9.4 Требования к элементам систем автоматической пожарной сигнализации,
оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре,
приемно-контрольным приборам и приборам управления автоматических
установок пожаротушения 89
Приложение А (обязательное)
Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации
ОСР-2015. Список населенных пунктов Российской Федерации,
расположенных в сейсмических районах, с указанием расчетной
сейсмической интенсивности в баллах шкалы MSK-64 для средних
грунтовых условий и трех степеней сейсмической опасности –
А (10 %), В (5 %), С (1 %) в течение 50 лет 90
Приложение Б (справочное) Обозначения 114
Приложение В (справочное) Методика расчёта сейсмоизолированных
зданий и сооружений 116
Приложение Г (справочное) Методика расчета зданий и сооружений без
системы сейсмоизоляции, в конструкциях которых повреждения или
NormaCS: СНиП «Строительство в сейсмических районах»
неупругие деформации не допускаются. 127
Приложение Д (справочное) Сейсмоизолирующие элементы 135
Приложение Е (справочное) Расчет протяженных зданий и сооружений
с учетом волнового характера сейсмического воздействия. 150
Приложение Ж (справочное) Методика расчета сооружений на воздействия,
соответствующие КЗ во временной области с применением инструментальных
или синтезированных акселерограмм 161
Библиография 164
Введение
Настоящий свод правил составлен с учетом требований федеральных законов от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» , от 29 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» , от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Работа выполнена Центром исследований сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко – института ОАО «НИЦ «Строительство» (руководитель работы – д-р техн. наук, член-корр. РАН, проф. Гусев Б.В; научный руководитель рабочей группы — д.т.н., проф, Айзенберг Я.М., ответственный исполнитель – инженер Бубис А.А).
Раздел 6.17 подготовлен при участии: проф., д.т.н, В.С. Беляева, проф., д.т.н, Т.А. Белащ, использованы разработки к.т.н, доцента В.И. Смирнова;
Раздел 6.19 подготовлен при участии: проф, д.т.н, М.А. Клячко;
Раздел 9 подготовлен при участии д.т.н, проф Ю.В. Кривцова, к.т.н. Д. Г. Пронина, к.т.н, В.В. Пивоварова;
Приложение А разработано коллективом авторов в составе:
Приложение В подготовлено при участии инж. С.О. Петряшева, Н.О. Петряшева
Приложение Г разработано коллективом авторов в составе: проф, д.т.н. О.В. Мкртычев, проф., д.т.н, Г.А. Джинчвелашвилли, проф., к.т.н О.А. Ковальчук.
Приложение Д подготовлено при участии: проф., д.т.н, В.С. Беляева, проф., д.т.н, Т.А. Белащ; использованы разработки к.т.н, доцента В.И. Смирнова.
Особенности строительства в сейсмических районах
Приложение Е разработано проф, д.т.н, Ю.П. Назаровым.
Приложение Ж подготовлено при участии инж. Г.Н. Юдаковой.
свод правил
Строительство в сейсмических районах
Seismic Building Design Code
1 Область применения
Настоящий свод правил устанавливает требования по расчету с учетом сейсмических нагрузок, по объемно-планировочным решениям и конструированию элементов и их соединений, зданий и сооружений, обеспечивающие их сейсмостойкость.
Настоящий свод правил распространяется на область проектирования на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов зданий и сооружений.
На площадках, сейсмичность которых превышает 9 баллов, возводить здания и сооружения, как правило, не допускается. Проектирование и строительство здания или сооружения на таких площадках осуществляются в порядке, установленном уполномоченным федеральным органом исполнительной власти.
П р и м е ч а н и е – Разделы 4, 5 и 6 относятся к проектированию жилых, общественных, производственных зданий и сооружений, раздел 7 распространяется на транспортные сооружения, раздел 8 на гидротехнические сооружения, раздел 9 на все объекты, при проектировании которых следует предусматривать меры противопожарной защиты.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 30247.0–94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования
ГОСТ 30403-2012 Конструкции строительные. Метод испытаний на пожарную опасность
ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры
ГОСТ Р 53292–2009 Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний
ГОСТ Р 53295–2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций
СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты
СП 15.13330.2012 «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции»
СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 23.13330.2011 «СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений»
СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы»
СП 39.13330.2012 «СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов»
СП 40.13330.2012 «СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные»
СП 41.13330.2012 «СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений»
СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения»
СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции»
СП 64.13330.2011 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции»
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил и/или классификаторов) в информационной системе общего пользования – на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта (документа) с учетом всех внесенных в данную версию изменений.
Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта (документа) с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт (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 стандарт (документ) отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил можно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 абсолютное движение: Движение точек сооружения, определяемое как сумма переносного и относительного движений во время землетрясения.
3.2 акселерограмма (велосиграмма, сейсмограмма): Зависимость от времени ускорения (скорости, смещения) точки основания или сооружения в процессе землетрясения, имеющая одну, две или три компоненты.
3.3 акселерограмма землетрясения: Запись во времени процесса изменения ускорения колебаний грунта (основания) для определенного направления.
3.4 акселерограмма синтезированная: Акселерограмма, полученная с помощью расчетных методов, в том числе, на основе статистической обработки и анализа ряда акселерограмм и/или спектров реальных землетрясений с учетом местных сейсмологических условий.
