Высотные здания. Строительные нормы проектирования

ТКП 45-3.02-108-2008 (02250) Высотные здания. Строительные нормы проектирования
пункты 4.3, 6.17, 7.2, 7.3, 7.8, 8.22, 9.9, 9.14, 10.1.2, 10.2.3 - 10.2.5, 10.2.7, 10.2.11, 10.3.7, 12.2.17, 12.3,
13.1.4, 13.1.6, 13.1.8, 13.1.9, 13.2.1, 13.2.3, 13.2.5 - 13.2.7, 13.2.12, 13.2.13, 13.2.19, 13.3.5 - 13.3.8,
13.3.10, 13.4 - 13.8, 14.13, 15.9, приложение А, таблицы Б.1 - Б.4, приложение В, приложение Ж
4.3 Проектируемые здания должны относиться к повышенному уровню ответственности согласно
классификации ГОСТ 27751 и к 4 классу согласно классификации расчетных сроков службы конструкций по СТБ ISO 2394 с применением соответствующего коэффициента надежности по ответственности,
глобальных и частных коэффициентов безопасности, отвечающих принятому индексу надежности.
Значения коэффициентов надежности по ответственности устанавливаются в специальных технических условиях, но принимаются не менее:
1,1 — при высоте здания, м
до 100 включ.
1,15 —
то же
от 100 “ 150 “
1,2 —
“
“ 150 “ 200 “
При расчете элементов ограждений и узлов их крепления gn = 1,0.
6.17 В зданиях с остекленным фасадом площадки для обслуживания систем остекления должны
иметь ограждения высотой не менее 1,2 м, исключающие возможность выпадения людей.
7.2 Нормативные значения переменных нагрузок должны быть установлены в задании на проектирование. При их отсутствии нормативные значения вертикальных равномерно распределенных нагрузок на плиты перекрытий, настилы и покрытия следует принимать не менее указанных в СНиП 2.01.07.
Нагрузки в технических этажах, помещениях для складирования материалов, в гаражах-стоянках
автомобилей, а также нагрузки от инженерного оборудования следует принимать по техническим
(технологическим) заданиям. При отсутствии технического (технологического) задания значения равномерно распределенных переменных нагрузок следует принимать, кПа, не менее:
— для технических этажей
— 10;
— для гаражей-стоянок автомобилей
— 5;
— для складских помещений
— 5;
— для карнизов
— 1,4.
7.3 При расчете несущих конструкций перекрытий нагрузки от веса постоянных или временных
перегородок допускается приводить к эквивалентным нагрузкам, равномерно распределенным
по всей площади конструкций.
При проектировании несущих конструкций перекрытий следует учитывать возможные изменения
планировочных решений помещений путем перемещения перегородок. Предполагаемые значения
нормативных нагрузок от веса перегородок рекомендуется принимать не менее 1,0 кПа.
Нормативные значения горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов, при отсутствии специальных требований, следует принимать равными 0,8 кН/м.
7.8 Расчетные значения нагрузок на конструктивные элементы зданий следует определять
с учетом частных коэффициентов безопасности по нагрузкам, а также коэффициента надежности gn,
учитывающего уровень ответственности здания и принимаемого по 4.3.
Значения частных коэффициентов безопасности по нагрузкам следует принимать равными:
— для постоянных нагрузок
— не менее 1,35;
— для временных нагрузок
— не менее 1,5.
Расчетные сочетания нагрузок и воздействий, значения частных коэффициентов безопасности
по нагрузкам gF следует принимать по приложению Б.
Частные коэффициенты безопасности по нагрузкам допускается устанавливать путем их калибровки в зависимости от наиболее невыгодных сочетаний и с учетом индекса надежности здания в зависимости от расчетного срока службы.
8.22 Коэффициент надежности по грунту gg при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельное сцепление с, угол внутреннего трения j дисперсных грунтов и предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов Rc, а также плотность грунта r) устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности a по ГОСТ 20522.
Для остальных характеристик грунта допускается принимать gg = 1.
Доверительная вероятность расчетных значений вышеуказанных характеристик грунтов принимается при расчетах оснований по первой группе предельных состояний a = 0,95, по второй
группе предельных состояний — a = 0,85.
Для сложных грунтовых условий допускается принимать большую доверительную вероятность
расчетных значений характеристик грунтов, чем указано выше, но не более 0,99.
9.9 В качестве фундаментов высотных зданий рекомендуются:
— свайные опоры;
— массивные плиты;
— плитно-свайные;
— шлицевые (щелевые),
которые следует принимать на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Материалы и параметры сечений элементов подземных и заглубленных сооружений должны назначаться с соблюдением требований соответствующих ТНПА.
