Методическое пособие. Проектирование мероприятий по защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения

Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве»

Методическое пособие

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ЗДАНИЙ II СООРУЖЕНИЙ ОТ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ

Москва 2018

участке указанного размера (при размещении центра круга в месте пересечения стен);

-    отдельно стоящей стены от края до ближайшего проема или на участке указанного размера (при размещении центра круга в центре тяжести сечения стены);

-    колонн (пилонов), ядер жесткости или колонн (пилонов) с примыкающими к ним участками стен, расположенных на участке указанного размера [при размещении центра круга в центре тяжести сечения одной из колонн (пилонов)].

В одноэтажных производственных зданиях следует рассматривать разрушение или удаление несущей конструкции на участке двух смежных шагов в однопролетных зданиях и смежных пролетах многопролетных зданий, а также удаление угловых колонн в однопролетных и многопролетных зданиях. В торце здания рассматривается удаление одной из колонн.

Для большепролетных зданий и сооружений в качестве локального разрушения следует рассматривать разрушение (удаление) одного из несущих элементов.

В других случаях локальное разрушение нужно определять согласно заданию на проектирование в зависимости от типа сооружения, но следует рассматривать разрушение (удаление) не менее одного из несущих элементов.

Зона локального разрушения может располагаться в любом месте сооружения и не должна приводить к прогрессирующему обрушению всего сооружения.

Для оценки защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения следует рассматривать наиболее опасные локальные разрушения.

1.4.8    (4.7) Защиту зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения необходимо обеспечивать наиболее рациональными средствами:

-    при разработке архитектурно-планировочных решений следует учитывать возможность возникновения локального разрушения в результате аварийного воздействия;

-    в зданиях и сооружениях применять конструктивные меры, повышающие степень статической неопределимости конструкции (повышение неразрезности конструкций, уменьшение числа шарнирных соединений и пр);

-    применять материалы и конструктивные решения, способствующие развитию в конструктивных элементах и их соединениях пластических деформаций.

1.4.9    В железобетонных конструкциях из сборных элементов индустриального изготовления, особое внимание должно быть уделено конструированию узлов и соединений способных воспринимать перераспределение усилий.

и

1.4.10    При проектировании следует учитывать аварийные ситуации, возникающие при действии особых нагрузок и воздействий при эксплуатации сооружений, а также при проведении реконструкции и технического перевооружения, в соответствии с разделом П.2.

1.4.11    Исходные данные для расчетов определяются на основании результатов инженерных изысканий (инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических изысканий, а при проведении реконструкции, технического перевооружения и капитального ремонта, учитываются результаты инструментального обследования состояния строительных конструкций), требования СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия», СП 131.13330 «Строительная климатология», СП 296.1325800 «Здания и сооружения. Особые воздействия» и строительного задания с учетом технологических решений.

1.4.12    Расчеты выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов, указанных в частях 1 и 7 ст. 6 [1], требованиями нормативных документов, установленными государственными заказчиками, федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными в области обеспечения безопасности, обороны, государственного управления использованием атомной энергии, государственного регулирования безопасности при использовании атомной энергии, и (или) государственными контрактами (договорами) в случаях установленных ч. 4 ст. 3 [1], требованиями специальных технических условий (в случае их разработки и согласования в установленном порядке) и задания на проектирование.

Расчеты могут выполняться с применением нормативных документов, разработанных в развитие требований документов, указанных в частях 1 и 7 ст. 6 [1]. В случае отсутствия технических требований, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований [1] выполняется разработка специальных технических условий.

1.4.13    Выполнение расчетов с применением международных стандартов, стандартов и сводов правил иностранных государств возможно при условии их соответствия [2] и [3]. Такие документы должны быть зарегистрированы установленным порядком в Федеральном информационном фонде стандартов.

1.4.14    Документация по результатам расчетов должна содержать следующую информацию: исходные данные, постановку задач расчетных исследований, описание методики численного (или иного) моделирования, описания принятых допущений и упрощений, описания разработанных и верифицированных расчетных моделей пространственных схем, результаты определения в элементах расчетной модели конструктивной системы сооружений усилий, деформаций, перемещений, а также проверки устойчивости сооружений и их элементов при статических и динамических нагрузках, температурных и др. воздействиях, результаты выполненных расчетов с проверкой соответствующих критериев рассматриваемых предельных состояний с целью обеспечения надежности и долговеч-

12

ности сооружений при экономически обоснованном расходе материалов, описание процедур проверки в соответствии с принятой в организации системой обеспечения качества и конкретные выводы исполнителей расчетов. В случае выполнения второго, третьего и т.д. поверочных расчетов отчетная документация по результатам расчетов должна содержать сравнительный анализ расчетных схем и полученных результатов расчетов.