3.5 активный разлом: Тектоническое нарушение с признаками постоянных или периодических перемещений бортов разлома в позднем плейстоцене – голоцене (за последние 100 000 лет), величина (скорость) которых такова, что она представляет опасность для сооружений и требует специальных конструктивных и/или компоновочных мероприятий для обеспечения их безопасности.
3.6 антисейсмические мероприятия: Совокупность конструктивных и планировочных решений, основанных на выполнении требований, обеспечивающая определенный, регламентированный нормами, уровень сейсмостойкости сооружений.
3.7 вторичная схема: Расчетная схема, отражающая состояние сооружения в период времени от момента окончания землетрясения до начала ремонтных работ.
3.8 детальное сейсмическое районирование (ДСР): Определение возможных сейсмических воздействий, в том числе в инженерных терминах, на конкретные существующие и проектируемые сооружения, территории населенных пунктов и отдельных районов. Масштаб карт ДСР 1:500000 и крупнее.
3.9 динамический метод анализа: Метод расчета на воздействие, задаваемое в виде акселерограмм колебаний грунта в основании сооружения путем численного интегрирования уравнений движения.
3.10 железобетонный каркас с железобетонными диафрагмами, ядрами жесткости или стальными связями: Конструктивная система, в которой восприятие вертикальных нагрузок обеспечивается, в основном, пространственным каркасом, а сопротивление горизонтальным нагрузкам, обеспечиваемое железобетонными диафрагмами, ядрами жесткости или стальными связями, составляет более 35 %, но менее 65 % общего сопротивления горизонтальным нагрузкам всей конструктивной системы.
3.11 интенсивность землетрясения: Оценка воздействия землетрясения в баллах 12-балльной шкалы MSK-64, определяемая по макросейсмическим описаниям разрушений и повреждений природных объектов, грунта, зданий и сооружений, движений тел, а также по наблюдениям и ощущениям людей.
3.12 исходная сейсмичность: Сейсмичность района строительства, определяемая для нормативных периодов повторяемости и средних грунтовых условий с помощью ОСР.
3.13 каркасные здания: Конструктивная система, в которой как вертикальным, так и нагрузкам в любом из горизонтальных направлений в основном противодействует пространственный каркас, а его сопротивление горизонтальным нагрузкам составляет более 65 % общего сопротивления горизонтальным нагрузкам всей конструктивной системы.
3.14 каркасно-каменные здания: Здания с монолитными железобетонными каркасами, при возведении которых применяют специфическую технологию: вначале возводят кладку, которую используют в качестве опалубки при бетонировании элементов каркаса.
3.15 категория грунта по сейсмическим свойствам (I, II III или IV): Характеристика, выражающая способность грунта в примыкающей к сооружению части основания ослаблять (или усиливать) интенсивность сейсмических воздействий, передающихся от грунтового основания на сооружение.
3.16 комплексная конструкция: Стеновая конструкция из кладки, выполненной с применением кирпича, бетонных блоков, пильного известняка или других естественных или искусственных камней и усиленная железобетонными включениями, не образующими рамы (каркас).
3.17 конструктивная нелинейность: Изменение расчетной схемы сооружения в процессе его нагружения, связанное с взаимными смещениями (например, раскрытием швов и трещин, проскальзыванием) отдельных частей сооружения и основания.
3.18 контрольное землетрясение (КЗ): Землетрясение, на действие которого рассчитываются законструированные по результатам расчета на РЗ сечения и элементы здания, сооружения. Интенсивность КЗ принимается с учетом положений настоящих норм по картам ОСР, с учетом СМР и специализированных сейсмологических и сейсмотектонических исследований. Целью расчетов на КЗ является оценка общей устойчивости, неизменяемости, однородности конструкций сооружения, допустимость уровня ускорений, перемещений, скоростей в элементах здания, сооружения, способность конструкций здания к перераспределению внешнего сейсмического воздействия за счет формирования пластических шарниров и иных нелинейных эффектов. При расчете на КЗ следует задавать жесткостные характеристики конструкций здания, соответствующие прогнозируемому или назначаемому уровню деформирования или повреждения его элементов. Учет нелинейного характера зависимости между величиной внешнего воздействия и деформациями (перемещениями) конструкций может выполняться как путем прямого задания диаграммы деформирования, так и с применением различных способов линеаризации.
3.19 линейно-спектральный метод анализа (ЛСМ): Метод расчета на сейсмостойкость, в котором значения сейсмических нагрузок определяют по коэффициентам динамичности в зависимости от частот и форм собственных колебаний конструкции. Возможность возникновения нелинейных эффектов в конструкциях зданий учитывается введением эмпирических коэффициентов.
3.20 линейный временной динамический анализ (линейный динамический анализ): Временной динамический анализ, при котором материалы сооружения и грунты основания принимаются линейно-упругими, а геометрическая и конструктивная нелинейность в поведении системы «сооружение – основание» отсутствует.
3.21 максимальное расчетное землетрясение (МРЗ): Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 1000 лет и один раз в 5000 лет – для объектов повышенной ответственности. Принимают по комплектам карт ОСР B и C соответственно.
3.22 монолитно-каменные здания: Здания с трехслойными или многослойными стенами, в которых бетонирование основного несущего слоя из монолитного железобетона осуществляют с применением двух наружных слоев кладки с применением естественных или искусственных камней, использующихся в качестве несъемной опалубки. В необходимых случаях устраиваются дополнительные термоизолирующие слои.
3.23 нарушение нормальной эксплуатации: Нарушение в работе строительного объекта, при котором произошло отклонение от установленных эксплуатационных пределов и условий.