Для фундаментов и подземных частей высотных зданий следует применять бетон класса не ниже
С20/25 и предусматривать бетонную подготовку из бетона класса не ниже С12/15 толщиной в зависимости
от инженерно-геологических условий и методов производства работ, но не менее 150 мм в песках
и не менее 250 мм в глинистых грунтах по упрочненному щебнем (толщиной ³100 мм) основанию.
9.14 Расчет оснований зданий по второй группе предельных состояний (деформациям), выполняемый на основное и особое сочетание нагрузок с учетом сейсмичности (см. 9.13), должен производиться с коэффициентом условий работы gс3 = 0,9 для прочностных и деформативных характеристик
грунтов основания исходя из условия
s £ sult,
где s
— совместная деформация основания и здания, см, определяемая расчетом согласно
ТКП 45-5.01-67;
sult — предельное значение совместной деформации основания и здания, см, устанавливаемое исходя из необходимости соблюдения:
— архитектурных и технологических требований к деформации здания (изменение проектных уровней и положений здания в целом и отдельных его элементов, нормальная
работа лифтов, эскалаторов и т. п.) — sult,s;
— требований к прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций и основания,
включая общую устойчивость здания — sult,f.
Проверка соблюдения условия s < sult,s производится после соответствующих расчетов по прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций здания и основания.
10.1.2 Предельные горизонтальные перемещения верха высотных зданий с учетом крена фундаментов при расчете по недеформированной схеме в зависимости от h (где h — расстояние от верха фундамента до верха несущих конструкций покрытия) не должны превышать:
— при h, м до 150 включ.
— 1/500;
— то же 200
— 1/600.
При высоте h от 150 до 200 м значения предельных горизонтальных перемещений следует определять по интерполяции.
10.2.3 Площадь ядра жесткости (площадь внутри контура стен ядра жесткости) должна быть
не менее 20 % площади этажа. Толщина стен, а также несущих простенков стеновых диафрагм жесткости может выполняться переменной по высоте здания. Основными конструктивными параметрами
железобетонных стен являются: размеры поперечного сечения (толщина), класс бетона по прочности
на сжатие и содержание вертикальной арматуры (коэффициент армирования). При проектировании
рекомендуется принимать оптимальные конструктивные параметры стен, которые следует определять на основании технико-экономического анализа. При этом толщину стен следует принимать
20
не менее 180 мм, класс бетона по прочности на сжатие — не менее С /25, а коэффициент армирования — в пределах, установленных СНБ 5.03.01.
10.2.4 Основными конструктивными параметрами колонн является их высота (длина), размеры
поперечного сечения, класс бетона по прочности на сжатие и содержание продольной и поперечной
арматуры, количество которой определяется по величине усилий, установленных из статического
расчета пространственного каркаса здания.
При проектировании рекомендуется принимать оптимальные параметры колонн, определяемые
на основе технико-экономического анализа. При этом минимальный размер поперечного сечения колонн квадратного сечения следует принимать не менее 300 мм. Для конструкций внутренних опор
подземной и надземной частей здания в пределах 1/5 высоты рекомендуется применять бетон класса
не ниже С30/37. Для конструкций вышележащих этажей допускается производить снижение класса бетона, но не менее чем до класса С20/25.
Применение высокопрочных бетонов классов выше С50/60 для сильно нагруженных колонн допускается только при условии осуществления научного сопровождения специализированной организацией.
Коэффициент продольного армирования колонн должен находиться в пределах, установленных
СНБ 5.03.01.
В случаях, когда полученный коэффициент продольного армирования колонн превышает максимальные значения, установленные СНБ 5.03.01, рекомендуется применять сталебетонные, в том
числе сталетрубобетонные, а также сталефибробетонные колонны.
Гибкость колонн и гибкость стен из плоскости (отношение l/i, где l — расчетная длина, i — радиус
инерции поперечного сечения) следует принимать не более 60.
Повышение несущей способности вертикальных конструкций с учетом поступательного возрастания нагрузок от верхних до нижних этажей здания следует обеспечивать:
— увеличением коэффициента продольного армирования;
— увеличением класса бетона по прочности на сжатие;
— увеличением размеров сечений конструктивных элементов с учетом ограничений, установленных нормами;
— применение жесткой арматуры, в качестве которой рекомендуется применять прокатные
стальные профили. Рекомендуется применять для сжатых элементов наиболее нагруженных этажей
сталетрубобетонные элементы.
10.2.5 При пролетах от 6 до 8 м перекрытия рекомендуется выполнять плоскими, при больших
значениях пролетов — плоскими с капителями или межколонными (обвязочными) балками и стенами
или ребристыми из монолитного железобетона.
С целью повышения жесткостных характеристик здания и снижения его собственного веса, плиты
перекрытий допускается выполнять предварительно напряженными в построечных условиях.
Конструктивные решения плит перекрытий (размеры сечения и армирование) должны обеспечивать необходимый предел их огнестойкости в соответствии с требованиями раздела 13.
