоку класса В500.

10.22     При применении арматурного проката класса В500С на площадках с сейсмичностью 8, 9 и более 9 баллов удлинение при максимальном напряжении должно быть не менее 5,0 % или относительное равномерное удлинение  не менее 4,5 %, а .

11   Особенности проектирования стальных конструкций

11.1        При проектировании стальных каркасов в ригелях, диафрагмах, опорных траверсах колонн рекомендуется предусматривать определенные участки, а в стальных связях – специальные конструктивные элементы, предназначенные для работы в условиях возможного развития неупругих деформаций при сейсмических нагрузках, превышающих расчетные.

Для элементов, работающих в упругопластической стадии, должны применяться пластичные углеродистые стали обыкновенного качества с низким содержанием углерода и низколегированные стали с относительным удлинением не менее 20 %.

Участки развития пластических деформаций в элементах стальных конструкций должны быть вынесены за пределы сварных и болтовых соединений.

11.2        Стальные колонны рамных каркасов многоэтажных зданий рекомендуется проектировать замкнутого коробчатого сечения, равноустойчивого относительно главных осей, а рамно-связевых каркасов – двутаврового сечения.

Стыки колонн каркасов рекомендуется относить от узлов рам. В колоннах рамных каркасов на уровнях поясов ригелей должны быть установлены диафрагмы. Зоны развития пластических деформаций в элементах стальных конструкций должны быть вынесены за пределы сварных и болтовых соединений.

Стальные ригели каркасов рекомендуется выполнять из прокатных или сварных двутавров. Опорные сечения ригелей рамных каркасов рекомендуется развивать за счет увеличения ширины полок или устройства вутов.

11.3        Ребра жесткости в колоннах следует устанавливать в местах примыкания ригелей к колоннам.

11.4        В стальных связях зданий допускается предусматривать специальные конструктивные элементы-энергопоглотители (кольцевые, трубчатые, фрикционные и др.), в которых, при усилиях, превышающих расчетные, могут развиваться пластические деформации.

11.5        При проектировании одноэтажных производственных зданий с рамами в поперечном направлении и вертикальными связями по колоннам в продольном, вертикальные связи необходимо располагать по каждому продольному ряду колонн здания.

11.6         Для обеспечения пространственной жесткости и устойчивости покрытия и его элементов следует предусматривать систему связей между несущими конструкциями покрытия (фермами) в плоскости верхних и нижних поясов, а также в вертикальных плоскостях.

11.7         В горизонтальных швах между плитами перекрытий (покрытий) и стальными ригелями должны быть предусмотрены связи, воспринимающие усилия растяжения и сдвига.

12   Транспортные сооружения

12.1         Общие положения

12.1.1 Указания настоящего раздела распространяются на проектирование железных дорог I-IV категорий, автомобильных дорог I-IV, IIIп и IVп категорий, скоростных городских дорог и магистральных улиц, пролегающих в районах сейсмичностью 7 и более баллов.

П р и м е ч а н и е – Производственные, вспомогательные, складские и другие здания транспортного назначения следует проектировать по указаниям требований настоящих строительных норм.

12.1.2 Разделом устанавливаются специальные требования к проектированию транспортных сооружений при расчетной сейсмичности 7 и более баллов. Расчетная сейсмичность для транспортных сооружений определяется по указаниям п.12.1.3.

12.1.3 Проекты тоннелей и мостов длиной более 500 м следует разрабатывать, исходя из расчетной сейсмичности, устанавливаемой по согласованию с утверждающей проект организацией, с учетом данных специальных инженерно-сейсмологических исследований.

Расчетная сейсмичность для тоннелей, мостов и других искусственных сооружений на железных и автомобильных дорогах всех категорий, а также на скоростных городских дорогах и магистральных улицах принимается равной сейсмичности площадок строительства.

П р и м е ч а н и е – Сейсмичность площадок строительства тоннелей, мостов и других дорожных искусственных сооружений, а также сейсмичность площадок строительства насыпей и выемок, как правило, следует определять на основании данных общих инженерно-геологических изысканий по табл.6.2 с учетом дополнительных требований, изложенных в п.12.1.4.

12.1.4 При изысканиях для строительства транспортных сооружений, возводимых на площадках с особыми инженерно-геологическими условиями (площадки со сложным рельефом и геологией, русла и поймы рек, подземные выработки и др.), и при проектировании этих сооружений крупнообломочные грунты маловлажные из магматических, метаморфических и осадочных пород, содержащие до 30% песчано-глинистого заполнителя, а также пески гравелистые плотные и средней плотности водонасыщенные, следует относить по сейсмическим свойствам ко II типу грунтовых условий (в дополнение к таблице 6.1); глинистые грунты с показателем консистенции при коэффициенте пористости для глин и суглинков и для супесей - к III типу грунтовых условий.

П р и м е ч а н и я

1 Сейсмичность площадок строительства тоннелей следует определять в зависимости от сейсмических свойств грунта, в который заложен тоннель.

2 Сейсмичность площадок строительства опор мостов и подпорных стен с фундаментами мелкого заложения следует определять в зависимости от сейсмических свойств грунта, расположенного на отметках заложения фундаментов.

3 Сейсмичность площадок строительства опор мостов с фундаментами глубокого заложения, как правило, следует определять в зависимости от сейсмических свойств грунта верхнего 10-метрового слоя, считая от естественной поверхности грунта, а при срезке грунта - от поверхности грунта после срезки. В тех случаях, когда в расчете сооружения учитываются силы инерции масс грунта, прорезаемого фундаментом, сейсмичность площадки строительства устанавливается в зависимости от сейсмических свойств грунта, расположенного на отметках заложения фундаментов.

4 Сейсмичность площадок строительства насыпей и труб под насыпями следует определять в зависимости от сейсмических свойств грунта верхнего 10-метрового слоя основания насыпи.

5 Сейсмичность площадок строительства выемок допускается определять в зависимости от сейсмических свойств грунта 10-метрового слоя, считая от контура откосов выемки.

12.2         Трассирование дорог

12.2.1 При трассировании дорог, как правило, следует обходить особо неблагоприятные в инженерно-геологическом отношении участки, в частности зоны возможных обвалов, оползней и лавин.

