Настанова з проектування одноповерхових і багатоповерхових виробничих будівель із сталевим каркасом в сейсмічних районах

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИИ ГОССТРОЯ СССР (ЦНИИпромзданий)

ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ (КАЗАХСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ) ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОДНОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

СО СТАЛЬНЫМ КАРКАСОМ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1977

Руководство по проектированию одноэтажных и многоэтажных производственных зданий со стальным каркасом в сейсмических районах. М., Стройнздат, 1977. 107 с. (Центр. научно-исслед. и проектно-эксперим. ин-т пром. зданий и сооружений)

Настоящее руководство разработано в развитие главы СНнП ІІ-А.12-69 «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования» в части проектирования одноэтажных и многоэтажных производственных зданий со стальными и смешанными каркасами для районов с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.

Руководство разработано Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (канд. техн. наук А. А. Болтуховым, инженерами Б. Ф. Васильевым, В. И. Деныциковым) и Казахским отделением Центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (канд. техн. наук Л. А. Бородиным, Г. М. Остриковым, инженерами В. А. Зениным, Ю. А. Поповым) при участии Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (доктора техн. наук Я. М. Айзенберга, канд. техн. наук Л. С. Килимника).

Руководство предназначено для проектировщиков и инженерно- технических работников строительно-монтажных организаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование производственных зданий с числом этажей не более семи (При общей высоте зданий не более 35 м) со стальными и смешанными каркасами по обычным конструктивным схемам, применяемым в массовом промышленном строительстве. При проектировании зданий для сейсмических районов, как правило, должны применяться типовые конструкции, разработанные для этих районов.

1.2. При выборе типов зданий для строительства в сейсмических районах при прочих равных условиях следует отдавать предпочтение одноэтажным бесфонарным зданиям. В зданиях с фонарями рекомендуется применять зенитные фонари.

Здания рекомендуется проектировать прямоугольной формы в плане, с параллельно расположенными пролетами, без перепада высот смежных пролетов. При сложных очертаниях в плане или с размерами, превышающими указанные в п. 1.3, здания должны разделяться антисейсмическими швами на отдельные отсеки прямоугольной формы.

Антисейсмическими швами должны разделяться также участки здания, имеющие различные высоты.

Примечание. В отдельных обоснованных случаях небольшие пристройки к зданию или внутренние площадки разрешается проектировать с сдиранием несущих элементов покрытий и перекрытий на колонны каркасов.

1.3. Размеры одноэтажных и многоэтажных зданий (отсеков) в плане принимаются в соответствии с требованиями для несейсмических районов и не должны превышать 150 м. При этом длину одноэтажных зданий (отсекав) с расчетной сейсмичностью 8 и 9 баллов рекомендуется принимать соответственно не более 120 и 96 м.

1.4. Температурные и осадочные швы следует выполнять как антисейсмические швы.

1.5. Антисейсмические швы в несущих и ограждающих конструкциях должны разделять смежные отсеки зданий по всей высоте. Допускается не устраивать шва в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным швом.

1.6. Антисейсмические швы в каркасных зданиях осуществляются постановкой парных колонн со вставкой. Размеры вставок назначаются в зависимости от ширины антисейсмического шва, определяемой в соответствии с п. 2.7, и величины привязки несущих конструкций к разбивочным осям здания.

Заделка швов в стенах, перекрытиях л покрытиях не должна препятствовать взаимному смещению стен и каркасов.

1.7. Каркасные здания должны проектироваться таким образом, чтобы все сейсмические силы были восприняты самим каркасом или, в необходимых случаях, вертикальными стальными связями между колоннами, диафрагмами и пр.

При этом должны соблюдаться следующие требования:

а) между поверхностями стен и гранями колонн каркаса должен быть предусмотрен зазор шириной не менее 2 см;

б) в местах пересечения торцевых и поперечных стен с продольными должны устраиваться вертикальные антисейсмические швы на всю высоту стен;

в) в навесных стенах должны устраиваться горизонтальные антисейсмические швы по всей длине стен, при этом расположение их по высоте стен определяется в соответствии с указаниями пп. 3.9, 3.13 и 3:14 в зависимости от принятой конструкции стен;

г) крепления стен к конструкциям каркаса не должны препятствовать горизонтальным смещениям каркаса вдоль самонесущих стен или смещениям каркаса в пределах высот навесных участков стен (при навесных стенах);

д) лестничные клетки, устанавливаемые на каркас здания, а также внутренние перегородки следует проектировать таким образов, чтобы они не создавали дополнительной жесткости;

е) лестничные клетки с несущими стенами или с каркасом, встроенные и пристроенные к зданию до 5 этажей, должны быть отделены от каркаса здания антисейсмическими швами по всей их высоте.