Деформативность (прогибы) плит следует ограничивать в соответствии с учетом конструктивных,
физиологических и эстетико-психологических требований. Прогибы плит не должны превышать следующих предельных значений:
— при действии практически постоянного сочетания нагрузок
— l/250;
— при действии частого сочетания нагрузок после возведения перегородок
— min{l /250; 15 мм} .
Рекомендуемые значения основных конструктивных параметров монолитных перекрытий представлены в таблице 10.1.
Таблица 10.1 — Рекомендуемые значения основных конструктивных параметров для железобетонных
и предварительно напряженных плит перекрытий
Основные конструктивные параметры
Тип
перекрытия
Сплошные плоские
плиты
Сплошные плоские
плиты с капителями
Сплошные
плиты
с обвязочными балками (работающие
в одном направлении)
Геометрические размеры
Пролет,
м
Толщина
плиты, мм
Высота
балки, мм
Отношение
6,0
200
—
30
8,0
Не более
250
—
32
8,0
225
—
36
12,0
300
—
40
6,0
150
300
40/20
8,0
200
375
40/21
12,0
300
550
40/22
l/d
Минимальный класс
бетона по прочности
на сжатие
Не менее С20/25
Примечания
1 Отношение l/d определено как отношение толщины плиты к наибольшему пролету.
2 Значение отношения: над чертой — для плит, под чертой — для балок.
10.2.7 Железобетонные конструкции зданий следует проектировать по СНБ 5.03.01. При проектировании железобетонных монолитных конструкций следует предусматривать тяжелый бетон по СТБ 1544
класса по прочности на сжатие не менее С20/25 и в соответствии с требованиями таблицы 5.2 СНБ 5.03.01.
Характеристики бетонной смеси следует назначать из условий технологии производства бетонных
работ и насыщения конструкции арматурными и закладными деталями и изделиями, а также другими
элементами, размещаемыми в теле бетона.
10.2.11 При проектировании конструкций других типов (колонны, ригели и др.) следует учитывать
требования СНБ 5.03.01, СНиП II-23 и ТКП 45-5.03-16.
Класс бетона по прочности на сжатие для сталежелезобетонных конструкций следует назначать
с учетом требований СНБ 5.03.01, но во всех случаях принимать не ниже С20/25.
10.3.7 На уровне более 40 м от поверхности земли до высоты 75 м конструкция окон при отсутствии сплошных фасадных систем должна обеспечивать открывание окон посредством поступательного перемещения створок наружу на величину не более 200 мм. При наличии фасадных систем
на указанном уровне допускается применять окна с поворотно-откидными створками, открывающимися внутрь помещения, а также со створками, перемещающимися поступательно наружу.
При расположении окон выше 75 м допускается применять следующие их разновидности:
— окна с глухими неоткрывающимися створками и воздушными клапанами, размещаемыми в окнах либо в наружной стене;
— окна с глухими нижними створками и открывающейся фрамугой;
— окна с открывающимися внутрь помещения створками и расположенным снаружи светопрозрачным защитным экраном, имеющим сверху и снизу воздушные щели;
— окна с выдвигаемыми наружу на 100–150 мм параллельно плоскости фасада створками.
12.2 Сопротивление теплопередаче наружных стен, покрытий, чердачных перекрытий, светопрозрачных заполнений проемов и других участков наружных ограждающих конструкций следует назначать на основе расчета теплового баланса здания с учетом тепловых потерь через системы вентиляции и воздухоснабжения здания. Значения термических сопротивлений элементов наружных ограждающих конструкций следует принимать не менее значений, указанных в ТКП 45-2.04-43.
При расчете теплового баланса здания расчетное значение температуры внутреннего воздуха
допускается принимать одинаковым для всех помещений и равным средневзвешенному значению
по зданию, расчетную температуру наружного воздуха — по таблице 4.3 ТКП 45-2.04-43 в зависимости от приведенного значения тепловой инерции ограждающих конструкций.
12.3 Расчетное значение удельной тепловой характеристики здания не должно превышать
qзд = 0,55 Вт/(м2 · °С).
13.1.4 Здания высотой до 100 м допускается проектировать при условии их размещения на расстоянии не более 2 км, а здания высотой свыше 100 м — на расстоянии не более 1 км от пожарных
депо, в боевом расчете которых находятся автонасос высокого давления, а также пожарная автолестница (коленчатый подъемник) высотой не менее 50 м.
При невозможности соблюдения указанных расстояний, в составе проектируемого комплекса
следует предусматривать пожарное депо с организацией аварийно-спасательного подразделения.
Оснащение пожарного депо должно быть согласовано с органами ГПН областных (Минского городского) управлений МЧС при соответствующем обосновании.
13.1.6 Ширина проездов для пожарных машин должна составлять не менее 6 м. В общую ширину
проезда допускается включать неогороженный тротуар, примыкающий к этому проезду, при этом категория его покрытия должна быть не ниже категории проезда.