Рекомендуемая форма оформления документа приведена в Приложении А.

II ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЗАЩИТЫ ОТ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГ О ОБРУШЕНИЯ

II. 1 Характеристики строительных материалов, конструкций и критерии особого предельного состояния

II. 1.1 При расчете сооружений на защиту от прогрессирующего обрушения прочностные характеристики материалов в соответствии с СП 15.13330, СП 16.13330, СП 63.13330, СП 64.13330, СП 128.13330, СП 266.1325800 принимают равными их нормативным значениям, а для реконструируемых зданий и сооружений - с учетом результатов обследования. Деформационные характеристики следует принимать с учетом особого предельного состояния (см. п. II. 1.2):

-    для каменных и армокаменных конструкций в соответствии с СП 15.13330;

-    для стальных и алюминиевых конструкций в соответствии с СП 16.13330; СП 128.13330;

-    для бетонных, железобетонных и сталежелезобетонных конструкций в соответствии с СП 63.13330, СП 266.1325800;

-    для деревянных конструкций в соответствии с СП 64.13330.

Для реконструируемых зданий и сооружений назначение прочностных характеристик материалов производится с учетом результатов обследования.

II. 1.2 (Прил.Е) При расчете зданий и сооружений на защиту' от прогрессирующего обрушения критерии несущей способности при соответствующем обосновании следует формировать, как для особого предельного состояния.

В качестве критериев особого предельного состояния в рассматриваемом расчетном сечении конструкции следует принимать:

-    ограничение деформаций сжатого бетона предельными значениями e_b2, определяемыми по расчетной или криволинейной диаграмме состояний при его кратковременном деформировании (рисунок II. 1) и значениях напряжений, равных <p/fa«- Значение деформаций сжатия тяжелого, мелкозернистого и напрягающегося бетонов следует принимать 0,0035. При этом допускается учитывать увеличение прочности бетона при динамическом нагружении коэффициентом <р_ь, равным 1,15. При пластическом характере разрушения сечения (из-за текучести арматуры) значение <р_ь принимают равным 1;

-    ограничение деформаций растянутой арматуры предельными значениями относительных деформаций г_$2, принимаемыми для стали с физическим пределом текучести равными 0,025, а для стали с условным пределом текучести - 0,015. При этом в обоих случаях значения напряжений принимают равными R_SM._r. Коэффициент увеличения динамической прочности арматуры <p_s принимают равным 1;

- для стальных конструкций относительные предельные деформации сталей с физическим пределом текучести принимают равными 0,025, а для сталей с условным пределом текучести - 0,010. а)    б)

Рисунок II. 1 - Диаграммы для определения предельных деформаций бетона (а) и арматуры {6) для особого предельного состояния:

Ebnd - модуль деформации бетона; Е, - модуль деформации арматуры,

Zh - деформации бетона; е, - деформации арматуры; сь - напряжения бетона; о, - напряжения арматуры

II. 1.3 Значение дополнительных коэффициентов условий работы, вводимых при расчете по защите от прогрессирующего обрушения следует принимать:

-    нормативные характеристики сопротивления материалов для бетонных, железобетонных и сталежелезобетонных конструкций при обеспечении требуемого уровня контроля качества, установленного действующими нормативными документами, в случае расчета на защиту от прогрессирующего обрушения следует умножать на дополнительный коэффициент условий работы особого предельного состояния, принимаемый равным 1,15;

Примечание: Требуемый контроль качества может быть учтен, например, для изделий заводского изготовления.

-    интенсивный рост прочности бетона после возведения здания (за первый период в течение 3 месяцев) допускается учитывать дополнительным коэффициентом условия работы особого предельного состояния, равным 1,25. Этот коэффициент не вводится для бетонов класса 50 и выше, а также бетонов на глиноземистом цементе, алюминатном цементе и алитовых портландцементах.

