СП 14.13330.2018. 6.20 Светопрозрачные конструкции и навесные фасадные системы

6.20.1

Светопрозрачные конструкции и навесные фасадные системы, а также их крепления к конструкциям зданий следует рассчитывать на сейсмические нагрузки, действующие из их плоскости, и на усилия, возникающие при горизонтальных перекосах этажей, к конструкциям которых они закреплены.

6.20.2

Расчет на сейсмические воздействия элементов светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем зданий и сооружений повышенного уровня ответственности и всех объектов при углах поля облицовки к горизонтальной поверхности светопрозрачных плоскостей, превышающих 45°, следует выполнять как для сложного конструктивно-планировочного решения, на основе анализа отклика в узлах крепления к несущему каркасу, с учетом перечисления б) 5.2, 5.2.1 и 5.2.2. Во всех остальных случаях допускается применять упрощенные правила расчета, приведенные в 6.20.7.

6.20.3

Расчет светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем зданий и сооружений проводят по первому и по второму предельным состояниям для оценки прочности и эксплуатационной пригодности по одной из трех расчетных ситуаций.

6.20.4

Расчетную ситуацию для проектирования навесных фасадных систем и светопрозрачных конструкций конкретного объекта принимает застройщик или технический заказчик по представлению генерального проектировщика, исходя из требований действующих нормативных документов и из следующих условий:

(в ред. Изменения N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

а) после сейсмического воздействия обеспечена полная пригодность к нормальной эксплуатации. Повреждения элементов металлической подконструкции, заполнения светопрозрачных конструкций и облицовочного слоя навесной фасадной системы не допускаются. Максимальные относительные смещения соседних точек крепления несущих конструкций навесных фасадных систем к кронштейнам или зданию (сооружению) принимают:

,

где - расчетная разность смещений соседних точек крепления металлической подконструкции к кронштейнам или зданию вдоль горизонтальной и вертикальной координатных осей, ;

Li - проекция расстояния между соседними точками крепления на ортогональные смещениям горизонтальную и вертикальную координатные оси. Выполняется условие прочности для всех элементов навесных фасадных систем и светопрозрачных конструкций;

б) после сейсмического воздействия обеспечена частичная пригодность к эксплуатации, требуется частичная замена заполнения светопрозрачной конструкции, облицовочного слоя навесной фасадной системы и частичный ремонт несущей системы. Допускается повреждение отдельных несущих элементов, не приводящее к выпадению заполнения. Выполняется условие прочности для всех несущих элементов навесных фасадных систем. Максимальные относительные смещения соседних точек крепления несущих конструкций навесных фасадных систем к кронштейнам или зданию (сооружению) ;

в) после сейсмического воздействия не регламентируется пригодность к эксплуатации, возможна полная замена навесных фасадных систем или светопрозрачных конструкций. Допускаются значительные повреждения отдельных элементов, разрушение (выпадение) заполнения светопрозрачной конструкции и навесной фасадной системы. Безопасность навесных фасадных систем заключается в исключении угрозы безопасности людей при повреждении и разрушении заполнений (без сохранения ограждающих функций). Выполняется условие прочности для всех несущих элементов навесных фасадных систем. Максимальные относительные смещения соседних точек крепления металлической подконструкции к кронштейнам или зданию не ограничиваются.

Примечание - При проектировании светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем по расчетной ситуации 6.20.4, перечисление в), исключение угрозы безопасности людей при повреждении и разрушении заполнений подтверждается застройщиком или техническим заказчиком с учетом принятых проектных решений здания и участка строительства, а также организационных мероприятий по предотвращению или снижению риска травматизма людей во время или непосредственно после землетрясения.

(примечание введено Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.20.5

Прочностные расчеты светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем зданий и сооружений включают:

- расчет несущих профилей (проверка прочности на растяжение с изгибом, на сдвиг (срез); проверка прочности крепления профиля к несущему кронштейну; проверка жесткости профиля);

- расчет несущего кронштейна (проверка прочности на растяжение с изгибом, на срез) с учетом климатических и сейсмических нагрузок;

- проверку прочности крепления кронштейнов к несущим конструкциям здания или сооружения;

- проверку прочности крепления облицовки.