12.2.2 Трассирование дорог по нескальным косогорам при крутизне откоса более 1:1,5 допускается только на основании результатов специальных инженерно-геологических изысканий. Трассирование дорог по нескальным косогорам крутизной 1:1 и более допускается в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании и с разрешения государственного органа по архитектуре и строительству.

12.3        Земляное полотно и верхнее строение пути

12.3.1 При высоте насыпей (глубине выемок) более 4 м откосы земляного полотна из нескальных грунтов следует принимать на 1:0,25 положе откосов, проектируемых для несейсмических районов. Откосы крутизной 1:2,25 и менее крутые допускается проектировать по нормам для несейсмических районов.

Откосы выемок и полувыемок, расположенных в скальных грунтах, а также откосы насыпей из крупнообломочных грунтов, содержащих менее 20% по массе заполнителя, допускается проектировать по нормам для несейсмических районов.

12.3.2 При устройстве насыпей под железную или автомобильную дорогу I типа на насыщенных водой грунтах основание насыпей следует, как правило, осушать.

12.3.3 В случае применения для устройства насыпи разных грунтов отсыпку следует производить с постепенным переходом от тяжелых грунтов в основании к грунтам более легким вверху насыпи.

12.3.4 При устройстве земляного полотна на косогорах основную площадку, как правило, следует размещать или полностью на полке, врезанной в склон, или целиком на насыпи. Протяженность переходных участков должна быть минимальной.

12.3.5 При проектировании железнодорожного земляного полотна, расположенного на скально-обвальном косогоре, следует предусматривать мероприятия по защите пути от обвалов. В качестве защитного мероприятия следует предусматривать устройство между основной площадкой и верховым откосом или склоном улавливающей траншеи, габариты которой должны определяться с учетом возможного объема обрушающихся грунтов. При соответствующем технико-экономическом обосновании могут применяться также улавливающие стены и другие защитные сооружения.

12.3.6 Низовой откос железнодорожной насыпи, расположенной на косогоре круче 1:2, следует укреплять подпорными стенами.

12.3.7 Железнодорожный путь, как правило, следует укладывать на щебеночном балласте.

12.4         Мосты

12.4.1 Мосты пролетом более 18 м, как правило, следует располагать вне зон тектонических разломов, на участках речных долин с устойчивыми склонами.

12.4.2 Преимущественно следует применять мосты балочной системы с разрезными и неразрезными пролетными строениями.

12.4.3 Арочные железобетонные бесшарнирные мосты допускается применять при возможности опирания массивных фундаментов опор на скальные грунты. Надсводное строение больших арочных мостов с ездой поверху следует проектировать сквозным с применением стоек-стенок, омоноличенных с арками и плитой проезжей части.

12.4.4 При расчетной сейсмичности 9 и более баллов следует, как правило, применять сборные, сборно-монолитные и монолитные железобетонные конструкции опор, в том числе конструкции из столбов, оболочек и других железобетонных элементов. Надводную часть промежуточных опор допускается проектировать в виде железобетонной рамной надстройки или отдельных столбов, связанных распоркой.

12.4.5 При расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов допускается применять сборные, сборно-монолитные и монолитные бетонные опоры с дополнительными антисейсмическими конструктивными элементами.

12.4.6 Проектами сборно-монолитных бетонных опор из контурных блоков с монолитным ядром необходимо предусматривать армирование ядра конструктивной арматурой, заделанной в фундамент и в подферменную плиту, а также объединение контурных блоков с ядром с помощью выпусков арматуры или другими способами, обеспечивающими надежное закрепление сборных элементов.

12.4.7 При расчетной сейсмичности 9 и более баллов проектами мостов с балочными разрезными пролетными строениями длиной более 18 м следует предусматривать антисейсмические устройства для предотвращения падения пролетных строений с опор.

12.4.8 Для опор мостов допускается применять резиновые и многослойные резинометаллические конструкции по согласованию с научно-исследовательской организацией по сейсмостойкому строительству и сейсмическому риску.

12.4.9 При расчетной сейсмичности 9 и более баллов размеры подферменной плиты в балочных мостах с разрезными пролетными строениями длиной более 50 м, как правило, следует назначать такими, чтобы в плане расстояние вдоль оси моста от края площадок для установки опорных частей до граней подферменной плиты было не менее 0,005.

12.4.10 На площадках, сложенных вечномерзлыми грунтами, фундаменты допускается проектировать на грунтах, используемых в качестве основания по принципу I. Если грунты немерзлые или используются по принципу II, то следует предусматривать опирание подошвы фундаментов мелкого заложения или нижних концов свай, столбов и оболочек преимущественно на скальные или крупнообломочные грунты, гравелистые плотные пески, глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции.

Опирание нижних концов свай, столбов и оболочек на оттаивающие песчаные грунты с льдистостью за счет ледяных включений более 0,01 или глинистые грунты с показателем консистенции более 0,5 не допускается.

12.4.11 При расчетной сейсмичности 9 и более баллов стойки опорных поперечных рам мостов на нескальных основаниях должны иметь общий фундамент мелкого заложения или опираться на плиту, объединяющую головы всех свай (столбов, оболочек).

12.4.12 Подошва фундаментов мелкого заложения должна быть горизонтальной. Фундаменты с уступами допускаются только при скальном основании.

12.4.13 Для средних и больших мостов свайные опоры и фундаменты с плитой, расположенной над грунтом, следует проектировать, применяя наклонные сваи сечением до 400х400 мм или диаметром до 600 мм. Фундаменты и опоры средних и больших мостов допускается проектировать также с вертикальными сваями сечением не менее 600х600 мм или диаметром не менее 800 мм независимо от положения плиты ростверка и с вертикальными сваями сечением до 400х400 мм или диаметром до 600 мм в случае, если плита ростверка заглубляется в грунт.

12.4.14 Расчет мостов с учетом сейсмических воздействий следует производить на прочность, на устойчивость конструкций и по несущей способности грунтовых оснований фундаментов.

12.4.15 При расчете мостов следует учитывать совместное действие сейсмических, постоянных нагрузок и воздействий, воздействия трения в подвижных опорных частях и нагрузок от подвижного состава. Расчет мостов с учетом сейсмических воздействий следует производить как при наличии подвижного состава, так и при отсутствии его на мосту.