-    нормативные характеристики сопротивления прокатной стали следует принимать по СП 16.13330 с учетом допустимости работы пластичных сталей (с физическим пределом текучести) за пределом текучести. Коэффициент условий работы особого предельного состояния для пла-

стичных сталей с пределом текучести в соответствии с СП 296.1325800 следует принимать равным 1,1.

II. 1.4 Прогибы изгибаемых элементов конструктивной системы для особого предельного состояния при условии обеспечения минимально допустимой длины зоны опирания во всех случаях не должны превышать 1/50 длины пролета.

II. 1.5 В случае если критерий несущей способности по сжатому бетону для рассматриваемого конструктивного элемента на участке длиной больше, чем 1/3 пролета, не выполняется для трех и более сечений, а критерий для растянутой арматуры в этих сечениях удовлетворяется, допускается работу перекрытий над удаленным вертикальным элементом (колонной, пилоном, стеной) рассматривать как работу элементов висячей системы. При этом должны быть выполнены условия обеспечения анкеровки арматуры и восприятия усилий распора.

II. 1.6 При проверке несущей способности элементов конструктивной системы по вторичной расчетной схеме кроме прочности должна быть обеспечена устойчивость всех элементов. При этом в зависимости от материала конструкций используют критерии СП 16.13330 и СП 63.13330.

II. 1.7 Повышение прочности материалов конструкций при динамическом нагружении может быть учтено, если для конкретного здания или сооружения расчетом определено время динамического догружения рассчитываемой конструкции.

И.2 Нагрузки и воздействия

11.2.1    Расчет защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения следует выполнять на сочетание нагрузок с™, включающее постоянные Pj и длительные Р, временные нагрузки, с учетом изменения расчетной схемы сооружения в результате локального разрушения. Значения нагрузок должны приниматься в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 296.1325800, принятыми проектными решениями и техническим заданием на проектирование.

Настоящим пособием не определяется вид особых нормируемых (проектных) и аварийных нагрузок и воздействий, а в соответствии с СП 296.1325800 устанавливаются требования по расчету зданий и сооружений на ситуацию, когда в результате таких воздействий выключено из конструктивной системы сооружения одна из несущих конструкций.

11.2.2    Коэффициенты надежности по нагрузке следует принимать равными 1,0 (у, = 1,0), коэффициенты сочетаний нагрузок следует принимать равными 1,0.

11.2.3    Коэффициент надежности по ответственности при расчете сооружений на защиту от прогрессирующего обрушения в соответствии с пунктом 10.3 ГОСТ27751-2014 и пунктом 5.5 СП 296.1325800.2017 следует принимать у„ = 1,0.

Допускается в задании на проектирование назначение заказчиком коэффициента надежности по ответственности при проверке несущей способности:

у„ =1,1- для зданий высотой от 75 до 200 м или пролетом от 50 до 120 м или с консольными конструкциями вылетом от 10 до 20 м;

у„ =1,2- для зданий высотой более 200 м или пролетом более 120 м или с консольными конструкциями вылетом более 20 м.

II.2.4 При динамическом методе расчета учитываются воздействия от обрушившихся конструкций на площади в соответствии с п. 1.4.7 и СП 296.1325800.2017.

II.3 Требования к расчетным моделям

11.3.1    Расчетная модель, расчетная схема и метод расчета определяются в каждом случае индивидуально и зависят от вида (характера) проектных решений сооружения и исходных данных для проектирования. Расчетная модель (расчетная схема) сооружения должна отражать действительные условия работы сооружения и особенности его взаимодействия с основанием. Она должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации конструкций сооружения и его основания (конструктивной схемы сооружения, особенностей его возведения, геологического строения и свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). В необходимых случаях нужно учитывать: пространственную работу, геометрическую, физическую (пластичность, ползучесть и др.), генетическую (последовательность возведения) и иные виды нелинейности.

11.3.2    (7.1) Для расчета сооружений по защите против прогрессирующего обрушения следует использовать пространственную расчетную модель, в которой учитывается взаимодействие с грунтовым основанием в соответствии с СП 22.13330. В расчетной модели целесообразно учитывать включение в работу элементов, которые при нормальной эксплуатации сооружения являются ненесущими (например, навесные наружные стеновые панели, парапеты, железобетонные ограждения балконов, перегородки и т. п.), а при локальном разрушении сооружения активно участвуют в перераспределении усилий в элементах конструктивной системы.