3.24 нелинейный временной динамический анализ (нелинейный динамический анализ): Временной динамический анализ, при котором учитывают зависимость механических характеристик материалов сооружения и грунтов основания от уровня напряжений и характера динамического воздействия. Также возможно учесть геометрическую и конструктивную нелинейности в поведении системы «сооружение–основание».
3.25 нормальная эксплуатация: Эксплуатация объекта строительства в определенных проектом эксплуатационных пределах и условиях.
3.26 нормативная сейсмичность: Сейсмичность района нахождения гидротехнического сооружения, определяемая для нормативных периодов повторяемости по картам ОСР.
3.27 общее сейсмическое районирование (ОСР): Представляет собой оценку сейсмической опасности на территории всей страны и имеет общегосударственное значение для осуществления рационального землепользования и планирования социально-экономического развития крупных регионов. Масштаб карт ОСР 1:2500000–1:8000000.
3.28 осциллятор: Одномассовая линейно-упругая динамическая система, состоящая из массы, пружины и демпфера.
3.29 относительное движение: Движение точек сооружения относительно основания во время землетрясения под влиянием сейсмических сил (нагрузок).
3.30 пассивная система сейсмоизоляции: Система, параметры которой зависят только от свойств образующих ее сейсмоизолирующих элементов, обеспечивающих снижение механической энергии, передающейся конструктивной системе при землетрясении, без использования дополнительных источников энергии.
3.31 переносное движение: Совместное движение сооружения и основания во время землетрясения как единого недеформируемого целого с ускорениями (скоростями или смещениями) основания.
3.32 площадка гидротехнического сооружения (площадка строительства): Территория, на которой проектируется (или размещается) гидротехническое сооружение.
3.33 пожарная сейсмостойкость: состояние здания, сооружения, конструкции, при котором требования по несущей способности и огнестойкости конструкций зданий и сооружений с учётом пожара, возможного как последствие землетрясения, обеспечиваются на уровне, установленном требованиями технических регламентов с учетом раздела 9 настоящего СП.
3.34 полная сейсмоизоляция сооружения: Часть здания считается полностью сейсмоизолированной, если при сейсмической расчетной ситуации она работает в области упругих деформаций. В противном случае, часть здания считается частично сейсмоизолированной.
3.35 Предельное состояние по ограничению ущерба: Состояние, связанное с повреждениями конструкций, при котором выполняется требование эксплуатационной пригодности и/или сохранения окружающей среды.
3.36 проектное землетрясение (ПЗ): Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 500 лет .
3.37 прямой динамический метод расчета сейсмостойкости (ПДМ): Метод численного интегрирования уравнений движения, применяемый для анализа вынужденных колебаний конструкций при сейсмическом воздействии, заданном акселерограммами землетрясений. При ПДМ матрицы жесткости и масс системы используются в исходном виде, без модальных преобразований.
3.38 рамно-связевая система: Система, состоящая из рам (каркаса) и вертикальных диафрагм, стен или ядер жесткости и воспринимающая горизонтальные и вертикальные нагрузки. Горизонтальную и вертикальную нагрузки распределяют между рамами (каркасами) и вертикальными диафрагмами (и другими элементами) в зависимости от соотношения жесткостей этих элементов.
3.39 расчетная сейсмичность здания (сооружения): Значение интенсивности сейсмических воздействий, выраженное в целочисленных баллах макросейсмической шкалы, соответствующих уровню, при котором обеспечиваются установленные нормами требования сейсмостойкости и сейсмобезопасности.
3.40 расчетное землетрясение (РЗ): Землетрясение, на действие которого проектируются сечения и элементы здания и сооружения. Интенсивность РЗ, принимается с учетом положений настоящих норм по картам ОСР, в необходимых случаях, с учетом СМР. Расчет на действие РЗ выполняется с использованием линейно-спектрального метода, с допущением повреждений ненесущих конструкций, и повреждением несущих конструкций, не приводящим к их разрушению и обрушению сооружения или его частей, допускающим ремонт и восстановление сооружения.
3.41 расчетная сейсмичность площадки строительства: Значение интенсивности сейсмических воздействий, выраженное в целочисленных баллах макросейсмической шкалы с учетом заданного периода повторяемости землетрясений, параметров грунтов, слагающих основание площадки объекта капитального строительства, имеющихся данных специальных сейсмологических исследований;
3.42 расчетные сейсмические воздействия: кинематические параметры движения грунта, определяющие возможную интенсивность нагрузочного эффекта от расчетного землетрясения на конкретной площадке строительства и конкретного объекта капитального строительства применяемые в расчетах сейсмостойкости сооружений: (ускорения, скорости, смещения) в уровне основания, а также зависимости изменения таких параметров во времени (акселерограммы, велосиграммы, сейсмограммы и их основные параметры – амплитуда, длительность, спектральный состав). Могут быть выражены как в соответствующих единицах СИ, так и в баллах шкалы MSK-64 с точностью дискретизации 0,1 балла.
3.43 резонансная характеристика грунта: Совокупность характерных периодов (или частот), на которых достигается резонансное усиление колебаний основания сооружения при прохождении сейсмических волн.
3.44 связевая система: Система, состоящая из рам (каркаса) и вертикальных диафрагм, стен и (или) ядер жесткости; при этом расчетная горизонтальная нагрузка полностью воспринимается диафрагмами, стенами и (или) ядрами жесткости.
