СП 14.13330.2018. 6.9 Особенности проектирования зданий со стальным каркасом

6.9.1

Стальные колонны многоэтажных каркасов рамного типа следует проектировать замкнутого (коробчатого или круглого) сечения, равноустойчивого относительно главных осей инерций, а колонны рамно-связевых каркасов - двутаврового, крестового или замкнутого сечений.

Ригели стальных каркасов следует проектировать из прокатных или сварных двутавров, в том числе с гофрированной стенкой.

6.9.2

Стыки колонн следует, как правило, относить от узлов и устраивать в зоне действия наименьших изгибающих моментов.

В колоннах рамных каркасов на уровне ригелей должны быть установлены поперечные ребра жесткости. Зоны развития пластических деформаций в элементах стальных конструкций должны быть вынесены за пределы сварных и болтовых соединений.

6.9.3

При применении для ригелей рам сварных двутавров с плоской стенкой ее гибкость hw/tw (где hw и tw - высота и толщина стенки соответственно) должна быть не более 50.

Свес поясов сечений ригелей не должен превышать значения , где tf - толщина пояса; E и Ry - модуль упругости и расчетное сопротивление стали соответственно.

6.9.4

Опорные сечения ригелей стальных каркасов многоэтажных зданий следует развивать за счет увеличения ширины полок или устройства вутов в целях снижения напряжений в сварных соединениях в зоне примыкания ригелей к колоннам. Допускается стыки ригелей с колоннами выполнять на высокопрочных болтах без увеличения опорных сечений ригелей.

6.9.5

Для элементов, работающих в упругопластической стадии, следует применять малоуглеродистые и низколегированные стали с относительным удлинением не менее 20%.

6.9.6

При проектировании одноэтажных производственных зданий с рамами в поперечном направлении и вертикальными связями по колоннам в продольном направлении вертикальные связи необходимо располагать по каждому продольному ряду колонн здания.

6.9.7

Для обеспечения пространственной жесткости и устойчивости покрытия и его элементов следует предусматривать систему связей между несущими конструкциями покрытия (фермами) в плоскости верхних и нижних поясов, а также в вертикальных плоскостях.

6.9.8

При проектировании стальных связевых каркасов зоны образования пластических деформаций должны преимущественно располагаться в элементах вертикальных связей.

(п. 6.9.8 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.9

Элементы связей следует проектировать таким образом, чтобы пластические деформации в них возникали раньше, чем произойдет разрушение соединений связей или развитие неупругих деформаций в балках и колоннах.

(п. 6.9.9 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.10

Диагональные элементы связей должны быть расположены таким образом, чтобы конструктивная система характеризовалась одинаковыми горизонтальными перемещениями в уровне каждого этажа по высоте здания (межэтажных перекосов) с учетом знакопеременного характера сейсмического воздействия. Максимальное (минимальное) и среднее значения горизонтальных перемещений в уровне каждого этажа по высоте здания (межэтажных перекосов) должны различаться не более чем на 10%.

(п. 6.9.10 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.11

При расчете стальных связевых каркасов на сейсмическое воздействие элементы связей следует учитывать следующим образом:

- в каркасах с крестовыми связями следует учитывать только растянутые диагонали;

- в остальных случаях следует учитывать как растянутые, так и сжатые связи.

При этом расчетом следует подтвердить несущую способность и устойчивость формы деформации конструктивной системы здания или сооружения в целом в отсутствие вертикальных связей при действии нагрузок особого сочетания, включающего постоянные и длительные временные нагрузки, в том числе пониженные значения кратковременных нагрузок, устанавливаемых в соответствии с требованиями СП 20.13330. Коэффициенты надежности по нагрузке и коэффициенты сочетаний нагрузок следует принимать равными 1,0.

(п. 6.9.11 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.12

При расчете стальных связевых каркасов допускается учитывать как сжатые, так и растянутые диагональные связи, если соблюдаются все нижеперечисленные условия:

- используется нелинейный статический метод расчета или нелинейный динамический расчет во области;

- при моделировании поведения диагональных связей учитывается как ситуация, предшествующая потере устойчивости при продольном изгибе, так и ситуация, следующая за ней;

- имеются экспериментально подтвержденные данные, подтверждающие модель поведения диагональных связей.

