Сравнительный анализ положений строительных норм СНиП РК 2.03-30-2006 и СНиП II-7-81* при проектировании зданий и сооружений с учетом требовании норм разных стран

Тезисы лекции

Сравнительный анализ положений строительных норм СНиП РК 2.03-30-2006 и СНиП II-7-81* при проектировании зданий и сооружений.

Основное содержание лекции

Лекция 16

Тема лекции 16.Периоды и формы собственных колебаний зданий и сооружений различных конструктивных схем.

План лекции

· Периоды и формы собственных колебаний зданий и сооружений различных конструктивных схем.

· Динамические характеристики зданий с кирпичными несущими стенами и их прочность.

Тезисы лекции

Периоды и формы собственных колебаний зданий и сооружений различных конструктивных систем. Эмпирические формулы для определения периодов собственных колебаний для зданий различных конструктивных схем.

Основное содержание лекции

Период и логарифмический декремент основного тона собственных колебаний здания являются важными расчетными параметрами при анализе изменений его напряженно-деформированного состояния в процессе эксплуатации

Колебания здания представляют собой суперпозицию его собственных колебаний и вынужденных колебаний, вызванных различными внутренними (работой бытовой техники и различных технических систем здания) и внешними (городским транспортом, стройками и т.п.) воздействиями.

При измерениях периода и декремента собственных колебаний здания рабочий диапазон составляет 0,5…20 Гц. При измерениях периода и декремента собственных колебаний элементов конструкции здания - 0,6…100 Гц.

Лекция 17

Тема лекции 17. Основные принципы выбора объемно-планировочных и конструктивных решений сейсмостойких зданий

План лекции

· Объемно-планировочные решения зданий и сооружений. Конструктивные схемы зданий и сооружений.

· Факторы, влияющие на деформацию зданий и сооружений при землетрясениях. Габариты зданий: основные требования, предъявляемые к формам зданий и сооружений.

Тезисы лекции

1. Основные принципы выбора объемно-планировочных и конструктивных решений сейсмостойких зданий. Основные требования, предъявляемые к формам зданий и сооружений. Предельно-допустимые размеры зданий в плане или расстояния между антисейсмическими швами. Предельные размеры высоты зданий (в метрах) и предельное количество этажей зданий, проектируемых в сейсмических районах.

2. Допустимые размеры выступающих и западающих в плане частей зданий каркасных и железобетонных стеновых конструктивных систем. Допустимые размеры выступающих и западающих в плане частей зданий с несущими кирпичными (каменными) стенами или комплексной конструкции. Наружные и внутренние ограждающие стены и перегородки, выполняемые в виде заполнения, и участвующие в восприятии расчетных сейсмических нагрузок на здание.

Основное содержание лекции

Основные принципы выбора объемно-планировочных и конструктивных решений сейсмостойких зданий

В соответствии с требованиями п. 3.4 СНиП РК 2.03-30-2006при проектировании зданий и сооружений следует:

· принимать объемно-планировочные и конс­труктивные решения, обеспечивающие, как пра­вило, симметричность и регулярность распре­деления масс и жесткостей в плане и по высоте зданий и сооружений;

· применять материалы, конструкции и конс­труктивные схемы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок на здания и со­оружения;

· отдавать предпочтение многократно статичес­ки неопределимым конструктивным системам;

· предусматривать конструктивные мероприя­тия, обеспечивающие устойчивость и геометри­ческую неизменяемость конструктивных систем при развитии в конструкциях и соединениях плас­тических деформаций и исключающие возмож­ность их хрупкого разрушения;

· конструировать стыковые соединения, опор­ные элементы и узлы таким образом, чтобы они обеспечивали передачу усилий и совместную ра­боту несущих конструкций во время землетрясе­ния;

· располагать стыки между несущими элемента­ми вне зоны максимальных усилий.