11.3.3    При расчете надземных конструкций здания или сооружения для защиты от прогрессирующего разрушения, когда при внезапном выключении одной из несущих конструкций учет грунтового основания не сопровождается коренным изменением силовых потоков в сооружении, расчет и последующий анализ напряженно деформированного состояния конструктивной схемы сооружения может производиться по пространственной расчетной модели без учета взаимодействия с грунтовым основанием.

11.3.4    (7.2) При расчете защиты сооружений против прогрессирующего обрушения следует предусматривать возможность постадийного расчета. На начальной стадии необходимо определить напряженно-деформированное состояние конструкций при условиях нормальной эксплуатации. На последующих стадиях следует определять напряженно-деформированное состояние конструкций, возникающее при локальном разрушении, при условии учета напряжений и деформаций конструкций, возникших в результате нормальной эксплуатации.

11.3.5    Для каждого сценария разрушения следует определять несущие элементы, выход из строя которых может повлечь за собой прогрессирующее обрушений всей конструктивной системы. В этих целях следует выполнять анализ работы конструкций при действии особых сочетаний нагрузок.

11.3.6    При выборе сценария расчета на защиту от прогрессирующего обрушения локальное разрушение может быть расположено в любом месте здания или сооружения, на площади, ограниченной требованиями п. 1.4.7.

11.3.7    (7.3) Расчет сооружений на защиту от прогрессирующего обрушения следует выполнять для каждого из рассматриваемых локальных разрушений отдельно и независимо от других возможных локальных разрушений.

11.3.8    (7.4) В расчетной модели сооружения следует учитывать реальную диаграмму работы материала конструкций и их стыков (расслоение кирпичной кладки при работе конструкции на растяжение; невосприятие в платформенном стыке растягивающих напряжений; хрупкое разрушение конструкций и узлов их сопряжения и т. п.) и возможность возникновения особого предельного состояния.

11.3.9    (7.5) Расчет сооружения на устойчивость против прогрессирующего обрушения следует проводить по деформированной схеме с учетом требований п. II.3.8.

11.3.10    (7.6) Для расчета на защиту от прогрессирующего обрушения следует использовать квазистатический или динамический метод.

11.3.11    (7.7) В случае обеспечения пластичной работы конструктивной системы в предельном состоянии расчет на устойчивость против прогрессирующего обрушения возможно проводить кинематическим методом теории предельного равновесия.

11.3.12    (7.8) При больших прогибах перекрытий следует рассматри

вать их работу как работу элементов висячей системы. При этом должна быть обеспечена конструктивная возможность восприятия возникающих горизонтальных усилий._

Динамический метод расчета целесообразно использовать при расчете на прогрессирующее обрушение, если объект испытывает технологические динамические воздействия.

11.3.13    Расчеты выполняются с применением программных средств (универсальных расчетных программных комплексов и специализированных программ, реализующих современные математические модели и численные методы механики и нормативные методики оценки прочности или «вручную».

11.3.14    Программные средства, используемые для выполнения расчетов, должны быть сертифицированы на выполнение требований [5] или апробированы иным способом (например, верифицированы в системе РААСН [6]) в соответствии с ч. 6 ст. 15 [1]. Представляемая в составе отчетной документации по результатам расчетов копия сертификата (свидетельства о верификации) на программное средство должна содержать сведения о проверке (тестах) соответствия функциональных возможностей программного средства выполнять требования определенных пунктов нормативных документов по строительству, действующих на территории Российской Федерации, на соответствие требованиям которых выполнялся расчет.

11.3.15    Расчеты «вручную» должны выполняться с применением апробированных методов строительной и теоретической механики и сопротивления материалов, по методическим рекомендациям и формулам действующих нормативных документов.

11.3.16    Объем и полнота расчетов определяются исполнителем расчета и/или специалистами, использующими результаты расчетов. Расчет должен быть достаточным и необходимым, чтобы обосновать надежность и долговечность сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов и узлов их соединения на всех стадиях их жизненного цикла с учетом реологических свойств материалов.

11.3.17    При расчете на прогрессирующее обрушение зданий и сооружений должны быть разработаны сценарии реализации наиболее опасных аварийных расчетных ситуаций и разработаны стратегии для предотвращения прогрессирующего обрушений при локальном разрушении.