П р и м е ч а н и я

1 Совместное действие сейсмических нагрузок от подвижного состава не следует учитывать при расчете железнодорожных мостов, проектируемых для внешних подъездных путей и для внутренних путей промышленных предприятий (за исключением случаев, оговоренных в задании на проектирование) а также мостов, проектируемых для автомобильных дорог IIIп, IV и IVп категорий).

2 Сейсмические нагрузки не следует учитывать совместно с нагрузками от транспортеров и от ударов подвижного состава при расчете железнодорожных мостов, а также с нагрузками от тяжелых транспортных единиц (НК-80 и НГ-60), с нагрузками от торможения и от ударов подвижного состава при расчете автодорожных и городских мостов.

12.4.16 При расчете мостов с учетом сейсмических воздействий коэффициенты сочетания следует принимать равными:

– для постоянных нагрузок и воздействий, сейсмических нагрузок, учитываемых совместно с постоянными нагрузками, а также с воздействием трения от постоянных нагрузок в подвижных опорных частях - 1;

– для сейсмических нагрузок, действие которых учитывается совместно с нагрузками от подвижного состава и автомобильных дорог - 0,8;

– для нагрузок от подвижного состава железных дорог - 0,7;

– для нагрузок от подвижного состава автомобильных дорог - 0,3.

12.4.17 При расчете конструкций мостов на устойчивость и при расчете на прочность пролетных строений длиной 15 м и более следует учитывать сейсмические нагрузки, вызванные вертикальной и одной из горизонтальных составляющих колебаний грунта.

Сейсмические нагрузки, вызванные горизонтальными составляющими колебаний грунта, направленными вдоль и поперек оси моста, следует учитывать раздельно.

12.4.18 При расчете мостов сейсмические нагрузки следует учитывать в виде возникающих при колебаниях основания сил инерции частей моста и подвижного состава, а также в виде сейсмических давлений грунта и воды.

12.4.19 Сейсмические нагрузки от частей моста и подвижного состава следует определять согласно требованиям настоящих строительных норм с учетом упругих деформаций конструкций и основания моста, а также рессор железнодорожного состава.

12.4.20 При расчете мостов спектры расчетных реакций следует определить согласно положений пп. 7.5.2, 7.5.3 и 7.5.5.

12.4.21 Опоры мостов следует рассчитывать с учетом сейсмического давления воды.

12.4.22 При расчете на прочность анкерных болтов, закрепляющих на опорных площадках от сдвига опорные части моста, следует принимать коэффициент надежности .

12.4.23 При расчете конструкций мостов на устойчивость против опрокидывания коэффициент условий работы следует принимать: для конструкций, опирающихся на отдельные опоры - 1; при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов на скальных грунтах и основаниях - 0,9; при проверке фундаментов на нескальных грунтах и основаниях - 0,8. При расчете на устойчивость против сдвига коэффициент условий работы следует принимать равным 0,9.

12.4.24 При расчете грунтов и оснований для фундаментов мелкого заложения по несущей способности и при определении несущей способности свай (по грунту) влияние сейсмических воздействий следует учитывать в соответствии с требованиями норм по основаниям и фундаментам, свайным фундаментам, основаниям и фундаментам на вечномерзлых грунтах и МСП 5.01-102.

12.4.25 При проектировании фундаментов мелкого заложения эксцентриситет равнодействующей активных сил относительно центра тяжести сечения по подошве фундаментов ограничивается следующими пределами:

– в сечениях по подошве фундаментов, заложенных на нескальном грунте, - ;

– в сечениях по подошве фундаментов, заложенных на скальном грунте, - ,

где – радиус ядра сечения по подошве фундамента со стороны более нагруженного края сечения.

12.5         Трубы под насыпями

12.5.1 При расчетной сейсмичности 9 баллов следует применять железобетонные фундаментные трубы со звеньями замкнутого контура. Длину звеньев, как правило, следует принимать не менее 2 м.

12.5.2 В случае применения бетонных прямоугольных труб с плоскими железобетонными перекрытиями необходимо предусматривать соединение стен с фундаментом омоноличиванием выпусков арматуры. Бетонные стены труб следует армировать конструктивной арматурой. Между раздельными фундаментами следует устраивать распорки.

12.6         Подпорные стены

12.6.1 Для устройства подпорных стен применение каменной кладки насухо не допускается.

12.6.2 Максимальная высота железобетонных подпорных стен, считая от подошвы фундамента до самого его верха, должна быть при расчетной сейсмичности 8 баллов – 12 м, 9 баллов – 10 м.

12.6.3 Подпорные стены следует разделять по длине сквозными вертикальными швами на секции с учетом размещения подошвы каждой секции на однородных грунтах. Длина секции должна быть не более 15 м.

12.6.4 При расположении оснований смежных секций подпорной стены в разных уровнях переход от одной отметки основания к другой должен производиться уступами с отношением высоты уступа к его длине 1:2.

12.6.5 Применение подпорных стен в виде обратных сводов не допускается.

12.7         Тоннели

12.7.1 При проектировании тоннелей необходимо соблюдать требования настоящих строительных норм и МСН 3.03-07.

12.7.2 При выборе трассы тоннельного перехода необходимо, как правило, предусматривать заложение тоннеля вне зон тектонических разломов в однородных по сейсмической жесткости грунтах.

При прочих равных условиях следует отдавать предпочтение вариантам с более глубоким заложением тоннеля.

12.7.3 Для участков пересечения тоннелем тектонических разломов, по которым возможна подвижка массива горных пород, при соответствующем технико-экономическом обосновании необходимо предусматривать увеличение сечения тоннеля.

12.7.4 Обделку тоннелей следует проектировать замкнутой. Для тоннелей, сооружаемых открытым способом, следует применять цельносекционные сборные элементы.

12.7.5 Порталы тоннелей и лобовые подпорные стены следует проектировать, как правило, железобетонными.

12.7.6 Для компенсации продольных деформаций обделки следует устраивать антисейсмические деформационные швы, конструкция которых должна допускать смещение элементов обделки и сохранение гидроизоляции.

12.7.7 В местах примыкания к основному тоннелю камер и вспомогательных тоннелей (вентиляционных, дренажных и пр.) следует устраивать антисейсмические деформационные швы.