3.45 сейсмическое воздействие: Движение грунта, вызванное природными или техногенными факторами (землетрясения, взрывы, движение транспорта, работа промышленного оборудования), обусловливающее движение, деформации, иногда разрушение сооружений и других объектов.
3.46 сейсмическое микрорайонирование (СМР): Оценивает влияние свойств грунтов на сейсмические колебания в пределах площадей расположения конкретных сооружений и на территории населенных пунктов. Масштаб карт СМР 1:50000 и крупнее.
3.47 сейсмическая (инерционная) сила, сейсмическая нагрузка: Сила (нагрузка), возникающая в системе «сооружение–основание» при колебаниях основания сооружения во время землетрясения.
3.48 сейсмический район: Район с установленными и возможными очагами землетрясений, вызывающими на площадке строительства сейсмические воздействия интенсивностью 6 и более баллов.
3.49 сейсмическое районирование (СР): Картирование сейсмической опасности, основанное на выявлении зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ) и определении сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности.
П р и м е ч а н и е – Карты СР служат для осуществления сейсмостойкого строительства, обеспечения безопасности населения, охраны окружающей среды и других мероприятий, направленных на снижение ущерба при сильных землетрясениях.
3.50 сейсмическая изоляция: Изменение сейсмической реакции здания или сооружения от сейсмических колебаний грунта достигаемое за счет снижения их взаимодействия и повышения затухания колебаний изолированного сооружения.
3.51 сейсмичность территории: Максимальная интенсивность сейсмических воздействий в баллах на рассматриваемой территории для принятого периода повторяемости землетрясения (в том числе площадки гидротехнического сооружения).
3.52 сейсмогенерирующий разлом: Тектонический разлом, с которым связаны возможные очаги землетрясений.
3.53 скоростные характеристики грунта: Скорости распространения сейсмических (продольных Vp и поперечных Vs) волн в грунтах оснований,
измеряемые в мс –1 .
3.54 сейсмостойкость сооружения: Способность сооружения сохранять после расчетного землетрясения функции, предусмотренные проектом, например:
отсутствие глобальных обрушений или разрушений сооружения или его частей, способных обусловить гибель и травматизм людей;
эксплуатация сооружения после восстановления или ремонта;
пожарную безопасность здания (с учетом положений раздела 9);
отсутствие обрушения сооружения в случае повторных толчков с интенсивностью на один балл меньших расчетного землетрясения до восстановления или ремонта.
3.55 спектр отклика однокомпонентной акселерограммы: Функция, связывающая между собой максимальное по модулю ускорение осциллятора и соответствующий этому ускорению период (либо частоту) собственных колебаний того же осциллятора, основание которого движется по закону, определенному данной акселерограммой. Зависит также от величины затухания осциллятора.
3.56 средние грунтовые условия: Грунты категории II по сейсмическим свойствам.
3.57 стеновая система: Конструктивная система, в которой, как вертикальным, так и нагрузкам в любом из горизонтальных направлений в основном противодействуют вертикальные несущие стены, прочность на сдвиг которых в основании здания составляет более 65 % общей прочности на сдвиг всей конструктивной системы.
3.58 эффективная модальная масса: Доля массы сооружения, участвующей в динамической реакции по определенной форме колебаний при заданном направлении сейсмического воздействия в виде смещения основания как абсолютно жесткого тела. Значение эффективной массы в долях единицы вычисляют по формуле
Наряду с безразмерной величиной можно применять значение эффективной модальной массы в % ().
3.59 суммарная эффективная модальная масса: Сумма эффективных модальных масс по учитываемым в расчете формам колебаний
где – число учтенных в расчете форм колебаний.
При учете всех форм должно выполняться условие
где n – число всех форм колебаний (число динамических степеней свободы системы).
Источник: rykovodstvo.ru
СНиП II-7-81 (1995 с изм .4 1997)
Разработаны ЦНИИСК им. Кучеренко НИИОСП им. Герсеванова, НИИСК, Казахским Промстройниипроектом, ЦННИпромзданий Госстроя СССР, ТбилЗНИИЭП Госгражданстроя Институтом физики Земли Академии наук СССР, Институтом строительной механики и сейсмостойкости Академии наук Грузинской ССР, Институтом механики и сейсмостойкости сооружений Академии наук Узбекской ССР, ЦННИС Минтрансстроя, ВНИИГ им. Веденеева Минэнерго СССР, Красноярским Промстройниипроектом Минтяжстроя СССР, ЦНИИЭПсельстроем Минсельстроя СССР при участии Гидропроекта им. Жука и ГрузНИИЭГС Минэнерго СССР.
Новая карта сейсмического районирования территории СССР составлена научными учреждениями Академии наук СССР и академиями наук союзных республик (ведущий — Институт физики Земли АН СССР) и одобрена Междуведомственным советом по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР.
С введением в действие СНиП II-7-81 с 1 января 1982 г. утрачивают силу: глава СНиП II-А.12-69*. «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования»:
постановление Госстроя СССР от 3 июля 1976 г. № 81 «О дополнении приложения 2 главы СНиП II-А.12-69»;
постановление Госстроя СССР от 24 августа 1976 г. № 140 «О дополнении и изменении приложения 2 главы СНиП II-А.12-69»;
постановление Госстроя СССР от 28 июля 1980 г. № 116 «О дополнении и изменении приложения 2 главы СНиП II-А.12-69».
В настоящие строительные нормы и правила внесены изменения, утвержденные постановлениями Госстроя СССР от 3 июня 1987 г. № 106, от 16 августа 1989 г . № 127, Минстроя России от 26 июля 199 5 г. № 18-76.