II.4 Расчет в квазистатической постановке

II.4.1 (Прил.Б) Расчетный анализ защиты от прогрессирующего обрушения в квазистати ческой постановке включает следующие процедуры:

-    по принятым на начальной стадии в соответствии с первичной (рисунок II. 1, а) и вторичной (рисунок II.1, б) расчетными схемами определяется напряженно-деформированное состояние в элементах конструктивной системы при условиях нормальной эксплуатации;

-    в первичной расчетной схеме выключается один из вертикальных или горизонтальных несущих элементов (сечений) и строятся вторичные расчетные схемы с исключенным элементом первого (рисунок II. 1,в) и второго уровня (рисунок II. 1, г). При этом нагрузки во вторичной расчетной схеме принимают в соответствии с разделом II.2 (6). Мгновенное

удаление выключаемого элемента моделируется усилиями, определенными в этом элементе при расчете по первичной расчетной схеме, прикладываемыми во вторичной расчетной схеме с обратным знаком. В случае, если при всех возможных сценариях особого аварийного воздействия (удаления одного из конструктивных элементов) догружение конструктивной системы сооружения носит постепенный статический характер, например осадка основания при замачивании, вызванном прорывом коммуникаций (учитываемая согласно СП 296.1325800, СП 21.13330, СП116.13330), усилия, действовавшие в выключаемом элементе при расчете по первичной расчетной схеме, во вторичной расчетной схеме допускается принимать равными нулю;

-    проводят расчет конструктивной системы с удаленным элементом по вторичной расчетной схеме и определяют напряженно-деформированное состояние в элементах конструктивной системы, возникающее при локальном разрушении (выключении несущего элемента);

-    с учетом требований, изложенных в п. II. 1.2, проводят критериальную проверку несущей способности элементов конструктивной системы для особого предельного состояния конструкций по нормальным и наклонным сечениям, а также для узлов сопряжения элементов конструктивной системы между собой. В случае, указанном в II. 1.4 (при больших прогибах), следует рассматривать работу перекрытий над удаленной колонной (пилоном, стеной) как работу элементов висячей системы. При этом должна быть конструктивно обеспечена возможность восприятия возникающих горизонтальных усилий;

Приложение А. Рекомендации по составу и оформлению отчетной документации по результатам расчетов строительных конструкций

зданий и сооружений на прогрессирующее обрушение_144

Библиография_156

- если в процессе критериальной проверки условие прочности в каких-либо сечениях (узлах, связях) не выполняется, то проводят корректировку вторичной расчетной схемы, в которой исключаются эти сечения, проводят перерасчет конструктивной системы и вновь проверяют условия прочности сечений (узлов, связей);

- если не происходит сходимость итерационного процесса, то нарушается условие прочности, и наступает прогрессирующее обрушение.

Настоящее пособие разработано в развитие Свода правил СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения».

В Пособии приведены требования СП 385.1325800.2018 по защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения; положения, детализирующие эти требования; примеры расчета, а также дополнительные рекомендации необходимые для проектирования Номера пунктов, таблиц и приложений СП 385.1325800.2018 указаны в скобках.

В Пособии детализируются указания СП 385.1325800.2018 по расчету' и проектированию защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения (в соответствии с Федеральным законом №384 ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»).

В пособии не приведены особенности проектирования конструкций отдельных видов зданий, связанные с определением нагрузок и усилий в этих конструкциях. Эти вопросы рассмотрены в соответствующих Сводах правил и пособиях. В нем даны основные положения, раскрывающие требования к учету нагрузок, к назначению прочностных и деформационных характеристик материалов, детализация общих положений по проектированию защиты зданий и сооружений ог прогрессирующего обрушения, требования к расчетным моделям и конструктивные мероприятия.

Основное внимание в пособии уделено детализации алгоритмов расчета и примерам реализации этих алгоритмов в расчетах различных типов конструктивных систем зданий и сооружений. Примеры расчета выполнены тремя основными методами; квазистатическим методом, кинематическим методом предельного равновесия и методом прямого динамического расчета в физически, геометрически и конструктивно нелинейной постановке.