Расстояние от наружных стен высотной части здания до внутреннего края проездов должно составлять 8–10 м.
Радиусы поворотов проездов для пожарных машин должны быть не менее 18 м. Тупиковые проезды должны заканчиваться разворотными площадками с островками диаметром не менее 16 м для
разворота автолестниц и автоподъемников. Использование разворотных площадок для стоянки автомобилей не допускается.
13.1.8 При проектировании комплексов зданий через каждые 100 м по фронту следует предусматривать сквозные проезды (или тоннели) для пожарных автомашин и аварийно-спасательной
техники.
Сквозные проезды следует выполнять высотой не менее 4,5 м и шириной не менее 3,5 м в свету.
13.1.9 Противопожарные разрывы между высотным зданием и другими зданиями в зависимости
от их степени огнестойкости следует принимать, м, не менее:
— до зданий I–III степеней огнестойкости
— 15;
— до зданий IV–VI степеней огнестойкости
— 20;
— до зданий VII–VIII степеней огнестойкости
— 25.
Расстояние между соседними высотными зданиями следует принимать не менее 30 м.
Противопожарные разрывы между высотным зданием и открытыми площадками для стоянки автотранспортных средств следует принимать не менее 15 м.
Расстояние между высотным зданием и объектами категорий А – Г по взрывопожарной и пожарной опасности, а также наружными установками категорий Ан – Гн должно исключать воздействие
поражающих факторов при аварийных ситуациях, в том числе при обрушении высотного здания.
Обоснованность принятых расстояний следует подтверждать расчетом.
13.2.1 Высотные здания могут включать пожарные отсеки одного или различных классов функциональной пожарной опасности. В высотных зданиях допускается предусматривать пожарные отсеки следующих классов функциональной пожарной опасности:
Ф1.3
— многоквартирные жилые дома;
Ф1.2
— гостиницы;
Ф4.3
— учреждения органов управления, проектно-конструкторские организации, информационные и редакционно-издательские организации, научно-исследовательские организации, банки, конторы, офисы.
В высотных зданиях допускается размещать помещения предприятий по обслуживанию населения (Ф.3) и стоянок легковых автомобилей (Ф.5.2).
В высотных зданиях не допускается размещать:
— дошкольные учреждения, дома престарелых и инвалидов, больницы, спальные корпуса школинтернатов и детских учреждений (Ф1.1) (в том числе отдельные помещения в пределах этажа);
— помещения с расчетной вместимостью более 600 чел. на высоте более 10 м, более 300 чел. —
на высоте более 28 м, более 100 чел. — на высоте более 50 м;
— помещения класса Ф5.1 категорий А, Б, В1 – В3 по взрывопожарной и пожарной опасности;
— помещения класса Ф5.2 категорий А, Б, В1 по взрывопожарной и пожарной опасности; помещения категории В2 допускается размещать не выше стилобатной части, категорий В3 и В4 — на любом этаже;
Помещения категории В3 на этажах выше стилобата не допускается размещать смежно с помещениями с массовым пребыванием людей.
Атриумы допускается предусматривать не выше нижнего надземного пожарного отсека.
13.2.3 Высотные здания высотой до 100 м следует проектировать I степени огнестойкости
по СНБ 2.02.01, а высотой свыше 100 м — в соответствии с приложением Ж.
Высота пожарного отсека надземной части здания не должна превышать 16 этажей и во всех
случаях 50 м.
13.2.5 Предельно допустимую площадь этажа между противопожарными стенами, в зависимости
от степени огнестойкости и этажности зданий класса Ф4.3 и гостиниц (Ф1.2) высотой до 20 этажей
и многоквартирных жилых домов (Ф1.3) высотой до 25 этажей, следует предусматривать в соответствии
с ТКП 45-2.02-34. При большей этажности указанных зданий предельно допустимая площадь этажа
должна быть, м2, не более:
— для гостиниц (Ф1.2)
— 1500;
— для зданий класса Ф4.3 и многоквартирных жилых домов (Ф1.3)
— 2200.
13.2.6 Стилобатную часть здания следует отделять от его высотной части противопожарными
стенами и перекрытиями. Предельно допустимая площадь этажа в пределах пожарного отсека стилобатной части здания не должна превышать 3000 м2.
13.2.7 Подвальные (цокольные) этажи следует отделять от надземной части противопожарным
перекрытием.
Предельно допустимая площадь этажа в пределах пожарного отсека подземной части здания
не должна превышать 3000 м2.
13.2.12 Двери в противопожарных стенах и перекрытиях, а также в лестничных клетках, шахтах
лифтов, лифтовых холлах, технических этажах и помещениях, коммуникационных шахтах должны быть
противопожарными 1 типа по СНБ 2.02.01. Проемы в противопожарных перекрытиях должны иметь
противопожарное заполнение с пределом огнестойкости не менее EI 60.