13   Гидротехнические сооружения

13.1         Область применения

Нормы настоящего раздела распространяются на проектирование вновь строящихся, расширяемых и реконструируемых напорных и безнапорных гидротехнических сооружений (ГТС), а также при строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, обследовании технического состояния, декларировании безопасности, страховании, восстановлении, консервации и ликвидации ГТС на площадках сейсмичностью 7, 8, 9 и более 9 баллов по карте общего сейсмического районирования территории Кыргызской Республики.

13.2        Общие положения. Определение нормативной, исходной и расчетной сейсмичности

13.2.1 При проектировании гидротехнических сооружений следует соблюдать требования действующих норм по проектированию соответствующих гидротехнических сооружений и дополнительных требований настоящих строительных норм.

13.2.2 Нормы настоящего раздела устанавливают специальные требования для ГТС, размещаемых или расположенных в районах с нормативной сейсмичностью I^nor, равной 7 баллам и более по карте сейсмического районирования территории КР (см. Приложение В).

13.2.3 Для обеспечения сейсмостойкости проектируемых, строящихся и эксплуатируемых ГТС требуется:

- проведение на стадии проектирования водоподпорных сооружений классов I и II специальных исследований с задачей установления исходной и расчетной сейсмичности площадки строительства, наличия опасных процессов и явлений, связанных с сейсмичностью, определения расчетных сейсмических воздействий, получение набора акселерограмм для этих воздействий;

- выполнение комплекса расчетов по оценке прочности и устойчивости сооружений и их элементов с учетом взаимодействия сооружений с основанием и водохранилищем;

- применение конструктивных решений и материалов, повышающих сейсмостойкость сооружений;

- включение в проекты водоподпорных сооружений классов I и II специального раздела о проведении в процессе эксплуатации сооружения слежения за опасными геодинамическими явлениями, в том числе землетрясениями;

- обследование состояния ГТС и их оснований после каждого перенесенного землетрясения интенсивностью на площадке сооружения 7 баллов и более.

13.2.4 Комплекс расчетов по оценке прочности и устойчивости ГТС и их элементов с учетом взаимодействия сооружений с основанием и водохранилищем следует производить на лицензионных программах, отвечающих настоящим требованиям, предъявляемым по классу ГТС.

13.2.5 При проектировании всех ГТС расчетную сейсмичность площадки строительства устанавливают по 3 стадийной схеме:

1 стадия: нормативная сейсмичность района,

2 стадия: исходная сейсмичность площадки строительства,

3 стадия: расчетная сейсмичность площадки строительства.

ГТС должны воспринимать расчетные сейсмические воздействия без угрозы собственного разрушения, а водоподпорные сооружения в составе напорного фронта (ВСФ) всех классов – без угрозы прорыва напорного фронта. При этом допускаются любые иные повреждения сооружения и основания, включая повреждения, нарушающие нормальную эксплуатацию объекта.

13.2.6 Нормативную сейсмичность района строительства I^norm надлежит определять по действующей карте сейсмического районирования территории КР (в соответствии с приложением В), или по соответствующим спискам населенных пунктов (в соответствии с приложением Г).

13.2.7 Исходную сейсмичность I^beg площадки ВСФ классов I и II следует определять по результатам детального сейсмического районирования (ДСР). При этом следует составлять сейсмотектоническую модель сейсмического района расположения объекта, включающую в себя карту и характеристики основных зон ВОЗ, а также сведения о наличии или отсутствии активных разломов и возможности склоновых смещений большого объема и их параметрах. ДСР должно выполняться при научном сопровождении специализированной организации.

Исходную сейсмичность остальных ГТС допускается принимать равной нормативной сейсмичности района.

В случаях, когда нормативная сейсмичность района превышает 9 баллов, исходную сейсмичность площадки строительства независимо от вида и класса ГТС следует определять на основе ДСР.

13.2.8 Расчетную сейсмичность I^des площадки гидротехнических сооружений следует устанавливать исходя из исходной сейсмичности и с учетом данных сейсмического микрорайонирования (СМР). Для ВСФ классов I и II исследования СМР следует выполнять инструментальными и расчетными методами.

Расчетную сейсмичность площадок для других ГТС, безнапорных ГТС всех классов, а также при соответствующем обосновании подпорных сооружений класса III и IV допускается принимать по таблице 13.1 с учетом результатов инженерно-геологических и геофизических изысканий на площадке строительства.

Как при СМР, так и при инженерно-геологических изысканиях глубину слоя исследования сейсмических свойств грунта следует определять, исходя из особенностей геологического строения площадки, но не менее 40 м от подошвы сооружения (для сооружений классов III и IV, не входящих в состав напорного фронта, – не менее 20 м).

Типы грунтовых условий и его физико-механические и сейсмические характеристики следует определять с учетом возможных техногенных изменений свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

В случаях, когда расчетную сейсмичность площадки определяют методами СМР, следует дополнительно устанавливать скоростные, частотные и резонансные характеристики грунта основания сооружения.

П р и м е ч а н и я

1 В случаях, когда площадки ГТС сложены грунтами, по своему составу занимающими промежуточное положение между грунтами типов I и II или II и III (например, основание сооружения представлено слоистыми грунтами), дополнительно к типам грунта, указанным в таблице 13.1, допускается введение типов I–II, II–III соответственно. При этом расчетную сейсмичность площадки I^des при грунтах типа I–II принимают как при грунтах типа II, а при грунтах типов II–III – как при грунтах типа III.

2 На период нахождения водохранилища в опорожненном состоянии (например, в строительный или ремонтный периоды) расчетную сейсмичность площадки водоподпорных сооружений при соответствующем обосновании допускается понижать на 1 балл.

13.2.9 На ранних стадиях проектирования при выборе площадки ГТС исходную сейсмичность допускается принимать равной величине I^norm, а расчетную сейсмичность уточнять по таблице 13.1 на основании результатов инженерно-геологических изысканий.

13.2.10 Строительство ГТС на площадках расчетной сейсмичностью более 9 баллов, а также расчетной сейсмичностью 9 баллов, но при наличии в основании площадки грунтов типа III по сейсмическим свойствам, требуется осуществлять при соответствующем научном обосновании.