Пособие разработано авторским коллективом в составе: ФГБОУ ВО «ЮЗГУ» (руководитель темы - д. т. н., проф. В.И. Колчунов; д. т. н., проф. С.Г. Емельянов; д. т. н., проф. Вл. И. Колчунов, к. т. н. Савин С.Ю.), ФГБОУ ВО МГСУ (д. т. н., проф. Н.В. Федорова), ЗАО «ГОРПРОЕКТ» (д. т. н., проф. В.И. Травуш), АО «ЦНИИПромзданий» (руководитель темы - к. т. н. Н.Г. Келасьев; д. т. н., проф. Э.Н. Кодыш; д. т. н., проф. Н.Н. Трекин), АО МНИИТЭП (инж. Г.И. Шапиро, М.Ю. Новикова), ООО «Техрекон» (инж. А.Г. Шапиро), Научно-исследовательский центр Ста-ДиО (д. т. н., проф. А.М. Бслостоцкий, к. т. ню А.С. Павлов), ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» (к. т. н. П.А. Корсньков).

1.1    Область применения

1.1.1    Рекомендации настоящего Пособия распространяются на проектирование зданий и сооружений повышенного уровня ответственности класса КС-3 различных конструктивных систем в целях обеспечения их защиты от прогрессирующего обрушения, а также зданий и сооружений нормального уровня ответственности класса КС-2, перечисленных в таблице 1.4.1

1.1.2    Рекомендации Пособия не распространяются на проектирование транспортных (за исключением пассажирских терминалов, железнодорожных, автомобильных, речных и морских вокзалов, аэропортов, объектов систем связи, навигации и управления движением транспортных средств, а также иных зданий и сооружений, обеспечивающих функционирование транспортного комплекса зданий) и гидротехнических сооружений.

1.1.3    (1.3) Рекомендации настоящего Пособия к СП 385.1325800.2018 не распространяется на здания и сооружения, относящиеся к объектам культурного наследия (памятникам истории и культуры) народов Российской Федерации, требования к защите от прогрессирующего обрушения которых устанавливаются в соответствии с требованиями [1]-[3].

1.2    Нормативные ссылки

В настоящем Пособии использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения»

ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»

СП 14.13330.2014 «СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических районах» (с изменением № 1)

СП 15.13330.2012 «СНиП Н-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями № 1, № 2)

СП 16.13330.2017 «СНиП Н-23-81* Стальные конструкции»

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением № 1)

СП 22.13330.2016 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»

СП 44.13330.2011 «СНиП 2.09.04-87* Административные и бытовые здания» (с изменением №1)

СП 54.13330.2016 «СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные»

СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2001 Производственные здания» (с изменением № 1)

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями № 1, № 2, № 3)

СП 64.13330.2017 «СНиП 11-25-80 Деревянные конструкции» (с изменением № 1)

СП 104.13330.2016 «Инженерная защита территорий от затопления и подтопления»

СП 115.13330.2011 «Геофизика опасных природных воздействий»

СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения»

СП 128.13330.2016 «СНиП 2.03.06-85 Алюминиевые конструкции» СП 131.13330 «Строительная климатология»

СГ1 132.13330.2011 «Обеспечение антитеррористической защищенности зданий и сооружений. Общие требования проектирования»

СП 249.1325800. 2016 «Коммуникации подземные. Проектирование и строительство закрытым и открытым способами»

СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования»

СП 267.1325800.2016 «Здания и комплексы высотные. Правила про-ектирования»

СП 296.1325800.2017 «Здания и сооружения. Особые воздействия» СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения» Национальный стандарт НСР ЕН 1990-2011 «ЕВРОКОД 0: Основы проектирования сооружений»

ГОСТ Р ИСО 2394-2016 «Конструкции строительные. Основные принципы надежности»

ГОСТ Р ИСО 4355-2016 «Основы проектирования строительных конструкций. Определение снеговых нагрузок на покрытия».

Примечание: При пользовании настоящим Пособием целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодном}, информационном) указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного у казателя «Национазьныс стандарты» за теку щий год. Если заменен ссылочный доку мент, на который дана недатированная ссылка то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный доку мент, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого доку мента с указанным выше годом утверждения (принятия).

Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный доку мент отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку . Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

1.3 Термины и определения

В настоящем Пособии применены термины по [1], ГОСТ 27751, а также следующие термины с соответствующими определениями:

1.3.1    (3.1) Аварийные воздействия: непредусмотренные нормальной эксплуатацией воздействия, характеризуемые малой вероятностью возникновения за время расчетного срока службы зданий и сооружений, которые могут вызвать потерю несущей способности несущих конструктивных элементов.