6.20.6

Физико-механические характеристики материалов профилей, их соединений и крепежных элементов навесных фасадных систем принимают согласно СП 16.13330 или СП 128.13330 в зависимости от используемого материала конструкций (стальные или алюминиевые соответственно) и по результатам экспериментальных исследований.

(в ред. Изменения N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.20.7

Нагрузочные эффекты от сейсмического воздействия следует определять путем приложения к навесной фасадной системе горизонтальных SH и вертикальной SV сейсмических сил, которые следует определять по формулам:

SH = 0,4apK0K1,fmfβA(1 + 2z/H), (6.9)

SV = 0,2mfβA, (6.10)

где SH - горизонтальная сейсмическая сила, прикладываемая в центре масс в рассматриваемом направлении элемента фасадной системы или светопрозрачного заполнения;

SV - вертикальная сейсмическая сила, действующая в центре масс элемента навесной фасадной системы в наиболее неблагоприятном направлении;

ap - коэффициент динамичности фасадной системы, учитывающий возможное усиление колебаний, принимаемый равным:

2,0 - для систем, закрепляемых к перекрытиям и стенам здания;

1,5 - для систем, закрепляемых только к перекрытиям здания;

K0 - коэффициент, принимаемый по таблице 4.2;

K1,f - коэффициент поведения для фасадной системы, принимаемый равным:

1,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

0,5 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

0,25 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4;

mf - масса навесной фасадной системы;

- коэффициент динамичности, соответствующий i-й форме собственных колебаний зданий или сооружений, принимаемый в соответствии с 5.6;

A - значение ускорения в уровне основания, принимаемое по 5.5;

z - высота центра масс рассчитываемого фрагмента навесной фасадной системы над уровнем приложения сейсмического воздействия;

H - высота здания (определяется в соответствии с примечанием 1 к таблице 6.1).

Сейсмические силы в вертикальном и одном из горизонтальных направлений учитывают в особом сочетании совместно.

Формула (6.9)

SH = 0,4apK0K1,fmfβA(1 + 2z/H), (6.9)

S_H = 0,4a_pK₀K_1,fm_fβA(1 + 2z/H) (6.9)

Формула (6.10)

SV = 0,2mfβA, (6.10)

где SH - горизонтальная сейсмическая сила, прикладываемая в центре масс в рассматриваемом направлении элемента фасадной системы или светопрозрачного заполнения;

SV - вертикальная сейсмическая сила, действующая в центре масс элемента навесной фасадной системы в наиболее неблагоприятном направлении;

ap - коэффициент динамичности фасадной системы, учитывающий возможное усиление колебаний, принимаемый равным:

2,0 - для систем, закрепляемых к перекрытиям и стенам здания;

1,5 - для систем, закрепляемых только к перекрытиям здания;

K0 - коэффициент, принимаемый по таблице 4.2;

K1,f - коэффициент поведения для фасадной системы, принимаемый равным:

1,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

0,5 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

0,25 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4;

mf - масса навесной фасадной системы;

- коэффициент динамичности, соответствующий i-й форме собственных колебаний зданий или сооружений, принимаемый в соответствии с 5.6;

A - значение ускорения в уровне основания, принимаемое по 5.5;

z - высота центра масс рассчитываемого фрагмента навесной фасадной системы над уровнем приложения сейсмического воздействия;

H - высота здания (определяется в соответствии с примечанием 1 к таблице 6.1).

S_V = 0,2m_fβA (6.10)

где SH - горизонтальная сейсмическая сила, прикладываемая в центре масс в рассматриваемом направлении элемента фасадной системы или светопрозрачного заполнения;

SV - вертикальная сейсмическая сила, действующая в центре масс элемента навесной фасадной системы в наиболее неблагоприятном направлении;

ap - коэффициент динамичности фасадной системы, учитывающий возможное усиление колебаний, принимаемый равным:

2,0 - для систем, закрепляемых к перекрытиям и стенам здания;

1,5 - для систем, закрепляемых только к перекрытиям здания;

K0 - коэффициент, принимаемый по таблице 4.2;

K1,f - коэффициент поведения для фасадной системы, принимаемый равным:

1,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

0,5 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

0,25 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4;

mf - масса навесной фасадной системы;

- коэффициент динамичности, соответствующий i-й форме собственных колебаний зданий или сооружений, принимаемый в соответствии с 5.6;

A - значение ускорения в уровне основания, принимаемое по 5.5;

z - высота центра масс рассчитываемого фрагмента навесной фасадной системы над уровнем приложения сейсмического воздействия;

H - высота здания (определяется в соответствии с примечанием 1 к таблице 6.1).