13.2.13 Двери выходов из помещений на общие пути эвакуации (в том числе из квартир) следует
предусматривать противопожарными 2 типа по СНБ 2.02.01. Противопожарные двери квартир допускается не оборудовать устройствами для самозакрывания.
13.2.19 В наружных ограждающих конструкциях зданий следует предусматривать систему закладных элементов:
— в помещениях и на стенах фасадов (в зоне доступности из оконных проемов) с несущей способностью не менее 3 кН (300 кгс) и обеспечением возможности использования индивидуальных систем самоспасения;
— по периметру кровли для крепления аварийно-спасательного снаряжения с обеспечением гарантированного доступа спасателей к любой точке фасада, а также возможности крепления систем
группового спасения типа «карусель» для спуска людей с кровли и этажей непосредственно до уровня земли. Для этой цели по периметру кровли рекомендуется устройство сплошного монорельса (силовой штанги, силовой трубы и т. д.) с несущей способностью не менее 15 кН (1500 кгс).
13.3.5 Незадымляемые лестничные клетки не должны сообщаться с одним и тем же отсеком ко-
ридора (при делении последнего на отсеки).
13.3.6 Ширину лестничных маршей следует определять расчетом, принимая, м, не менее:
— в жилых зданиях
— 1,2;
— в зданиях иного назначения
— 1,35.
Зазор между лестничными маршами должен быть не менее 120 мм (в свету), уклон лестничного
марша — не более 1:1,75.
13.3.7 Все помещения, выходящие в атриум (пассаж), должны иметь не менее двух путей эвакуации по горизонтальному проходу (галерее). Если помещение предназначено для сна, то путь эвакуации по горизонтальному проходу от двери этого помещения до защищенного эвакуационного выхода, ведущего к лестничной клетке должен иметь протяженность не более 30 м. Если помещение
не используется для сна, протяженность такого прохода должна быть не более 60 м. Проход через
атриум из помещений, не выходящих в атриум, путем эвакуации не считается. Сообщение помещений и коридоров подземной части здания с атриумом допускается только через тамбуры-шлюзы 1 типа
с подпором воздуха при пожаре.
13.3.8 Коридоры следует разделять перегородками с пределом огнестойкости не ниже EI 45
с дымонепроницаемыми дверями на отсеки длиной, м, не более:
— в общем случае
— 60;
— в жилых зданиях и гостиницах — 30.
13.3.10 Расстояние по путям эвакуации от дверей помещений с постоянными рабочими местами
(местами нахождения людей) до дверей тамбура перед наружной воздушной зоной незадымляемой
лестничной клетки типа Н1 или дверей незадымляемой лестничной клетки типа Н2, тамбура-шлюза
перед незадымляемой лестничной клеткой типа Н3 рекомендуется принимать, м, не более:
— в жилых секциях для квартир средних и верхнего пожарных отсеков
— 12;
— в тупиковых коридорах
— 15;
— для помещений с массовым пребыванием людей в средних
и верхнем пожарных отсеках; для помещений, рассчитанных
на одновременное пребывание более 500 чел.
— 20;
— в других случаях
— 25.
Указанные расстояния следует уточнять на основании соответствующего расчета своевременной
и беспрепятственной эвакуации людей по 13.3.1.
13.4 Материалы
13.4.1 Отделка стен, заполнение подвесных потолков, покрытие полов на общих путях эвакуации
(в коридорах, холлах, лифтовых холлах, вестибюлях, фойе, лестничных клетках, тамбурах) и технических этажах должны предусматриваться из негорючих материалов.
13.4.2 В помещениях номеров и спальных помещениях не допускается применять строительные
материалы с более высокой пожарной опасностью чем Г2, В2, Д2, Т2 для отделки стен, потолков
и заполнения подвесных потолков и материалы с более высокой пожарной опасностью чем В2, РП2,
Д2, Т2 для покрытия полов.
13.4.3 В помещениях с массовым пребыванием не допускается применять строительные материалы с более высокой пожарной опасностью чем Г1, В1, Д1, Т1 для отделки стен, потолков и заполнения подвесных потолков и материалы с более высокой пожарной опасностью чем В1, РП1, Д1, Т1
для покрытия полов.
13.4.4 В помещениях с массовым пребыванием людей элементы мягких кресел, текстильные материалы, предназначенные для оформления интерьера, не должны относиться к легковоспламеняемым по [7] и [8], при этом кресла должны иметь класс токсичности продуктов горения не выше чем Т2.
13.4.5 Материалы инженерных коммуникаций должны быть негорючими, за исключением прокладываемых наружным способом в пределах помещения, а также электропроводки в пределах этажа.
13.5 Противодымная защита
13.5.1 Противодымную защиту следует предусматривать для обеспечения защиты людей в зонах безопасности, создания необходимых условий для пожарных подразделений при проведении работ по спасению людей, а также обеспечения безопасной эвакуации людей из здания.