В соответствии с требованиями п. 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006 при проектировании зданий в сейсмических районах здания следует разделять вертикальными антисейсмическими швами в случаях, если:

· здание имеет сложную неправильную конфи­гурацию в плане и по высоте;

· размеры здания в плане не соответствуют по­ложениям пункта 7.3 СНиП РК 2.03-30-2006;

· объемно-планировочные решения здания не соответствуют положениям пунктов 7.4 и 7.5 СНиП РК 2.03-30-2006.

Размеры зданий в плане или расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать размеров, указанных в табл. 7.1 СНиП РК 2.03-30-2006.

Высота зданий (в метрах) и количество эта­жей не должны превышать размеров, указанных в табл. 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006.

Таблица 7.1 СНиП РК 2.03-30-2006

Таблица 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006

В зданиях каркасных или железобетонных стеновых конструктивных систем, проектируемых в сейсмических районах:

а) размеры выступающих и западающих в пла­не частей здания не должны превышать 25% от наименьшего линейного размера здания в плане;

б) суммарная площадь всех выступающих и западающих частей не должна превышать 20% площади этажа в плане;

в) в распределении масс и жесткостей каждого этажа, как правило, должна сохраняться осевая симметрия.

В зданиях с несущими стенами кирпичны­ми (каменными) или комплексной конструкции, выступающие и западающие в плане части зданий не должны превышать:

· на площадках сейсмичностью 7 баллов - 2 м;

· на площадках сейсмичностью 8 и 9 баллов - 1 м.

Наружные и внутренние ограждающие стены и перегородки, выполняемые в виде запол­нения, могут проектироваться:

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 «Кар­касные здания».

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

В зданиях высотой 3 этажа и более сле­дует принимать, как правило, не менее одной лестничной клетки в пределах каждого отсека.

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

В реконструируемых зданиях, имеющих лест­ничные клетки, расположенные в пределах пла­на здания, дополнительные лестничные клетки и лифтовые шахты допускается располагать вне пределов плана здания.

Лекция 18

Тема лекции 18. Способы снижения сейсмических нагрузок.

План лекции.

1. Мероприятия, принимаемые при проектировании зданий и сооружений в сейсмических районах, по снижению сейсмических нагрузок.

2. Антисейсмические мероприятия. Антисейсмические швы. Антисейсмические пояса.

3. Создание условий для развития пластических деформаций в элементах и узлах конструкций зданий и сооружений, проектируемых в сейсмических районах. Диссипация сейсмической энергии.

Тезисы лекции

1. Антисейсмические швы. Предельно-допустимые размеры зданий в плане или расстояния между антисейсмическими швами. Требования СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

2. Антисейсмические пояса. Детали устройства антисейсмических поясов. Требования СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах». Принципы снижения сейсмических нагрузок при проектировании зданий и сооружений. Требования СНиП РК 3.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах». Проектирование элементов конструкции зданий и сооружений с учетом развития пластических деформаций. Диссипация энергии.

Основное содержание лекции

В соответствии с требованиями п. 3.4 СНиП РК 2.03-30-2006при проектировании зданий и сооружений следует:

· принимать объемно-планировочные и конс­труктивные решения, обеспечивающие, как пра­вило, симметричность и регулярность распре­деления масс и жесткостей в плане и по высоте зданий и сооружений;

· применять материалы, конструкции и конс­труктивные схемы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок на здания и со­оружения;

· отдавать предпочтение многократно статичес­ки неопределимым конструктивным системам;

· предусматривать конструктивные мероприя­тия, обеспечивающие устойчивость и геометри­ческую неизменяемость конструктивных систем при развитии в конструкциях и соединениях плас­тических деформаций и исключающие возмож­ность их хрупкого разрушения;

· конструировать стыковые соединения, опор­ные элементы и узлы таким образом, чтобы они обеспечивали передачу усилий и совместную ра­боту несущих конструкций во время землетрясе­ния;

· располагать стыки между несущими элемента­ми вне зоны максимальных усилий.