13.2.11 Здания ГЭС руслового, приплотинного и деривационного типов следует проектировать в соответствии с указаниями 13.4, 13.5 и 13.6. При этом здания всех типов следует рассматривать в качестве ВСФ (13.4.1).

13.2.12 Проектировать надводные здания, крановые эстакады, опоры ЛЭП и другие строительные конструкции, входящие в состав гидроузлов, следует в соответствии с разделами 5,7,8,9; при этом расчетную сейсмичность площадки строительства следует принимать в соответствии с разделом 13 (ГТС).

В случае размещения этих объектов на ГТС или в контакте с ними сейсмическое воздействие должно задаваться движением, передаваемым со стороны основного сооружения.

13.3        Сейсмические воздействия и определение их характеристик

13.3.1 Сейсмические воздействия следует учитывать в тех случаях, когда значение величины I^des (расчетное) составляет 7 баллов и более.

П р и м е ч а н и е – Сейсмические воздействия входят в состав особых сочетаний нагрузок и воздействий (МСН 3.04-01).

Т а б л и ц а 13.1 – Расчетная сейсмичность площадки сооружения

Окончание таблицы 13.1

13.3.2 Для ВСФ класса I или II должны быть установлены расположение и характеристики основных зон ВОЗ сейсмического района, включая параметры сейсмических воздействий.

На основе выполненных исследований для площадки ГТС должны быть установлены значения максимальных пиковых ускорений основания , нижнюю границу которых определяют в соответствии с уравнениями 13.4.5.

13.3.3 Расчетные сейсмические воздействия при применении динамической теории расчета сооружения на сейсмические воздействия (ДТ) должны задаваться расчетными акселерограммами (РА), масштабированными (при необходимости) по значению . Следует подбирать РА с учетом данных о скоростных, частотных и резонансных характеристиках грунтов, залегающих в основании сооружения.

Должны быть применены РА:

- из числа записей, полученных на площадке или в районе сооружения;

- аналоговые из числа записей, полученных в районах, сходных с районом площадки строительства по сейсмотектоническим, геологическим и другим сейсмологическим условиям;

- синтезированные, сформированные в соответствии с указанными ниже расчетными параметрами сейсмического воздействия:

- общая длительность сейсмических колебаний τ, с;

- длительность фазы сейсмических колебаний основания τ_0,5, в течение которой пиковое

ускорение при расчетном землетрясении достигает значений не менее 0,5 , с;

- период колебаний, соответствующий максимальному пиковому ускорению Т_max, с;

- преобладающий период колебаний Т_0.5 при землетрясении для фазы сейсмических колебаний длительностью τ_0,5.

При этом спектр отклика синтезированной акселерограммы не должен быть ниже огибающей спектров отклика отобранных аналоговых акселерограмм во всем диапазоне учитываемых частот сейсмических колебаний.

Приведенные параметры задают для двух горизонтальных и одной вертикальной компонент расчетной акселерограмм.

П р и м е ч а н и е – Объем и состав сейсмологических исследований окончательно устанавливает генеральный проектировщик и согласовывает заказчик.

13.3.4 Расчетные сейсмические воздействия для ВСФ класса IV или III и безнапорных ГТС всех классов должны определяться от сейсмического ускорения основания, заданного постоянным во времени и равным значению максимального пикового ускорения, определяемого в соответствии с уравнениями 13.4.5.

13.3.5 В расчетах ГТС и их оснований учитывают следующие сейсмические нагрузки:

- распределенные по объему сооружения и его основания (а также боковых засыпок и наносов) инерционные силы  интенсивностью

где ρ(x) – плотность материала в точке наблюдения x с координатами (в общем случае) x1, x2, x3 по осям 1, 2, 3 соответственно;

– вектор ускорения точки x в момент времени t в абсолютном движении системы «сооружение–основание»;

- распределенное по поверхности контакта сооружения с водой гидродинамическое давление, вызванное инерционным влиянием колеблющейся с сооружением части жидкости;

- гидродинамическое давление, вызванное возникшими при землетрясении волнами на поверхности водоема.

В необходимых случаях учитывают взаимные подвижки блоков в основании сооружения, вызванные прохождением сейсмической волны.

Учитывают также возможные последствия таких связанных с землетрясениями явлений, как:

- смещения по тектоническим разломам;

- проседание грунта;

- обвалы и оползни;

- разжижение грунта.

Отказ от учета инерционных свойств основания допускается при специальном обосновании.

13.4         Расчетные сейсмические воздействия. Условия расчетов гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия

13.4.1 Водоподпорные сооружения следует рассчитывать методами ДТ. Водоподпорные сооружения классов III и IV и безнапорные ГТС допускается рассчитывать на расчетные сейсмические воздействия методами, реализованными в лицензионных программах для данного класса ГТС.

П р и м е ч а н и е – Перечень сооружений, относящихся к водоподпорным сооружениям в составе напорного фронта, может быть расширен по усмотрению проектной организации за счет зданий ГЭС, напорных трубопроводов большого диаметра и иных объектов, разрушение которых по своим последствиям идентично прорыву напорного фронта.

13.4.2 Для оценки сейсмостойкости сооружений следует формировать особое сочетание нагрузок и воздействий, включающее в себя нагрузки и воздействия основного сочетания и особую нагрузку от сейсмического воздействия интенсивностью, отвечающей расчетной сейсмичностью I^des площадки строительства. При этом оценку прочности и устойчивости следует выполнять по специально разработанным проектной организацией критериям, обеспе-чивающим выполнение требований 13.2.5. В этих случаях допускается принимать для всех сооружений значение коэффициента надежности по ответственности сооружения, равное 1,1.

Допускается также применять вероятностные методы для оценки сейсмостойкости сооружений.

13.4.3 В расчетах сейсмостойкости ГТС с применением ДТ сейсмическое ускорение основания следует задавать РА землетрясения, представляющей собой в общем случае однокомпонентную, двухкомпонентную или трехкомпонентную (j = 1, 2, 3) функцию времени . При этом смещения (деформации, напряжения и усилия) определяют на всем временнόм интервале сейсмического воздействия на сооружение.