13.5.2 В составе противодымной защиты должны быть предусмотрены:
— автономные, автоматическе и дистанционно управляемые системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции;
— конструкции и оборудование с требуемыми техническими характеристиками;
— средства управления, обеспечивающие расчетные режимы совместного действия систем противодымной вентиляции в заданной последовательности и требуемом сочетании, в зависимости
от различных пожароопасных ситуаций, определяемых местом возникновения пожара (расположением
горящего помещения);
— вентиляторы специального исполнения, сохраняющие работоспособность при температуре
400 °С в течение 2 ч;
— дымовые клапаны с пределом огнестойкости не менее EI 60 с минимально допустимым приведенным сопротивлением дымогазопроницанию не менее 8000 кг –1 × м–1 на 1 м2 площади проходного
сечения с автоматическим, дистанционным и ручным (в местах их установки) управлением приводов;
— противопожарные клапаны, управляемые установками пожарной автоматики;
— воздуховоды и шахты дымоудаления с нормируемыми пределами огнестойкости.
Допускается присоединение ответвлений воздуховодов с дымовыми клапанами к шахтам соответствующих пределов огнестойкости, в том числе с размещением дымовых клапанов в проемах ограждений подвесных потолков.
13.5.3 Для систем вытяжной противодымной вентиляции должно быть предусмотрено выполнение следующих основных функций:
— принудительное удаление дыма из общих коридоров, холлов, вестибюлей вне зависимости
от наличия их естественного освещения;
— принудительное удаление дыма из помещений с массовым пребыванием людей, а также
из атриумов (пассажей) и галерей, закрытых помещений хранения автомобилей, помещений и изолированных рамп подземно-надземных автостоянок, тоннелей.
13.5.4 Посредством систем приточной противодымной вентиляции должны выполняться следующие основные функции:
— подача наружного воздуха для создания избыточного давления в незадымляемых лестничных
клетках типа Н2;
— подача наружного воздуха для создания избыточного давления в лифтовые шахты и в поэтажные лифтовые холлы при использовании лифтов для эвакуации людей (на этаже пожара);
— подача наружного воздуха для создания избыточного давления в тамбуры-шлюзы незадымляемых лестничных клеток типа Н3 и тамбуры-шлюзы в подвале перед лифтами и лестничными клетками.
13.5.5 Автономность действия систем противодымной вентиляции должна быть обусловлена необходимостью обслуживания (защиты) каждого из выделенных в строительной части пожарного отсека.
13.5.6 При выходах из лифтов в помещения подземных гаражей-стоянок автомобилей требуется
устройство тамбуров-шлюзов с автономной системой приточной противодымной вентиляции.
13.5.7 В местах пересечения каналов систем противодымной вентиляции с ограждающими конструкциями помещений для размещения вентиляторов и кондиционеров должны быть установлены
автоматически закрывающиеся при пожаре противопожарные (огнезадерживающие) клапаны.
13.5.8 При прокладке транзитных воздуховодов систем противодымной вентиляции в пределах
обслуживаемых этажей следует обеспечить пределы огнестойкости их конструкций не менее максимального предела огнестойкости для пересекаемых противопожарных преград. За пределами обслуживаемого этажа пределы огнестойкости транзитных воздуховодов должны быть не менее пределов
огнестойкости пересекаемых междуэтажных перекрытий. Допускается прокладка транзитных воздуховодов за пределами обслуживаемого этажа в шахтах с пределом огнестойкости согласно приложению Ж.
13.5.9 Воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости следует оснащать компенсаторами линейных тепловых расширений. Для уплотнений узлов соединений воздуховодов необходимо
использовать негорючие материалы. В местах пересечения воздуховодов с противопожарными преградами необходимо предусматривать проемы со стальными закладными элементами. На сопрягаемых поверхностях вентиляционных каналов и указанных проемов не допускается нанесение огнезащитных покрытий.
13.5.10 Для возмещения объема воздуха, удаляемого с продуктами горения из атриумов (пассажей) и изолированных рамп гаражей-стоянок автомобилей, необходимо предусматривать подачу
наружного воздуха в нижнюю часть защищаемых объемов.
13.5.11 Для вентиляторов дымоудаления требуемые пределы огнестойкости устанавливаются
в зависимости от расчетных значений температуры перемещаемых газов.
13.5.12 При определении расчетных параметров систем приточно-вытяжной противодымной
вентиляции следует обеспечивать требуемый дисбаланс расходов по притоку и вытяжке не более
30 % для обслуживаемых (защищаемых) помещений.
13.5.13 Наружные выбросы от систем вытяжной противодымной вентиляции следует проектировать на основании расчетов по методикам, утвержденным в установленном порядке, с учетом обеспечения предотвращения воздействия продуктов горения (дыма) на оконные проемы и заборные
устройства систем приточной противодымной вентиляции в условиях реальной ветровой нагрузки
на фасады высотных зданий.