1.8. При выборе конструкций для зданий, возводимых в сейсмических районах, следует руководствоваться действующими Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов.

Выбор марок сталей для стальных конструкций должен производиться в соответствии с указаниями главы СНиП II-В.3-72 «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

Сварные швы в соединениях должны выполняться электродами, обеспечивающими достаточную пластичность швов. При ручной дуговой сварке рекомендуется применять электроды типа Э42А, Э46А и Э50А.

1.9. Особое внимание при проектировании стальных каркасов зданий следует уделять обеспечению условий для развития пластических деформаций в наиболее напряженных сечениях конструкций.

В связи с этим при подборе сечений конструкций необходимо предусматривать удаление зоны максимальных напряжений, в которых могут возникнуть пластические шарниры, от сварных стыков взаимного сопряжения конструктивных элементов, так как в зонах сварных соединений при сейсмическом воздействии могут развиваться хрупкие разрушения. Принцип такого соединения поясняется на рис. 1, где показано сопряжение ригеля со стойкой. Опорное сечение ригеля 0–0 развито по отношению к пролетному сечению в такой мере, чтобы в то время, когда в месте перехода от основного сечения ригеля к развитому опорному сечению (сеч. 1–1) возникает пластический шарнир, напряжения в опорном сечении не превышали расчетных сопротивлений. С появлением пластического шарнира рост усилий в опорном сечении прекратится. Таким образом, пластический шарнир будет играть роль предохранителя сварного соединения ригеля со стойкой от хрупкого разрушения.

В то же время при развитии пластических деформаций следует учитывать возможность потерн устойчивости. Поэтому в таких элементах, как колонны, которые воспринимают постоянную осевую нагрузку, следует избегать развития пластических деформаций.

В связях, обеспечивающих прочность каркасов зданий при расчетной сейсмичности 8 и 9 баллов (см. пп. 2.19 и 2.42), рекомендуется предусматривать специальные конструктивные элементы, в которых могут при сейсмическом воздействии развиваться знакопеременные пластические деформации (см. прил. 2).

1.10. Расчет конструкций зданий с учетом сейсмического воздействия производится по первой группе предельных состояний (по несущей способности).

1.11. Конструкции зданий, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должны удовлетворять расчетам:

на основное сочетание нагрузок в соответствии с требованиями главы СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия»;

на особое сочетание нагрузок при сейсмическом воздействии.

Расчет конструкций зданий на особое сочетание нагрузок производится на совместное действие постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок и сейсмических нагрузок. Классификация нагрузок и значения коэффициентов перегрузки принимаются в соответствии с главой СНиП II-6-74.

К расчетным величинам нагрузок (кроме сейсмических) в особом сочетании и нагрузок, учитываемых при определении расчетных величин сейсмических нагрузок, вводятся коэффициенты сочетания: для постоянных нагрузок – 0,9; для временных длительных нагрузок – 0,8; для кратковременных нагрузок – 0,5.

Примечания:

1. При расчете на сейсмические воздействия снижение нагрузок на перекрытия, предусмотренное пп. 3.8 и 3.9 главы СНиП II-6-74, не учитывается.

2. Кратковременными нагрузками, которые необходимо учитывать в особом сочетании, являются нагрузки на перекрытия (по пп. 1.8 «а» и «д» главы СНиП II-6-74), снеговые нагрузки, нагрузки от веса мостовых и подвесных кранов.

При расчете конструкций с учетом сейсмического воздействия нагрузки от ветра, усилия от температурных деформаций каркаса при климатическом изменении температуры, усилия от удлинений нижних растянутых элементов несущих конструкций, динамические воздействия от машин и оборудования, тормозные и боковые усилия от движения кранов, горизонтальные инерционные силы от грузов на гибких подвесках не учитываются. Грузоподъемность крана и вес тележки учитываются только при определении вертикальной сейсмической силы. При этом грузоподъемность принимается с коэффициентом 0,3.

При расчете конструкций на нагрузки, возникающие в период монтажа здания, сейсмические воздействия не учитываются.

1.12. При проектировании конструкций зданий следует учитывать, что сейсмические нагрузки могут иметь любое направление в пространстве.

При расчете на сейсмическое воздействие зданий (отсекав) в целом или при расчете их отдельных несущих элементов, за исключением оговоренных в пп. 2.5, 2.38, 3.5 и 3.14, сейсмические нагрузки принимаются действующими горизонтально в направлениях продольной и поперечной осей здания (отсека). Действие сейсмических нагрузок в обоих направлениях учитывается раздельно.