Пункты, таблицы и приложения, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах и правилах звездочкой.
Редакторы — инж. Ф.М.Шлемин , канд. техн. наук Ф.В.Бобров (Госстрой СССР), д-р техн. наук С.В.Поляков , инж. В.И.Ойзерман (ЦНИИСК им. Кучеренко), д-р физ.-мат . наук В.И.Бунэ ( ИФЗ АН СССР), д-р техн. наук О.А.Савинов , канд. техн. наук Н.Д.Красников (ВНИИГ), канд. техн. наук Я.И.Натариус (Гидропроект), канд. техн. наук Г.С.Шестоперов (ЦНИИС).
Необходимо учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартом, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники» и информационном указателе «Государственные стандарты».
Строительные нормы и правила
Строительство в сейсмических районах
Взамен главы СНиП II-А.12-69*
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы следует соблюдать при проектировании зданий и сооружений, возводимых в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.
1.2. При проектировании зданий и сооружений для строительства в указанных сейсмических районах надлежит:
применять материалы, конструкции и конструктивные схемы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок;
принимать, как правило, симметричные конструктивные схемы, равномерное распределение жесткостей конструкций и их масс, а также нагрузок на перекрытия;
в зданиях и сооружениях из сборных элементов располагать стыки вне зоны максимальных усилий, обеспечивать монолитность и однородность конструкций с применением укрупненных сборных элементов;
предусматривать условия, облегчающие развитие в элементах конструкций и их соединениях пластических деформаций, обеспечивающие при этом устойчивость сооружения.
Ц H ИИ CK им. Кучеренко Госстроя СССР
Утверждены постановлением Госстроя СССР
от 15 июня 1981 г. № 94
Срок введения в действие
1 января 1982 г.
1.3. При проектировании зданий и сооружений для строительства в сейсмических районах следует учитывать:
а) интенсивность сейсмического воздействия в баллах (сейсмичность);
б) повторяемость сейсмического воздействия.
Интенсивность и повторяемость следует принимать по картам сейсмического районирования территории СССР (прил. 1* и 2 * ), принятым Академией наук СССР, с изменениями, утвержденными Российской Академией наук.
Указанная в прил. 1* и 2* сейсмичность относится к участкам со средними по сейсмическим свойствам грунтами (II категории согласно табл. 1*).
1.4. Определение сейсмичности площадки строительства следует производить на основании сейсмического микрорайонирования.
В районах, для которых отсутствуют карты сейсмического микрорайонирования, допускается определять сейсмичность площадки строительства согласно табл. 1*.
1.5. Площадки строительства с крутизной склонов более 15 ° , близостью плоскостей сбросов, сильной нарушенностью пород физико-геологическими процессами, просадочностью грунтов, осыпями, обвалами, плывунами, оползнями, карстом, горными выработками, селями являются неблагоприятными в сейсмическом отношении.
При необходимости строительства зданий и сооружений на таких площадках следует принимать дополнительные меры к укреплению их оснований и усилению конструкций.
1.6.* На площадках, сейсмичность которых превышает 9 баллов, возводить здания и сооружения, как правило, не допускается. При необходимости строительство на таких площадках допускается по согласованию с Минстроем России.
Категория групп по сейсмичес ким свойствам
Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района, баллы
Скальные грунты всех видов (в том числе вечномерзлые и вечномерзлые оттаявшие) невыветрелые и слабо-выветрелые: крупнообломочные грунты плотные маловлажные из магматических пород, содержащие до 30% песчано-глинистого заполнителя: выветрелые и сильновыветрелые скальные и нескальные твердомерзлые (вечномерзлые) грунты при температуре минус 2 ° С и ниже при строительстве и эксплуатации по принципу I (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии)
Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к I категории; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции IL 0 , 5 при коэффициенте пористости е 0,9 для глин и суглинков и е < 0,7 — для супесей; вечномерзлые нескальные грунты пластичномерзлые или сыпучемерзлые, а также твердо-мерзлые при температуре выше минус 2°С при строительстве и эксплуатации по принципу I
Пески рыхлые независимо от влажности и крупности: пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности водонасыщенные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности влажные и водонасыщенные; глинистые грунты с показателем консистенции IL >0,5; глинистые грунты с показателем консистенции IL е> 0,9 для глин и суглинков и е> 0,7-для супесей; вечномерзлые нескальные грунты при строительстве и эксплуатации по принципу II (допускается оттаивание грунтов основания)
П р и м е ч а н и я: 1*. Отнесение площадки к I категории по сейсмическим свойствам допускается при мощности слоя соответствующего I категории, более 30 м от черной отметки в случае насыпи или планировочной отметки в случае выемки. В случае неоднородного состава грунта площадки строительства относится к более неблагоприятной категории по сейсмическим свойствам, если в пределах 10-метрового слоя грунта (считая от планировочной отметки) слой, относящийся к этой категории, имеет суммарную толщину более 5 м.
2. При прогнозировании подъема уровня грунтовых вод и обводнения грунтов (в том числе просадочных) в процессе эксплуатации здания и сооружения категории грунта следует определять в зависимости от свойств грунта (влажности, консистенции) в замоченном состоянии.
3. При строительстве на вечномерзлых нескальных грунтах по принципу II, если зона оттаивания распространяется до подстилающего талого грунта, грунты основания следует рассматривать как невечномерзлые (по фактическому состоянию их после оттаивания).