1.3.2    Аварийная расчетная ситуация: ситуация, соответствующая исключительным условиям работы сооружения, которые могут привести к существенным социальным, экономическим и экологическим потерям;

1.3.3    (3.2) Аутрнгерные конструкции: пересекающиеся фермы, связи, диафрагмы или балки (балки-стенки), обеспечивающие повышенную жесткость этажа (пространства).

1.3.5    (3.3) Вторичная расчетная схема: расчетная схема, полученная

из первичной расчетной схемы путем исключения одного или нескольких несущих конструктивных элементов, расположенных в зоне локального разрушения._

1.3.6    Конструктивная система: совокупность взаимосвязанных строительных конструкций и основания.

[п. 2.2.2 ГОСТ 27751-2014]._

1.3.7    Коэффициенты надежности: коэффициенты, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузок, характеристик материалов и расчетной схемы строительного объекта от реальных условий его эксплуатации, а также уровень ответственности строительных объектов.

1.3.8    (3.4) Локальное разрушение: потеря несущей способности, устойчивости или отказ функционирования конструктивного элемента или группы несущих конструктивных элементов на ограниченной площади вследствие аварийного воздействия.

1.3.9    (3.5) Особое предельное состояние: состояние конструкций, возникающее при аварийных воздействиях и расчетных ситуациях, превышение которых приводит к их разрушению.

1.3.10    Основание: часть массива грунта, взаимодействующая с конструкцией сооружения, воспринимающая воздействия и нагрузки, передаваемые через фундамент и подземные части сооружения и передающие на сооружение техногенные и природные воздействия.

1.3.11    Нормативные характеристики физических свойств материалов: значения физико-механических характеристик материалов, устанавливаемые в нормативных документах или технических условиях и контролируемые при их изготовлении, при строительстве и эксплуатации строительного объекта.

1.3.12    (3.6) Первичная расчетная схема: расчетная схема, принятая

для условий нормальной эксплуатации здания или сооружения на основ-ные сочетания нагрузок в соответствии с СП 20.13330._

1.3.13    Прогрессирующее (лавинообразное) обрушение: последова

тельное (цепное) разрушение несущих строительных конструкций, приводящее к обрушению всего сооружения или его частей вследствие начального локального повреждения, [п. 2.2.9 ГОСТ 27751-2010)_

1.3.14    Расчетная схема (модель): модель конструктивной системы, используемая при проведении расчетов.

[п. 2.2.10 ГОСТ 27751-2014]._

1.3.15    Расчетные критерии предельных состоянии: соотношения, определяющие условия реализации предельных состояний.

1.3.16    Расчетные ситуации: учитываемый при расчете сооружений

комплекс наиболее неблагоприятных условий, которые могут возник-нуть при его эксплуатации._

1.3.17    Реологическое свойство материалов: проявление необратимых остаточных деформаций и текучести или ползучести под влиянием нагрузки и (или) воздействия.

[ст. 2.Федерального закона № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»]._

1.3.18    Технический мониторинг: систематическое наблюдение за состоянием конструкций с целью контроля их качества, оценки соответствия проектным решениям и нормативным требованиям, прогноза фактической несущей способности и прогнозирования на этой основе остаточного ресурса сооружения, принятие обоснованных решений о продлении срока безаварийной эксплуатации объекта ГОСТ Р 54257-2010

1.4 Общие требования

1.4.1 (4.1) Здания и сооружения в зависимости от уровня ответственности (см. таблицу 1.4.1) должны быть защищены от прогрессирующего обрушения при локальном разрушении на стадии эксплуатации сооружения. Для этого необходимо обеспечить несущую способность как конструктивной системы сооружения в целом, так и отдельных элементов в зоне локального разрушения. По требованию заказчика в задании на проектирование, кроме необходимых требований по несущей способности допускается установление дополнительных требований.