В случае применения линейного динамического анализа максимальные и минимальные значения указанных величин за весь рассматриваемый временнόй интервал следует суммировать со значениями смещений (деформаций, напряжений и усилий), полученными от остальных нагрузок и воздействий, входящих в состав особого сочетания нагрузок и воздействий, включающего в себя сейсмические воздействия.

П р и м е ч а н и е – В качестве исходного сейсмического воздействия можно использовать также велосиграммы либо сейсмограммы.

13.4.4 Следует рассчитывать ГТС по ДТ с применением нелинейного или линейного временнόго динамического анализа. Программа расчета должна выполнять:

-временнόй динамический анализ (линейный и нелинейный) с применением пошагового интегрирования дифференциальных уравнений;

-линейный динамический анализ (ЛДА). ЛДА допускается выполнять также методом разложения решения в ряд по формам собственных колебаний.

13.4.5 Расчеты ГТС по ДТ следует выполнять на РА с максимальными пиковыми ускорениями  в основании сооружения

                                                       (13.1)

Значения ускорений для сооружений со сроком службы более 50 лет не должны быть меньше определяемых по следующим формулам:

- для ВСФ классов I и II

gA                                                            (13.2)

- для ВСФ класса III

0,93gA                                                    (13.3)

- для ВСФ класса IV и безнапорных ГТС

0,5gA                                                       (13.4)

Значения ускорений для сооружений со сроком службы не более 50 лет не должны быть меньше определяемых по следующим формулам:

- для ВСФ классов I и II

0,9gA                                                       (13.5)

- для ВСФ класса III

0,84gA                                                    (13.6)

- для ВСФ класса IV и безнапорных ГТС

0,45gA                                                    (13.7)

В формулах (13.2)–(13.7) через А обозначено значение расчетного ускорения основания в долях g (g = 9,81 м/с2). Значение ускорения А в зависимости от значения исходной сейсмичности I^beg, расчетной сейсмичности I^des площадки строительства и реальных грунтовых условий на конкретной площадке приведены в таблице 13.2.

Т а б л и ц а 13.2 – Значения ускорений

13.4.6 На предварительной стадии проектирования в качестве расчетных ускорений следует использовать ускорения, определенные в 13.4.5.

13.4.7 При выполнении динамического анализа сейсмостойкости ГТС следует применять значения параметров затухания ζ, установленные на основе динамических исследований поведения сооружений при сейсмических воздействиях.

При отсутствии экспериментальных данных о реальных значениях параметров затухания в расчетах сейсмостойкости допускается применять значения параметров затухания ζ, не превышающие:

0,01 – для стальных сооружений и стальных элементов сооружений;

0,05 – для бетонных и железобетонных сооружений и бетонных и железобетонных элементов сооружений;

0,15 – для сооружений из грунтовых материалов;

0,08 – для скальных пород оснований;

0,12 – для полускальных и нескальных грунтов оснований.

13.4.8 В расчетах водоподпорных сооружений классов III и IV и безнапорные ГТС материалы сооружения и основания считаются линейно-упругими; в поведении системы «сооружение–основание» отсутствует геометрическая, конструктивная или физическая нелинейность.

Сейсмическое ускорение основания задается постоянной во времени векторной величиной , модуль которой принимается равным значению максимального пикового ускорения [см. формулу (13.1)], а конкретные значения величин пикового ускорения определяют в соответствии с указаниями 13.4.5.

13.4.9 Плотность материалов сооружений и грунтов оснований следует определять по соответствующим строительным нормам и правилам по основаниям гидротехнических сооружений, по плотинам из грунтовых материалов, бетону и железобетону, по бетонным и железобетонным конструкциям гидротехнических сооружений. При этом плотность материалов и грунтов устанавливается с учетом степени их водонасыщения.

13.4.10 Динамические деформационные и прочностные характеристики материалов сооружений и грунтов оснований при расчете сейсмостойкости ГТС классов I и II следует определять экспериментально; для сооружений классов III и IV допускается применение справочных данных.

Для всех сооружений можно применять данные натурных исследований, в том числе:

- результаты геофизического мониторинга тела и основания плотины, при этом известные корреляционные зависимости применяют для перехода от данных, отвечающих частотному спектру колебаний при геофизических изысканиях, к прогнозируемому частотному спектру колебаний в расчетном сейсмособытии;

- фактические собственные частоты колебаний сооружения, измеренные в ходе тестовых динамических испытаний (13.6.2) или в процессе стационарных инженерно-сейсмометрических наблюдений;

- данные прочностных испытаний и неразрушающего контроля для образцов, выбуренных из тела плотины и основания.

В случаях отсутствия соответствующих экспериментальных данных допускается применять корреляционные связи между значениями статического модуля общей деформации E₀ (или статического модуля упругости E_st) и динамического модуля упругости E_dyn, определяемого геофизическими методами. Допускается также применение статических прочностных характеристик материалов сооружения и грунтов основания; при этом следует вводить дополнительные коэффициенты условий работы, устанавливаемые нормами проектирования соответствующих сооружений для учета влияния на эти характеристики кратковременных динамических воздействий.

13.4.11 При наличии в основании, боковой засыпке или теле ГТС водонасыщенных несвязных или слабосвязных грунтов следует учитывать влияние возможных при сейсмических воздействиях разжижения грунтов, локальных разуплотнений и разрушений грунта (например, при наличии в указанных элементах сооружения глинистых тиксотропных грунтов – возможность текучести этих грунтов).

13.4.12 Для сооружений из грунтовых материалов, а также для береговых склонов предельные значения допустимых остаточных деформаций и повреждений (осадки, смещения, трещины и т. д.), соответствующие состояниям сооружений, указанным в 13.2.5, следует назначать по результатам специального обоснования с учетом природных условий площадки строительства, особенностей конструкции и условий эксплуатации сооружения.

Сейсмостойкость сооружений на повторные сейсмические воздействия следует рассчитывать по вторичным схемам.

П р и м е ч а н и е – Вторичная схема – расчетная схема отражающая состояние сооружения в период времени от момента окончания землетрясения до начала ремонтных работ.

На предварительных стадиях проектирования (при отсутствии оценок вероятности возникновения значимых повторных толчков на площадке рассматриваемого ГТС) допускается проводить проверку сейсмостойкости при повторных землетрясениях с интенсивностью, уменьшенной по сравнению с нормативной интенсивностью на 1 балл.