(п. 6.9.12 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.13

Здания из каркасно-обшивных конструкций на основе стального каркаса из холодногнутых профилей следует проектировать в соответствии с СП 260.1325800 с учетом требований настоящего свода правил.

(п. 6.9.13 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.14

В качестве материала холодногнутых профилей несущего каркаса здания следует применять тонколистовую оцинкованную сталь толщиной не менее 1,5 мм. Шаг стоек каркасно-обшивных стен следует принимать равным не более 600 мм.

(п. 6.9.14 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

Таблица 6.1а

Примечание - Расчет и проектирование зданий с предельными значениями перекосов этажей, превышающими 1/100, следует выполнять с применением нелинейных методов расчета, учитывающих экспериментально подтвержденные модели поведения конструкций сопротивления сейсмическим нагрузкам (элементы вертикальных связей, панели обшивок), учитывающих циклическую деградацию их прочности и жесткости, а также возникающие при этом неблагоприятные эффекты, вызванные чрезмерными перемещениями конструктивной системы здания при сейсмических воздействиях (эффекты второго рода ).

6.9.15

В зданиях из каркасно-обшивных конструкций на основе стального каркаса из холодногнутых профилей конструкциями сопротивления сейсмическим нагрузкам могут быть несущие обшивки из ЦСП, ОСП и других видов конструкционных обшивок, а также элементы стальных связей. Минимальные значения сдвигового сопротивления и предельные значения перекосов этажей зданий из каркасно-обшивных конструкций на основе стального каркаса из холодногнутых профилей, соответствующих степеням сохранности объекта, приведены в таблице 6.1а.

(п. 6.9.15 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.16

Соединение каркасно-обшивных конструкций стен на основе стального каркаса из холодногнутых профилей с фундаментом здания должно быть выполнено с помощью механических креплений, обеспечивающих сопротивление отрыву и сдвигу стены при сейсмических воздействиях.

(п. 6.9.16 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.17

Соединения, сопротивляющиеся отрыву каркасно-обшивных конструкций стен на основе стального каркаса из холодногнутых профилей при сейсмических воздействиях, должны быть размещены в углах, пересечениях стен и на концах дверных проемов, а соединения, сопротивляющиеся сдвигу стены при сейсмических воздействиях, должны быть распределены равномерно по длине стены.

(п. 6.9.17 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.18

Каркасно-обшивные конструкции зданий на основе стального каркаса из холодногнутых профилей могут быть выполнены панелями заводской готовности либо изготавливаться на площадке строительства путем поэлементной сборки. Стены зданий могут состоять из более чем одной панели по длине стены. Каждая панель стены должна иметь ширину не менее 0,25h, где h - высота этажа. Отдельные панели должны быть соединены между собой с помощью механических креплений, обеспечивающих их совместную работу при сейсмических воздействиях. Отдельные стеновые панели шириной менее 0,25h не следует учитывать в качестве элементов, сопротивляющихся сейсмическим воздействиям, при расчете здания. Перпендикулярно расположенные каркасно-обшивные конструкции стен здания следует соединять с плитами перекрытий и ортогональными стенами с помощью механических креплений, обеспечивающих их совместную работу при сейсмических воздействиях.

(п. 6.9.18 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.19

Максимальные расстояния между каркасно-обшивными конструкциями стен зданий на основе стального каркаса из холодногнутых профилей не должны превышать 6 м. В здании должно быть не менее двух внутренних продольных и двух внутренних поперечных несущих стен.

(п. 6.9.19 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.20

Обшивку из ЦСП и ОСП панелей каркасно-обшивных конструкций стен следует преимущественно устраивать на всю высоту стены без промежуточной стыковки по высоте стены. Допускается выполнять стыковку несущих обшивок по высоте стены при устройстве механизма их горизонтального раскрепления по несущему каркасу в уровне стыка панелей обшивок.

(п. 6.9.20 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.21

Толщину одного слоя обшивки из ЦСП следует принимать не менее 10 мм.