Выбросы от систем дымоудаления на фасад здания следует выполнять со скоростью не менее
20 м/с, чтобы исключить попадание дыма в воздухозаборные устройства для систем приточной противодымной вентиляции.
Для обеспечения большей безопасности эксплуатации зданий места забора и выброса воздуха
в стилобатной части следует предусматривать на высоте не ниже 10 м от земли. Воздухозаборное
отверстие следует размещать под углом 20° вниз.
13.5.14 В высотной части здания приемные устройства для наружного воздуха и устройства
для выбросов вытяжного воздуха в атмосферу допускается размещать в одном уровне технического или обслуживаемого этажа, на одном фасаде с неоткрываемыми при эксплуатации окнами
на расстоянии между ними, м, не менее:
— по горизонтали
— 10;
— по вертикали (при расстоянии по горизонтали менее 10 м) — 6.
13.5.15 На воздуховодах систем общеобменной вентиляции при заборе воздуха с фасада здания необходимо предусматривать установку огнезадерживающих клапанов, автоматически закрывающихся при пожаре.
13.5.16 Дистанционное управление противодымной защиты может осуществляться от кнопок,
установленных в шкафах пожарных кранов.
13.5.17 Фонари верхнего света (зенитные фонари) при использовании их в системе дымоудаления должны иметь автоматический, дистанционный и ручной приводы (возможность ручного открывания при отсутствии подачи электропитания) для открывания в случае пожара, а при использовании
силикатного стекла — также и защитную сетку снизу.
13.5.18 Исходные данные для расчета требуемых параметров противодымной защиты зданий
должны включать следующие группы показателей:
— геометрические характеристики защищаемых объемов (помещений, в том числе коридоров
и лестнично-лифтовых узлов);
— геометрические характеристики и значения сопротивления воздухо- и дымогазопроницания
конструкций заполнений проемов (дверных и оконных);
— геометрические и гидравлические характеристики и показатели плотности вентиляционных
каналов;
— параметры наружного и внутреннего воздуха;
— параметры пожарной нагрузки.
13.5.19 Фактические геометрические размеры и показатели воздухо- и дымогазопроницания заполнений дверных и оконных проемов следует принимать по техническим данным предприятийизготовителей. Для двупольных дверей подлежит учету ширина одного, большего полотна.
13.5.20 Направление ветрового воздействия на наружные фасады рекомендуется устанавливать
по розе ветров или условно принимать: прямым — для оконных проемов горящего помещения и устройств наружного выброса, обратным — для оконных проемов защищаемых лестничных клеток, дверей их наружных выходов и устройств забора наружного воздуха.
13.5.21 Параметры пожарной нагрузки следует принимать в соответствии с данными технологии
эксплуатации и формализовать в выражении удельной эквивалентной древесины.
13.5.22 Основные критерии расчета противодымной защиты принимаются по:
— максимально допустимой толщине дымового слоя;
— избыточному давлению в защищаемых объемах лестничных клеток, лифтовых шахт, тамбуровшлюзов или минимально допустимой скорости истечения воздуха через открытые дверные проемы
тамбуров-шлюзов.
13.5.23 Максимально допустимая толщина дымового слоя, образующегося непосредственно
в горящем помещении или на путях эвакуации, смежных с горящим помещением, принимается с учетом уровней расположения внутренних эвакуационных проходов и высоты помещений.
13.5.24 Высоту незадымленной зоны для горизонтальных путей эвакуации, расположенных
смежно с горящим помещением, следует принимать не менее чем 2,5 м (от уровня пола до нижней
границы дымового слоя).
Высота незадымленной зоны определяется условиями обеспечения безопасной эвакуации. Параметры противодымной защиты следует определять по расчетному периоду эвакуации. При превышении этого периода (по завершению эвакуации) допускается опускание дымового слоя ниже установленного уровня (высоты).
13.5.25 Величину избыточного давления защищаемых лестничных клеток, лифтовых шахт, тамбуровшлюзов при эвакуационных выходах рекомендуется определять с учетом допускаемого диапазона
от 20 до 150 Па.
13.5.26 Для защищаемых лестничных клеток нижнее значение избыточного давления (в пределах допустимого диапазона по 13.5.25) следует принимать с учетом совместного действия приточной
и вытяжной противодымной вентиляции. При этом расчетное положение дверей защищаемых лестничных клеток необходимо предусматривать в сочетании «открытая дверь на уровне этажа пожара
и закрытые остальные двери» или «открытая дверь наружного выхода и закрытые остальные двери».
Верхнее значение избыточного давления следует принимать по условию обеспечения открывания дверей лестничных клеток с нормальным усилием (не более ~ 15 кг). При применении дополнительных устройств принудительного открывания дверей лестничных клеток, верхнее значение избыточного давления может не лимитироваться.