В соответствии с требованиями п. 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006 при проектировании зданий в сейсмических районах здания следует разделять вертикальными антисейсмическими швами в случаях, если:

· здание имеет сложную неправильную конфи­гурацию в плане и по высоте;

· размеры здания в плане не соответствуют по­ложениям пункта 7.3 СНиП РК 2.03-30-2006;

· объемно-планировочные решения здания не соответствуют положениям пунктов 7.4 и 7.5 СНиП РК 2.03-30-2006.

Размеры зданий в плане или расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать размеров, указанных в табл. 7.1 СНиП РК 2.03-30-2006.

Высота зданий (в метрах) и количество эта­жей не должны превышать размеров, указанных в табл. 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006.

Таблица 7.1 СНиП РК 2.03-30-2006

Таблица 7.2 СНиП РК 2.03-30-2006

Антисейсмические швы следует выпол­нять с соблюдением следующих условий:

1). Антисейсмические швы, как правило, должны разделять здания и сооружения по всей высоте. Температурные и осадочные швы следу­ет совмещать с антисейсмическими.

На строительных площадках сейсмичностью 7 и 8 баллов, а также 9 баллов, при грунтах I и II ка­тегорий по сейсмическим свойствам, допускается не устраивать антисейсмических швов в фунда­ментах.

На строительных площадках сейсмичностью 9 баллов при грунтах III категории, а также на площадках сейсмичностью 10 баллов антисей­смические швы должны разделять здания и со­оружения по всей высоте, включая фундаменты; в одноэтажных каркасных зданиях антисейсми­ческие швы в фундаментах допускается не уст­раивать;

2). Антисейсмические швы следует выпол­нять путем возведения парных стен, парных рам или рамы и стены;

3). Ширину антисейсмического шва следует принимать не менее значения суммарного гори­зонтального перемещения двух смежных отсеков.

Величину перемещений отсеков следует опреде­лять от действия нагрузок, вычисляемых по фор­муле (5.2) СНиП РК 2.03-30-2006.

При высоте здания до 5 м ширина антисейс­мического шва, вне зависимости от результатов расчетов, должна быть не менее 50 мм. Ширину антисейсмического шва здания большей высоты следует увеличивать на 30 мм на каждые 5 м вы­соты.

4).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.

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

Вертикальные несущие конструкции должны быть непрерывными по высоте.

Горизонтальная жесткость зданий по высоте должна быть постоянна или уменьшаться посте­пенно. Устройство в зданиях верхних гибких эта­жей не рекомендуется.

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.

В уровнях перекрытий и покрытий кирпичных зданий по всем продольным и поперечным несущим стенам должны устраиваться антисей­смические пояса, выполняемые из монолитного железобетона с непрерывным армированием..

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

Антисейсмические пояса и монолитные железобетонные перекрытия верхнего этажа зда­ния должны быть связаны с кладкой вертикаль­ными выпусками арматуры или железобетонными связями.

Антисейсмический пояс должен иметь зону для опирания перекрытия и устраиваться на всю ширину стены. 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 В12.5. Антисейсмические поя­са армируются пространственными каркасами с продольной арматурой не менее 4010 при сей­смичности площадок строительства 7 и 8 баллов и не менее 4012 - при сейсмичности площадок строительства 9 и 10 баллов.

Лекция 19

Тема лекции 19. Общие положения проектирования оснований и фундаментов для обеспечения сейсмостойкости зданий.

План лекции

· Основания и фундаменты. Общие положения проектирования фундаментов.

· Проектирование основания зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах.

Тезисы лекции

1. Проектирование оснований и фундаментов зданий, проектируемых в сейсмических районах. Расчет несущей способности основания на особое сочетание расчетных нагрузок. Цель расчета несущей способности оснований при особом сочетании нагрузок. Требование к расчету несущей способности оснований при сейсмических воздействиях для фундаментов мелкого и глубокого заложения. Условия расчета деформации основания на основное и особое сочетания нагрузок. Условия расчета прочности фундаментов на действие основного и особого сочетания нагрузок. Требования СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах» к проектированию основания и фундаментов зданий.