4. Для особо ответственных зданий и сооружений, строящихся в районах сейсмичностью 6 баллов на площадках строительства с грунтами III категории по сейсмическим свойствам, расчетную сейсмичность следует принимать равной 7 баллам.
5. При определении сейсмичности площадок строительства транспортных и гидротехнических сооружений следует учитывать дополнительные требования, изложенные в разделах 4 и 5.
6. При отсутствии данных о консистенции или влажности глинистые и песчанные грунты при положении уровня грунтовых вод выше 5 м относятся к III категории по сейсмическим свойствам.
2. РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
2.1. Расчет конструкций и оснований зданий и, сооружений, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий.
При расчете зданий и сооружений (кроме транспортных и гидротехнических) на особое сочетание нагрузок значения расчетных нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по табл. 2.
Горизонтальные нагрузки от масс на гибких подвесках, температурные климатические воздействия, ветровые нагрузки, динамические воздействия от оборудования и транспорта, тормозные и боковые усилия от движения кранов при этом не учитываются.
Значение коэффициента сочетаний пс
Кратковременные (на перекрытия и покрытия)
При определении расчетной вертикальной сейсмической нагрузки следует учитывать вес моста крана, вес тележки, а также вес груза, равного грузоподъемности крана, с коэффициентом 0,3.
Расчетную горизонтальную сейсмическую нагрузку от веса мостов кранов следует учитывать в направлении, перпендикулярном к оси подкрановых балок. Снижение крановых нагрузок, предусмотренное СНиП по нагрузкам и воздействиям, при этом не учитывается.
2.2. Расчеты зданий и сооружений на особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий следует выполнять:
а) на нагрузки, определяемые в соответствии с указаниями п. 2.5;
б) с использованием инструментальных записей ускорений основания при землетрясении, наиболее опасных для данного здания или сооружения, а также синтезированных акселерограмм. При этом максимальные амплитуды ускорений основания следует принимать не менее 100, 200 или 400 см/с 2 при сейсмичности площадок строительства 7, 8 и 9 баллов соответственно.
При расчете по п. «б» следует учитывать возможность развития неупругих деформаций конструкций.
Растет по п. «а» следует выполнять для всех зданий и сооружений.
Расчет по п. «б» следует выполнять при проектировании особо ответственных сооружений и высоких (более 16 этажей) зданий.
2.3. Сейсмические воздействия могут иметь любое направление в пространстве.
Для зданий и сооружений простой геометрической формы расчетные сейсмические нагрузки следует принимать действующими горизонтально в направлении их продольной и поперечной осей. Действие сейсмических нагрузок в указанных направлениях следует учитывать раздельно.
При расчете сооружений сложной геометрической формы следует учитывать наиболее опасные для данной конструкции или ее элементов направления действия сейсмических нагрузок.
2.4. Вертикальную сейсмическую нагрузку необходимо учитывать при расчете:
горизонтальных и наклонных консольных конструкций;
пролетных строений мостов;
рам, арок, ферм, пространственных покрытий зданий и сооружений пролетом 24 и более метров;
сооружений на устойчивость против опрокидывания или против скольжения;
каменных конструкций (по п. 3.37).
2. 5 . Расчетная сейсмическая нагрузка Sik в выбранном направлении, приложенная к точке k и соответствующая i -му тону собственных колебаний зданий или сооружений, определяется по формуле
где К 1 — коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий и сооружений, принимаемый по табл. 3;
k2 — коэффициент, учитывающий конструктивные решения зданий и сооружений, принимаемый по табл. 4 или указаниям разд. 5;
S0ik — значение сейсмической нагрузки для i -го тона собственных колебаний здания или сооружения, определяемое в предположении упругого деформирования конструкций по формуле
где Qk — вес здания или сооружения, отнесенный к точке k , определяемый с учетом расчетных нагрузок на конструкции согласно п. 2.1 (рис. 1);
А — коэффициент, значения которого следует принимать равными 0,1; 0,2; 0,4 соответственно для расчетной сейсмичности 7, 8, 9 баллов;
b i — коэффициент динамичности, соответствующий i -му тону собственных колебаний зданий или сооружений, принимаемый согласно п. 2.6;
К w — коэффициент, принимаемый по табл. 6 или в соответствии с указаниями разд. 5;
п ik — коэффициент, зависящий от формы деформации здания или сооружения при его собственных колебаниях по i -му тону и от места расположения нагрузки, определяемый по п. 2.7.
П р и м е ч а н и е. Расчетная сейсмичность зданий и сооружений, а также значения коэффициента К1 , принимают по согласованию с утверждающей проект организацией в соответствии с табл. 3 и 5.
2.6. * Коэффициент динамичности b i в зависимости от расчетного периода собственных колебаний Т i здания или сооружения по i -му тону при определении сейсмических нагрузок следует принимать по формулам (3, 4, 5) или рис. 2.
Для грунтов I категории по сейсмическим свойствам (кривая 1)
при Т i £ 0 ,08 с b i = 1+15 Т i
при 0 ,08 с < Т i £ 0,318 c b i = 2,2 (3)
при Т i > 0,318 c b i = 0,7/Т i
Для грунтов II и III категорий при мощности слоя равном и менее 30 м (кривая 2)
при Т i £ 0 , 1 с b i = 1+15 Т i
при 0 , 1 с < Т i £ 0,4 c b i = 2, 5 ( 4 )
при Т i > 0,4 c b i = 1 /Т i
Для грунтов II и III категорий при мощности слоя более 30 м (кривая 3)
при Т i £ 0 ,2 с b i = 1+7,5 Т i
при 0 ,2 с < Т i £ 0, 76 c b i = 2,5 ( 5 )
при Т i > 0, 76 c b i = 1,9/Т i
Во всех случаях значения b i , должны приниматься не менее 0,8.