(п. 6.9.21 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.9.22

Крепление обшивок к каркасу следует выполнять на самонарезающих и самосверлящих винтах, выполненных по ГОСТ 10618, ГОСТ 10619, ГОСТ Р ИСО 7050, диаметром не менее 3,9 мм. Шаг крепления обшивок следует принимать с разбежкой между обшивками различных слоев равной половине принятого шага крепления обшивки.

(п. 6.9.22 введен Изменением N 4, утв. Приказом Минстроя России от 19.09.2024 N 632/пр)

6.10.1

Крупнопанельные здания следует проектировать с продольными и поперечными стенами, объединенными между собой перекрытиями и покрытиями в единую пространственную систему, воспринимающую сейсмические нагрузки.

При проектировании крупнопанельных зданий необходимо:

- предусматривать панели стен и перекрытий, как правило, размером на комнату;

- осуществлять вертикальные и горизонтальные стыковые соединения панелей продольных и поперечных стен между собой и с панелями перекрытий (покрытий) сваркой арматурных выпусков, закладных деталей или на болтах и замоноличиванием вертикальных и горизонтальных стыков мелкозернистым бетоном класса не ниже B15 и не ниже класса бетона панелей. Все замоноличиваемые торцевые стыкуемые грани панелей стен и перекрытий (покрытий) следует выполнять с рифлеными или зубчатыми поверхностями. Глубину (высоту) шпонок и зубьев принимают не менее 40 мм;

- при опирании перекрытий на наружные стены здания и стены у антисейсмических швов предусматривать охват вертикальной арматуры стеновых панелей арматурой швов, приваренной к выпускам арматуры плит перекрытия.

При соответствующем обосновании допускается выполнять вертикальные стыковые соединения стен на закладных деталях, без устройства замоноличиваемых вертикальных колодцев и рифленых поверхностей граней панелей стен. Допускается к применению для поэтажной стыковки элементов панельного здания винтовая арматура, в том числе предварительно напряженная, со стяжными муфтами и контргайками.

(в ред. Изменения N 2, утв. Приказом Минстроя России от 31.01.2022 N 59/пр)

6.10.2

Армирование стеновых панелей следует выполнять двухсторонним, в виде пространственных каркасов или арматурных сеток. Площадь вертикальной и горизонтальной арматуры, устанавливаемой у каждой плоскости панели, должна составлять не менее 0,05% площади соответствующего сечения стены.

Толщину внутреннего несущего слоя многослойных панелей следует определять по результатам расчета и принимать не менее 100 мм.

Закладные детали, служащие для соединения панелей между собой, должны быть приварены к рабочей арматуре.

6.10.3

В местах пересечения стен должна быть размещена вертикальная арматура, непрерывная на всю высоту здания. Соединение отдельных стержней следует выполнять с помощью сварки или механических муфтовых соединений. Сварку соединений следует выполнять в соответствии с 6.7.12. Вертикальную арматуру также следует устанавливать по граням дверных и оконных проемов и при регулярном расположении проемов поэтажно стыковать. Площадь поперечного сечения арматуры, устанавливаемой в стыках и по граням проемов, следует определять по расчету, но принимать не менее 2 см2.

(в ред. Изменения N 2, утв. Приказом Минстроя России от 31.01.2022 N 59/пр)

В местах пересечения стен допускается размещать в наружных панелях не более 60% расчетного количества вертикальной арматуры с размещением остальной части арматуры во внутренних стеновых панелях на участке не более 1 м от места пересечения стен (за исключением конструктивной арматуры).

6.10.4

Решения стыковых соединений должны обеспечивать восприятие расчетных усилий растяжения и сдвига. Сечение металлических связей в стыках панелей (горизонтальных и вертикальных) определяют расчетом, но их минимальное сечение должно быть не менее 1 см2 на 1 пог. м шва.

6.10.5

Встроенные лоджии выполняют длиной, равной расстоянию между соседними несущими стенами. В зданиях на площадках сейсмичностью 8 и 9 баллов в плоскости наружных стен в местах размещения лоджий следует предусматривать устройство железобетонных рам. В зданиях высотой до пяти этажей при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов допускается устройство пристроенных лоджий с выносом не более 1,5 м и связанных с основными стенами металлическими связями.