6.20.8

Навесные и светопрозрачные фасадные системы должны быть запроектированы с учетом зазоров между облицовочными элементами, светопрозрачные конструкции - с учетом зазоров между заполнением и несущей системой в плоскости заполнения, которые должны назначаться по формуле

Δ ≥ KΔδ, (6.11)

где - коэффициент расчетной ситуации, принимаемый:

1,2 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

2,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

3,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4, но не менее , при достижении которого происходят выпадение и разрушение заполнения системы.

Формула (6.11)

Δ ≥ KΔδ, (6.11)

где - коэффициент расчетной ситуации, принимаемый:

1,2 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

2,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

3,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4, но не менее , при достижении которого происходят выпадение и разрушение заполнения системы.

Δ ≥ K_Δδ (6.11)

где - коэффициент расчетной ситуации, принимаемый:

1,2 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением а) 6.20.4;

2,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением б) 6.20.4;

3,0 - для расчетной ситуации, определяемой перечислением в) 6.20.4, но не менее , при достижении которого происходят выпадение и разрушение заполнения системы.

6.20.9

Предельное значение расчетной разности смещения соседних точек крепления следует определять по результатам экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования следует проводить на натурных фрагментах, отражающих работу всей навесной фасадной системы или светопрозрачной конструкции.

6.20.9а Остекление в светопрозрачных конструкциях следует выполнять с использованием закаленного или многослойного стекла, не допускающего травматизма людей, находящихся как внутри помещений, так и снаружи здания, в случае разрушения светопрозрачных конструкций. Полное разрушение (выпадение) заполнения в виде многослойного стекла на путях эвакуации из здания и в уровне выше первого этажа не допускается.

(п. 6.20.9а введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.20.10

Анкерный крепеж навесной фасадной системы должен соответствовать следующим требованиям:

- крепление анкерного крепежа рассчитывают из условия прочности и деформативности на действия расчетных нагрузок от сейсмических воздействий, с учетом места расположения по высоте здания;

- применение анкерного крепежа в виде саморезов для соединения элементов навесной фасадной системы между собой и с конструкциями здания не допускается.

6.20.11

Для установки навесной фасадной системы должны также выполняться следующие условия:

- применение фасадных конструкций в конкретном проекте должно соответствовать условиям (типоразмерный ряд, условия эксплуатации, места установки), для которых в отношении данного типа навесной фасадной системы выполнялись испытания на сейсмостойкость (при наличии положительного заключения по результатам таких испытаний);

- до начала монтажа несущих элементов навесной фасадной системы следует провести испытания ее конструкций, в том числе на вырыв анкеров из материала несущей системы здания. При этом значения расчетных усилий должны быть не менее значений, установленных в регламентных требованиях (технических условиях и пр.) организаций-производителей с учетом нагрузок от сейсмического воздействия;

- узлы крепления навесной фасадной системы к несущим конструкциям здания должны обеспечивать свободные деформации ограждений при температурно-влажностных воздействиях, в процессе прогнозируемой деформации каркаса здания, а также в процессе прогнозируемой осадки здания в период строительства и стабилизации осадок;

- установка анкерного крепежа в наружные ограждающие стены, выполненные из каменных материалов, легких и ячеистобетонных блоков плотностью ниже 800 кг/м3, не допускается;

- все элементы крепления и фиксации несущего каркаса, которые после монтажа окажутся недоступными для технического осмотра, должны быть защищены от коррозии в соответствии с СП 28.13330;

- конструкции навесной фасадной системы и их крепление к несущим конструкциям следует рассчитывать по прочности, устойчивости и деформативности как в целом, так и для отдельных элементов (узлов).

6.20.12

Мероприятия по оценке и подтверждению соответствия характеристик навесной фасадной системы проектным данным в процессе строительства и при эксплуатации здания следует отражать в проектной документации.

6.20.13

Способы контроля качества (правила контроля, методы испытаний) навесных фасадных систем определяются СП 70.13330, ГОСТ 13015, ГОСТ 17625, ГОСТ 22904, ГОСТ 23858 и др., а также техническими условиями на навесные фасадные системы, разрабатываемыми и утверждаемыми в установленном порядке организациями-производителями.