П р и м е ч а н и е*. При расчете транспортных и гидротехнических сооружений выбор зависимостей b i (Ti ) предусмотренных настоящим пунктом, следует производить согласно указаниям разделов 4 и 5.
Допускается использование региональных зависимостей b i (Ti ) , утвержденных Минстроем России.
2.7. Для зданий и сооружений, рассчитываемых по консольной схеме, значение nik следует определять по формуле
где Х i (х k ) и Х i (х j ) — смещения здания или сооружения при собственных колебаниях по i -му тону в рассматриваемой точке k и во всех точках j , где в соответствии с расчетной схемой его вес принят сосредоточенным;
Qj — вес здания или сооружения, отнесенный к точке j , определяемый с учетом расчетных нагрузок на конструкцию согласно п. 2.1.
2.8. Для зданий высотой до 5 этажей включительно с незначительно изменяющимися по высоте массами и жесткостями этажей при Т1 менее 0,4 с коэффициент nk допускается определять по упрощенной формуле
где х k и xj , — расстояния от точек k и j до верхнего обреза фундаментов.
2.9. Усилия в конструкциях зданий и сооружений, проектируемых для строительства в сейсмических районах, а также в их элементах, следует определять с учетом не менее трех форм собственных колебаний, если периоды первого (низшего) тона собственных колебаний T1 более 0,4 с, и с учетом только первой формы, если Т 1 равно или менее 0,4 с.
Количество форм колебаний и коэффициенты nik для гидротехнических сооружений следует принимать согласно указаниям раздела 5.
2.10. Расчетные значения поперечной и продольной сил, изгибающего и опрокидывающего моментов, нормальных и касательных напряжений Np в конструкциях от сейсмической нагрузки при условии статического действия ее на сооружение следует определять по формуле
где Ni — значения усилий или напряжений в рассматриваемом сечении, вызываемых сейсмическими нагрузками, соответствующими i — й форме колебаний;
п — число учитываемых в расчете форм колебаний.
2.11. Вертикальную сейсмическую нагрузку в случаях, предусмотренных п. 2.4 (кроме каменных конструкций), следует определять по формулам (1) и (2), при этом коэффициенты К w и К 2 , принимаются равными единице.
Консольные конструкции, вес которых по сравнению с весом здания незначителен (балконы, козырьки, консоли для навесных стен и т.п. и их крепления), следует рассчитывать на вертикальную сейсмическую нагрузку при значении b n = 5.
2.12. Конструкции, возвышающиеся над зданием или сооружением и имеющие по сравнению с ним незначительные сечения и вес (парапеты, фронтоны и т.п.), а также крепления памятников, тяжелого оборудования, устанавливаемого на первом этаже, следует рассчитывать с учетом горизонтальной сейсмической нагрузки, вычисленной по формулам (1)и (2) при b n = 5.
2.13. Стены, панели, перегородки, соединения между отдельными конструкциями, а также крепления технологического оборудования, следует рассчитывать на горизонтальную сейсмическую нагрузку по формулам (1) и (2) при b n , соответствующем рассматриваемой отметке сооружения, но не менее 2. Силы трения учитываются только при расчете горизонтальных стыковых соединений в крупнопанельных зданиях.
2.14. При расчете конструкций на прочность и устойчивость помимо коэффициентов условий работы, принимаемых в соответствии с другими СНиП II части, следует вводить дополнительно коэффициент условий работы mkp , определяемый по табл. 7.
2.15. При расчете зданий и сооружений (кроме гидротехнических сооружений) длиной или шириной более 30 м помимо сейсмической нагрузки, определяемой согласно п. 2.5, необходимо учитывать крутящий момент относительно вертикальной оси здания или сооружения, проходящей через его центр жесткости. Значение расчетного эксцентриситета между центрами жесткостей и масс зданий или сооружений в рассматриваемом уровне следует принимать не менее 0,1 В, где В — размер здания или сооружения в плане в направлении, перпендикулярном действию силы Sik .
2.16. При расчете подпорных стен необходимо учитывать сейсмическое давление грунта.
Расчет зданий и сооружений с учетом сейсмического воздействия, как правило, производится по предельным состояниям первой группы. В случаях, обоснованных технологическими требованиями, допускается производить расчет по второй группе предельных состояний.
Здания и сооружения
Значение коэффициента K1
1. Сооружения, в которых остаточные деформации и локальные повреждения (осадки, трещины и др.) не допускаются*
2. Здания и сооружения, в конструкциях которых могут быть допущены остаточные деформации, трещины, повреждения отдельных элементов и т.п., затрудняющие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения; гидротехнические и транспортные сооружения; системы энерго- и водоснабжения, пожарные депо, системы пожаротушения, некоторые сооружения связи и т.п.)
3. Здания и сооружения, в конструкциях которых могут быть допущены значительные остаточные деформации, трещины, повреждения отдельных элементов, их смещения и т.п., временно приостанавливающие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей (одноэтажные производственные и сельскохозяйственные здания, не содержащие ценного оборудования)
*Перечень сооружений по поз. 1 согласовывается с заказчиком.