6.11.1

К монолитным зданиям помимо зданий, все стены и перекрытия которых выполняют из монолитного бетона, относятся также здания, наружные стены которых, а также отдельные участки внутренних стен и перекрытий монтируют из сборных элементов.

6.11.2

Монолитные здания следует проектировать, как правило, в виде перекрестностеновой системы с несущими или ненесущими наружными стенами. Жесткость верхнего этажа здания должна быть не менее 50% жесткости нижележащего этажа.

При технико-экономическом обосновании монолитные здания возможно проектировать ствольно-стеновой конструкции с одним или несколькими стволами.

6.11.3

Внутренние поперечные и продольные стены зданий на площадках сейсмичностью 8 и 9 баллов должны быть без изломов в плане в пределах стены. Максимальное расстояние между несущими стенами не должно превышать 7,2 м. В зданиях с ненесущими наружными стенами должно быть не менее двух внутренних продольных и поперечных стен.

6.11.4

Выступ части наружных стен в плане не должен превышать 6 м для зданий с расчетной сейсмичностью 7 и 8 баллов и 3 м для зданий с расчетной сейсмичностью 9 баллов.

6.11.5

Перекрытия могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными.

6.11.6

Стены лоджий следует выполнять как продолжение несущих стен.

6.11.7

При расчете конструкций следует проверять прочность горизонтальных и наклонных сечений глухих стен и простенков, вертикальных сопряжений стен, нормальных сечений в опорных зонах перемычек, сечений по полосе между возможными наклонными трещинами и по наклонной трещине.

6.11.8

Следует предусматривать конструктивное армирование по полю стен вертикальной и горизонтальной арматурой площадью сечения у каждой плоскости стены не менее 0,1% площади соответствующего сечения стены, в пересечениях стен, местах резкого изменения толщины стены, у граней проемов - арматурой площадью сечения не менее 2 см2, объединенной замкнутым хомутом с шагом не более 400 мм.

(п. 6.11.8 в ред. Изменения N 2, утв. Приказом Минстроя России от 31.01.2022 N 59/пр)

6.11.9

Армирование монолитных стен следует, как правило, выполнять пространственными каркасами, собираемыми из плоских вертикальных каркасов и горизонтальных стержней или плоских горизонтальных каркасов.

В пространственных каркасах, применяемых для армирования поля стен, диаметр вертикальной арматуры должны быть не менее 10 мм, а горизонтальной - не менее 8 мм. Шаг горизонтальных стержней, объединяющих каркасы, не должен превышать 400 мм. Армирование широких простенков можно выполнять диагональными каркасами.

6.11.10

Стыкование стержней и арматурных каркасов при бетонировании конструкций монолитных зданий (кроме колонн, если они присутствуют) допускается осуществлять:

- внахлестку без сварки - в зонах сейсмичностью 7 и 8 баллов при диаметре стержней до 20 мм;

- внахлестку без сварки, но с "лапками" или с другими анкерными устройствами на концах стержней - в зонах сейсмичностью 9 баллов.

При диаметре стержней 20 мм и более соединение стержней и каркасов следует выполнять с помощью сварки или специальных механических соединений (опрессованных и резьбовых муфт) независимо от сейсмичности площадки.

6.11.11

Перемычки следует армировать пространственными каркасами и заводить их арматуру за грань проема по требованиям СП 63.13330 с учетом дополнительных требований настоящего свода правил, но не менее чем на 500 мм. Высокие перемычки допускается армировать диагональными каркасами.

Шаг поперечных стержней пространственных каркасов перемычек следует принимать не более 10d (d - диаметр продольных стержней) и не более 150 мм. Диаметр поперечных стержней следует принимать не менее 8 мм.

6.11.12

Вертикальные стыковые соединения стен следует армировать горизонтальными арматурными стержнями, площадь которых определяется расчетом, но должна быть не менее 0,5 см2 на 1 пог. м шва в зданиях до пяти этажей на территориях с расчетной сейсмичностью 7 и 8 баллов и не менее 1 см2 на 1 пог. м шва в остальных случаях.