13.4.13 Для определения напряженно-деформированного состояния ГТС при сейсмических воздействиях следует применять расчетные схемы, как правило, соответствующие таковым для расчета сооружения на нагрузки и воздействия основного сочетания. При этом следует учитывать направление сейсмического воздействия относительно сооружения и пространственный характер колебаний сооружения при землетрясении.

Допускается для ряда сооружений применять двумерные расчетные схемы:

- расчеты по схеме плоской деформации – для гравитационных плотин, подпорных стен и других массивных сооружений;

- расчеты при схематизации указанных сооружений оболочками средней толщины, а также пластинами, работающими в срединной плоскости как изгибаемые плиты, – для арочных плотин и аналогичных им конструкций.

При специальном обосновании допускается применять также одномерные расчетные схемы для конструкций стержневого типа.

13.4.14 Размеры расчетной области основания в совокупности с другими грунтовыми массивами следует назначать таким образом, чтобы при принятых размерах области основания была обеспечена необходимая точность результатов расчета. Размеры расчетной области, занятой грунтовыми массивами, должны позволить проявиться предельным состояниям, характерным как для сооружений, так и для грунтовых массивов.

Для сооружений, входящих в состав напорного фронта, расчетная область основания, как правило, по своей нижней границе должна иметь плановые размеры не менее 5H, а по глубине от подошвы сооружения – не менее 2H, где H – характерный размер сооружения (для водоподпорных сооружений H – высота сооружения).

Для ГТС других видов размеры расчетной области основания принимают проектные организации на основе опыта проектирования подобных сооружений.

П р и м е ч а н и е – Если на глубине менее 2Н находятся породы, характеризуемые скоростями распространения упругих сдвиговых волн не менее 1100 м/с, допускается совмещать подошву расчетной области основания с кровлей указанных пород.

13.4.15 В расчетах сейсмостойкости по ДТ для каждой из компонент вектора смещения в принятой расчетной схеме сейсмические воздействия определяют в виде акселерограмм, построенных по компонентам РА (с учетом их пространственной ориентации). Расчет проводят на совместное действие учитываемых компонент РА. При этом вычисленные значения (смещения, деформации, напряжения, усилия), характеризующие состояние сооружения и определяющие его устойчивость при его колебаниях должны определяться обобщенными значениями на момент окончания действия встряски.

В расчетах сейсмостойкости сооружений направление сейсмического воздействия  следует выбирать таким образом, чтобы воздействие оказалось наиболее опасным для сооружения.

Протяженные тоннели допускается рассчитывать на сейсмическое воздействие в плоскости, нормальной к оси тоннеля.

Отдельно стоящие ГТС, схематизируемые стержнями, следует рассчитывать на горизонтальные сейсмические воздействия в плоскостях наибольшей и наименьшей жесткости.

13.4.16 Число форм собственных колебаний q, учитываемых в прочностных расчетах с применением разложения решения по указанным формам, следует выбирать таким образом, чтобы выполнялись условия:

,                                               (13.8)

,                                               (13.9)

где  ω_q – частота последней учитываемой формы собственных колебаний;

        ω₁ – минимальная частота собственных колебаний;

        ω_c – частота, соответствующая пиковому значению на спектре отклика расчетной акселерограммы.

При этом число применяемых форм колебаний должно составлять не менее 25.

П р и м е ч а н и е – На ранних стадиях проектирования при соответствующем обосновании допускается учитывать меньшее число форм колебаний, чем указано в настоящем пункте.

13.4.17 В расчетах прочности ГТС с учетом сейсмических воздействий в случае контакта боковых граней сооружения с грунтом (в том числе наносами) следует учитывать влияние сейсмических воздействий на значение бокового давления грунта.

Конкретные методы определения бокового давления грунта при учете сейсмического воздействия в расчетах прочности сооружений принимают проектные организации с учетом особенностей конструкции сооружений и условий их эксплуатации.

13.4.18 Устойчивость ГТС и их оснований с учетом сейсмических нагрузок следует проверять в соответствии с указаниями соответствующих строительных норм и правил по основаниям гидротехнических сооружений и по плотинам из грунтовых материалов.

В тех случаях, когда по расчетной схеме при потере устойчивости сооружение сдвигается совместно с частью грунтового массива, в расчетах устойчивости сооружений и их оснований следует учитывать грунтовые сейсмические силы в сдвигаемой части расчетной области основания.

Во всех случаях сдвигаемые грунтовые области (откосы сооружений из грунтовых материалов, склоны берегов и котлованов, засыпка подпорных стен, наносы, а также грунтовые массивы, слагающие основание) определяют из условия предельного равновесия этих областей с учетом всех нагрузок и воздействий особого сочетания, включающего в себя сейсмические воздействия.

Конкретные методы определения предельного состояния сдвигаемых грунтовых массивов, в том числе и в случае бокового давления грунта при сдвиге, принимают проектные организации с учетом особенностей конструкций и условий эксплуатации сооружений.

П р и м е ч а н и е – Если грунтовые массивы примыкают к боковым граням сооружения с двух сторон, то в расчетах устойчивости следует принимать, что сейсмические силы в обоих грунтовых массивах действуют в одном направлении и тем самым увеличивают общее давление грунта на одну из боковых граней сооружения и одновременно уменьшают давление на противоположную грань.

13.4.19 В тех случаях, когда при проектировании ГТС прогнозируется отложение у верховой грани сооружения наносов, следует учитывать влияние этих наносов в расчетах прочности и устойчивости сооружения при сейсмических воздействиях.

При этом следует принимать во внимание характерные особенности наносов как объекта расчета:

- переменная высота слоя наносов на разных временных этапах эксплуатации сооружения;

- возможность существенной неоднородности слагающих наносы грунтов и их физико-механических свойств по высоте слоя наносов;

- возможность изменения во времени состава и свойств грунтов, слагающих наносы.

Все основные характеристики состояния наносов у верховой грани сооружения для различных временных этапов эксплуатации сооружения должны быть определены при проектировании сооружения и уточняться в процессе эксплуатации объекта по данным натурных наблюдений и исследований. Особое внимание должно обращаться на установление возможности разжижения грунтов наносов при сейсмических воздействиях и размеров зоны этого явления.