Конструктивные решения зданий
Значение коэффициента К2
1. Здания каркасные, крупноблочные, со стенами комплексной конструкции и числом п этажей свыше 5
К2 = 1+0,1 ( n -5)
2. Здания крупнопанельные или со стенами из монолитного железобетона и числом этажей до 5
3. То же, и числом этажей свыше 5
К 2 = 0,9+0,07 5 ( n -5)
4. Здания с одним или несколькими каркасными нижними этажами и вышележащими этажами с несущими стенами, диафрагмами или каркасом с заполнением, если заполнение в нижних этажах отсутствует или незначительно влияет на их жесткость
5. Здания с несущими стенами из кирпичной или каменной кладки, выполняемой вручную без добавок, повышающих сцепление
6. Каркасные одноэтажные здания, высота которых до низа балок пли ферм не более 8 м и с пролетами не более 18 м
7. Сельскохозяйственные здания на сваях-колоннах, возводимые на грунтах III категории (согласно табл. 1*)
8. Здания, не указанные в позициях 1-7
П р и м е ч а н и я : 1. Значения К1 не должны превышать 1.5.
По согласованию с Минстроем России значения К2 допускается уточнять по результатам экспериментальных исследований.
Характеристика зданий и сооружений
Расчетная сейсмичность при сейсмичности площадки строительства, баллы
1. Жилые, общественные и производственные здания и сооружения, за исключением указанных в пп. 2-5
2. Особо ответственные здания и сооружения *
3. Здания и сооружения, повреждение которых связано с особенно тяжелыми последствиями (большие и средние вокзалы, крытые стадионы и т. п.)
4. Здания и сооружения, функционирование которых необходимо при ликвидации последствий землетрясений (системы энерго- и водоснабжения, пожарное дело, системы пожаротушения, некоторые сооружения связи и т.п.)
5. Здания и сооружения, разрушение которых не связано с гибелью людей, порчей ценного оборудования и не вызывает прекращения непрерывных производственных процессов (склады, крановые или ремонтные эстакады, небольшие мастерские и др.), а также временные здания и сооружения
Без учета сейсмических воздействий
* Отнесение зданий и сооружений к п. 2 производится заказчиком.
** Здания и сооружения рассчитываются на нагрузку, соответствующую расчетной сейсмичности, умноженную на дополнительный коэффициент 1.5.
*** То же с коэффициентом 1.2.
Конструктивные решения знаний и сооружений
Значение коэффициента К w
1. Высокие сооружения небольших размеров в плане (башни, мачты, дымовые трубы, отдельно стоящие шахты лифтов и т.п. сооружения)
2. Каркасные знания, стеновое заполнение которых не оказывает влияния на его деформативность при отношении высоты стоек h к поперечному размеру b в направлении действия расчетной сейсмической нагрузки, равном или более 25
3. То же, что в п.2. но при отношении h/b равном или менее 15
4. Здания и сооружения, не указанные в пп. 1 — 3
П р и м е ч а н и я : 1. При промежуточных значениях h/b значение К w принимается интерполяцией.
2. При разных высотах этажей значение К w принимается по средним значениям h/b .
Значение коэффициента т кр
При расчетах на прочность
1. Стальные и деревянные
2. Железобетонные со стержневой и проволочной арматурой (кроме проверки прочности наклонных сечений):
а) из тяжелого бетона с арматурой классов А- I , А- II , А- III , Вр- I
б) то же, с арматурой других классов
в) из легкого бетона
г) из ячеистого бетона с арматурой всех классов
3. Железобетонные, проверяемые по прочности наклонных сечений:
а) колонны многоэтажных зданий
б) прочие элементы
4. Каменные, армокаменные и бетонные:
а) при расчете на внецентренное сжатие
б) при расчете на сдвиг и растяжение
5. Сварные соединения
6. Болтовые (в том числе соединяемые на высокопрочных болтах) и заклепочные соединения
При расчетах на устойчивость
7. Стальные элементы гибкостью свыше 100
8. То же, гибкостью до 20
9. То же, гибкостью от 20 до 100
От 1,2 до 1 (по интерполяции)
П р и м е ч а н и я: 1. Для указанных поз. 1-4 конструкций зданий и сооружений (кроме транспортных и гидротехнических), возводимых в районах с повторяемостью 1, 2, 3, значение т кр следует умножать на 0,85; 1 или 1,5 соответственно.
2. При расчете стальных и железобетонных несущих конструкций, подлежащих эксплуатации в неотапливаемых помещениях или на открытом воздухе при расчетной температуре ниже минус 40 ° С, следует принимать т кр = 1, в случаях проверки прочности наклонных сечений колонн т кр = 0,9 .
ЖИЛЫЕ, ОБЩЕСТВЕННЫЕ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
смежные участки здания или сооружения имеют перепады высот 5 м и более. В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
3.2. Антисейсмические швы должны разделять здания н сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
3 .3 . Расстояния между антисейсмическими швами и высота зданий не должны превышать размеров указанных в табл. 8.
3.4*. Лестничные клетки следует предусматривать закрытыми, имеющими в наружных стенах оконные проемы. Расположение и количество лестничных клеток следует определять по результатам расчета, выполняемого в соответствии со СНиП по противопожарным нормам проектирования зданий и сооружений, но принимать не менее одной между антисейсмическими швами в зданиях высотой более трех этажей.
3.5. Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен или рам, а также возведения рамы и стены.
Ширину антисейсмического шва следует назначать по расчету на нагрузки, определяемые по п. 25.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина такого шва должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
Источник: www.rmnt.ru