Классификация зданий и сооружений по требованиям к защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения (Прил.И)

Таблица 1.4.1

Уровень ответственности Требования к защите Перечень объектов по уровню ответственности 1 Повышенный 1    Расчетная проверка с использованием пространственных расчетных схем по особому предельному состоянию с удалением одного из несущих элементов (см. раздел 11.3), с учетом нормативных характеристик материалов конструкций, физической, геометрической и конструктивной нелинейности. 2    По требованию заказчика в задании на проектирование^ дополнение к необходимым требованиям по несущей способности) могут быть установлены дополнительные требования по обеспечению тре-щиностойкостн и деформативностн конструкций сооружения при локальном разрушении Перечень (или классификация) особо опасных, технически сложных и уникальных объектов установленный [3, статья 48.1] (за исключением сооружений, не входящих в область применения настоящего свода правил) 2 Нормальный Расчетная проверка зданий и сооружений по пространственным расчетным схемам по особому предельному состоянию с удалением одного из несущих элементов (см. раздел 11.3), с учетом нормативных характеристик материалов конструкций, физической, геометрической и конструктивной нелинейности Все сооружения, при проектировании и строительстве которых используются принципиально новые конструктивные решения и технологии, которые не прошли проверку в практике строительства и эксплуатации. Перечень других зданий принимают в соответствии с положениями ГОСТ 27751, за исключением указанных в пункте 1 настоящей таблицы 3 Пониженный Нет требований Здания и сооружения, не перечисленные выше Примечания: 1    По требованию заказчика в задании на проектирование (в дополнение к необходимым требованиям по несущей способности) могут быть установлены дополнительные требования, например по обеспечению трсщнностойкости и/или дсформативностн конструкций сооружения при локальном раз-рушении. 2    Дтя зданий и сооружений нормального уровня ответственности допу скается нс выполнять расчет и проектирование «пинты от прогрессиру ющего обрушения в слу чаях, если их необходимость нс укатана в нормативных документах, включенных в перечни, укатанные в [ 1. статья 6. части 1.7|.

1.4.2 (4.2) При реконструкции зданий или сооружений по результатам обследования технического состояния в соответствии с ГОСТ 31937, в целях обеспечения их защиты от прогрессирующего обрушения, проектирование следует выполнять для здания или сооружения в целом или

самостоятельного конструктивного блока в частях, ограниченных деформационными швами, в границах которых проводят реконструкцию.

1.4.3    (4.3) Мри капитальном ремонте проектирование защиты от прогрессирующего обрушения требуется для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности в случаях, если предусматривается замена отдельных элементов несущих строительных конструкций на аналогичные или иные улучшающие показатели таких конструкций элементы и (или) восстановление указанных элементов. При капитальном ремонте зданий и сооружений нормального уровня ответственности допускается выполнять проектирование защиты от прогрессирующего обрушения при наличии требований в задании на проектирование.

1.4.4    (4.4) При техническом перевооружении опасного производственного объекта, осуществляемом одновременно с его реконструкцией, необходимо обеспечить защиту от прогрессирующего обрушения для здания или сооружения в целом или для самостоятельного конструктивного блока в частях, ограниченных деформационными швами, в границах которых проводят техническое перевооружение [4, статья 8, часть 1].

1.4.5. Расчет зданий и сооружений для обоснования их защиты от прогрессирующего обрушения вследствие локального разрушения, указанного в п. 1.4.7, выполняется по особому предельному состоянию (в соответствии с п. 5.1.1 ГОСТ 27751) удовлетворяющему требованиям расчетных критериев. При выполнении расчета необходимо учитывать расчетные критерии особого предельного состояния, установленные в СП 385.1325800.2018 и в данном Пособии (в соответствии с п. 5.1.4 ГОСТ 27751).

1.4.6    Защита сооружения от прогрессирующего обрушения обеспечена, если для любых элементов и их соединений соблюдается условие

F<S,    (1.4.1)

где F- усилия в конструктивных элементах или их соединениях, определяемые расчетом;

S - несущая способность конструктивных элементов и их соединений, определяемая с учетом указаний раздела 5.

Конструкции, для которых требования по несущей способности не удовлетворяются, необходимо усилить, либо следует принять другие меры, повышающие сопротивление конструкций прогрессирующему обрушению.

1.4.7    (4.6) При расчете несущих конструкций одного (любого) этажа здания и сооружения зону локального разрушения определяют кругом площадью не менее 28 м²(диаметр 6,0 м) для зданий и сооружений при высоте до 75 м, не менее 80 м² (диаметр 10 м) для зданий и сооружений высотой от 75 до 200 м и не менее 100 м“ (диаметр 11,5 м) для зданий и сооружений высотой более 200 м:

- пересекающихся стен на участках от места их пересечения (в частности, от угла здания) до ближайшего проема в каждой стене или до следующего вертикального стыка со стеной другого направления или на

ю