Назначение предварительных размеров фундаментов и глубины заложения их подошвы. Глубина заложения фундаментов при грунтах I и II категории по сейсмическим свойствам. Меры по устройству надежного основания в грунтах III категории по сейсмическим свойствам. Водопонижение и искусственное упрочнение грунтов (уплотнение, химическое закрепление и пр.). Увеличение глубины заложения фундаментов устройством подвальных этажей. Рекомендации по расположению подвального этажа зданий. Требования по устройству стаканных фундаментов в местах установки осадочных швов зданий. Мероприятия по увеличению сейсмостойкости сборных ленточных фундаментов и стен подвалов для зданий с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Гидроизоляционные слои. Мероприятия по укреплению оснований зданий при просадочных грунтах.

Основное содержание лекции

Фундаменты и стены подвалов

При возведении зданий на площадках, сложенных грунтами I и II типов по просадочности, следует устранять просадочные свойства грунтовили предусматривать устройство свайного фундамента с опиранием концов свай, как правило, на плотные непросадочные грунты. Величины

заглубления свай в грунт и нижних концов свай в несущий слой грунта следует принимать в соот­ветствии с указаниями СНиП по проектированию свайных фундаментов.

В зданиях высотой более 9 этажей глуби­ну заложения подошвы фундаментов относительно планировочной отметки следует принимать не менее 10% высоты их надземной части.

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

Фундаменты зданий (кроме одноэтажных каркасных), возводимых на площадках сейсмич­ностью 10 баллов, следует принимать в виде пе­рекрестных лент из монолитного железобетона или сплошных железобетонных плит, стены под­валов - сборно-монолитными или монолитными железобетонными.

Фундаменты одноэтажных каркасных зда­ний, возводимых на площадках сейсмичностью 10 баллов, допускается принимать столбчатыми железобетонными, объединенными в продольном направлении распорками.

По верху сборных ленточных фундаментов следует укладывать 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.

В фундаментах и стенах подвалов из крупных 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 следует укладывать в виде непрерывной ленты. Для заполнения швов
между блоками следует применять раствор марки не ниже 50.

В зданиях, расположенных на площадках сей­смичностью 9 баллов, в горизонтальные швы в углах и пересечениях стен подвалов следует укладывать арматурные сетки длиной 2 м с про­дольной арматурой общей площадью сечения не менее 1 см².

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

Фундаменты и стены подвалов из бутобетона допускается выполнять в зданиях высотой до 3 этажей, возводимых на площадках сейсмич­ностью 7 баллов.

Гидроизоляционные горизонтальные слои в зданиях, как правило, следует выполнять из цементного раствора.

Лекция 20

Тема лекции 20. Основные принципы проектирования сейсмостойкости каменных зданий

План лекции

· Каменные конструкции. Конструктивные решения стен. Перегородки.

· Динамические характеристики зданий с кирпичными несущими стенами и их прочность.

· Значение перекрытий и покрытий в обеспечении пространственной жесткости здания.

· Размеры простенков стен каменных зданий.

· Армирование каменных зданий.

Тезисы лекции

1. Основные принципы проектирования сейсмостойкости каменных зданий. Системы перевязки, используемые в кладке кирпичных стен зданий, проектируемых в сейсмических районах. Материалы, применяемые для кладки несущих и самонесущих стен. Условия осуществления кладки несущих и самонесущих стен зданий в зимнее время.

2. Конструктивные требования по армированию сопряжений несущих стен горизонтальными сетками.

3. Условия обеспечения жесткости диска покрытия и перекрытия гражданских зданий с применением сборных плит.

4. Предельные значения высоты этажей зданий с несущими сте­нами из кирпичной кладки, не усиленной армиро­ванием или усиленной только горизонтальными арматурными сетками. Требование норм по установке продольных стен при проектировании зданий с несущими стенами из кирпичной кладки.

5. Требование норм по назначению расстояний между осями поперечных стен или заменяющих их рам. Требование норм по назначению размеров элементов стен из кирпичной кладки без усиления или с усилением в виде горизонтального армирования в швах. Предельные значения высоты этажей зданий со стенами комплексной конструкции или из каменно-монолитной кладки.

Основное содержание лекции