13.4.20 В створе сооружения, в зоне водохранилища и нижнем бьефе подлежат проверке на устойчивость участки береговых склонов, потенциально опасные в отношении возможности обрушения при землетрясениях.

Для береговых склонов назначенный срок службы принимают равным максимальному для сооружений данного гидроузла.

13.4.21 В расчетах устойчивости ГТС, их оснований и береговых склонов следует учитывать возникающие под влиянием сейсмических воздействий дополнительное (динамическое) поровое давление, а также изменения деформационных, прочностных и других характеристик грунта в соответствии с 13.4.10 и 13.4.11.

13.4.22 Подземные сооружения классов I и II на сейсмические воздействия следует рассчитывать по ДТ. В этих случаях напряженно-деформированное состояние сооружения следует определять из единого динамического расчета системы, включающей в себя грунтовую среду, подземное сооружение и само сооружение.

В расчетах подземных сооружений классов III и IV выполняемых не по ДТ следует учитывать раздельно:

а) сейсмическое давление грунта, вызванное прохождением в грунтовой среде сейсмических волн сжатия–растяжения и сдвига;

б) инерционные сейсмические нагрузки от массы конструкции подземного сооружения и массы породного свода.

В расчетах подземных сооружений по ДТ, так и не по ДТ следует учитывать сейсмическое давление воды.

13.4.23 В расчетах ГТС на сейсмические воздействия следует учитывать инерционное влияние колеблющейся совместно с сооружением части жидкости. С этой целью к массе сооружения, на смоченной поверхности сооружения, добавляют массу колеблющейся воды.

Сейсмическое давление воды на сооружение допускается не учитывать, если глубина водоема у сооружения менее 10 м.

13.4.24 При расчете ГТС на горизонтальную составляющую сейсмического воздействия присоединенную массу воды m_w, приходящуюся на единицу площади их поверхности, следует определять по формуле

,                                                 (13.10)

где ρ_w – плотность воды;

      h – глубина воды у сооружения;

μ – безразмерный коэффициент присоединенной массы воды, определяемый по таблице 13.5;

ψ – коэффициент, учитывающий ограниченность длины водоема и принимаемый для l/h ≥ 3 равным 1, а для l/h < 3 – по таблице 13.5;

здесь l – расстояние между сооружением и противоположным ему берегом водоема (для шлюзов и аналогичных сооружений – между противоположными стенками конструкции) на глубине 2/3h от свободной поверхности воды.

П р и м е ч а н и я

1 Для предварительного выбора характера колебаний сооружения по таблице 13.5 следует учитывать для бетонных и железобетонных плотин на нескальном основании колебания вращения и сдвига сооружения как жесткого тела, а для плотин из грунтовых материалов – деформации сдвига. В качестве расчетного следует использовать характер колебаний, приводящих к получению максимального значения присоединенной массы воды.

2 Если вода находится с двух сторон сооружения, ее присоединенную массу следует принимать равной сумме присоединенных масс воды, определяемых для каждой из сторон сооружения.

13.4.25 Для отдельно стоящих сооружений типа водонапорных башен и свай присоединенную массу воды, приходящуюся на единицу длины конструкции, следует определять по формуле

,                                                        (13.11)

где d – диаметр круглого или размер стороны квадратного поперечного сечения сооружения, м;

μ – коэффициент, определяемый по таблице 13.4.

13.4.26 В расчетах прочности и устойчивости безнапорных сооружений допускается учитывать сейсмическое давление воды, определяемое по формулам:

а) для жестких массивных оградительных и причальных портовых ГТС:

,

                                                        ,                                                  (13.12)

                                                        ;

б) для отдельно стоящих сооружений, перечисленных в 13.4.25:

,

                                                        ,                                                 (13.13)

                                                        ;

где p – ординаты эпюры гидродинамического давления, отнесенные к единице площади поверхности сооружения;

     р₀ – ординаты эпюры гидродинамического давления, отнесенные к единице высоты отдельно стоящего сооружения;

    Р – суммарное гидродинамическое давление на единицу длины сооружения;

    Р₀ – суммарное гидродинамическое давление на отдельно стоящее сооружение;

    h₀ – глубина погружения точки приложения равнодействующей гидродинамического давления;

   D, Ω, χ- безразмерные коэффициенты, определяемые по таблице 13.4;

П р и м е ч а н и е – Если вода находится с двух сторон сооружения, гидродинамическое давление следует принимать равным сумме абсолютных значений гидродинамических давлений, определенных для каждой из сторон сооружения.

13.4.27 В напорных водоводах гидродинамическое давление P_max следует определять по формуле

,                                        (13.14)

где Сw – скорость звука в воде, равная 1300 м/с;

Т₀ – преобладающий период сейсмических колебаний грунта, значение которого принимают равным 0,5 с.

13.4.28 При расчете ГТС на вертикальную составляющую сейсмического воздействия следует учитывать дополнительное сейсмическое давление воды p_w,ad (ординаты давления) на наклонные грани сооружений, определяемое по формуле

,                                      (13.15)

где z – расстояние от рассматриваемого сечения до водной поверхности;

 Q– угол наклона напорной грани к вертикали.

13.4.29 Если в результате землетрясения могут произойти остаточные деформации (смещения) дна водохранилища или есть опасность склоновых смещений больших объемов грунта на берегах водохранилища, то при назначении превышения гребня плотины над расчетным горизонтом водохранилища следует учитывать возможность возникновения на поверхности водохранилища волн сейсмического происхождения.

Остаточные смещения горных пород дна водохранилища, как правило, возможны при наличии в зоне водохранилища тектонических нарушений, особенно – активных разломов. При этом оценивать высоту волн следует с учетом прогноза характера сейсмотектонического движения (остаточного смещения) бортов тектонического разлома.

В тех случаях, когда по линии разлома при землетрясении преимущественно возможны субгоризонтальные подвижки структурно-тектонических блоков дна (совместно с сооружением), высоту волны Δh, м, определяют по формуле

,                                                (13.16)

где А – принимают по таблице 13.2;

Т₀ – преобладающий период сейсмических колебаний ложа водохранилища, определяемый по данным сейсмологических исследований, а при их отсутствии принимаемый равным Т₀ = 0,5 с;