13.5.27 Для защищаемых лифтовых шахт нижнее значение избыточного давления (в пределах
допустимого диапазона по 13.5.25) следует принимать для открытых дверей на основных посадочных
этажах с учетом совместного действия вытяжной и приточной (предназначенной для защиты лестничных клеток) противодымной вентиляции.
Верхнее значение избыточного давления следует определять усилиями приводов открытиязакрытия дверей лифтовых шахт. Данное значение может быть превышено при применении приводов
данного типа с повышенными мощностными характеристиками.
13.5.28 При определении расхода воздуха, подаваемого в лестничные клетки и лифтовые шахты, необходимо обеспечивать материальный баланс (по массовому расходу удаляемых продуктов
горения).
13.6 Автоматическая система пожарной сигнализации
13.6.1 Высотные здания должны быть оборудованы адресной системой пожарной сигнализации
(далее — АСПС).
13.6.2 АСПС проектируется единой для всего здания или пожарного отсека и должна иметь возможность наращивания (резерв). Приборы управления АСПС необходимо размещать в помещении
пожарного поста. Пожарный пост может быть включен в состав пункта управления системой комплексной безопасности.
13.6.3 Не допускается использование отдельных станций управления активной противопожарной защитой (в том числе для модульных установок газового пожаротушения, установок пожаротушения тонкораспыленной водой и прочих модульных установок пожаротушения) и АСПС, не интегрированных в комплекс систем обеспечения пожарной безопасности.
13.6.4 Адресные пожарные извещатели (далее — АПИ) должны быть установлены во всех помещениях, за исключением помещений с мокрыми процессами, лестничных клеток, тамбуров. Тип АПИ,
в том числе ручных пожарных извещателей (РПИ), количество и их размещение в помещениях определяется требованиями СНБ 2.02.05. В прихожих, коридорах, кладовых, комнатах, столовых и гостиных
квартир следует предусматривать установку автоматических дымовых пожарных извещателей.
13.6.5 Проектные работы по системе пожарной сигнализации должны осуществляться по разработанному алгоритму управления системами противопожарной защиты здания с обеспечением своевременного их включения, а также управления эвакуацией людей до наступления опасных факторов
пожара и снижения материальных потерь при пожаре.
13.6.6 Алгоритм управления АСПС должен формироваться на основе прогноза развития пожара,
временных интервалов, характеризующих процесс эвакуации людей (с учетом расположения зон
безопасности), а также оценки материальных потерь от пожара (с учетом разделения здания на пожарные отсеки).
13.7 Автоматические установки пожаротушения
13.7.1 Системы автоматического пожаротушения и внутреннего противопожарного водопровода
должны быть раздельными. Для подключения каждой из этих систем к передвижной пожарной технике снаружи здания следует предусмотреть два патрубка с соединительными головками диаметром 80 мм. Регулировку подачи огнетушащего вещества в системы следует обеспечивать установкой
задвижек и обратных клапанов, установленных внутри здания. Соединительные головки сухотрубов,
выведенные наружу здания, должны располагаться в местах, удобных для подъезда пожарных автомобилей на расстоянии не более 150 м от пожарных гидрантов и обозначенных световыми указателями и пиктограммами.
13.7.2 Все помещения зданий (за исключением гостиничных номеров и квартир, не считая прихожих при них, лестничных клеток, помещений с мокрыми процессами, помещений для инженерного
оборудования, в которых не обращаются горючие материалы — вентиляционных, бойлерных и т. п.),
следует оборудовать водяными автоматическими установками пожаротушения (далее — УП): спринклерными, дренчерными, спринклерными с применением тонкораспыленной воды.
13.7.3 Методика расчета УП приведена в СНБ 2.02.05.
13.7.4 При технико-экономическом обосновании допускается отдельные помещения (электрощитовые, трансформаторные, серверные, архивы и т. п.) оборудовать установками газового или порошкового пожаротушения.
13.7.5 Размещение оросителей должно обеспечивать защиту оконных проемов (с установкой
оросителей над проемом изнутри помещения или снаружи в случае, если оно выходит в другое помещение), а также дверных проемов (с каждой стороны над проемом) квартир, гостиничных номеров,
офисов и других помещений, выходящих в коридор, с учетом карт и эпюр орошения.
13.7.6 При устройстве ствола мусоропровода следует предусматривать дренчерную установку
пожаротушения в его внутренней полости.
13.7.7 При высоте атриума более 20 м спринклерные оросители следует устанавливать под выступающими в пространство атриума конструкциями (балконами, галереями, перекрытиями) без установки спринклерных оросителей в покрытии атриума.
13.7.8 УП следует выполнять зонами, разделенными по вертикали на пожарные отсеки. В каждом пожарном отсеке должны быть предусмотрены самостоятельные коммуникации, приборы и узлы
управления установок водяного пожаротушения.
На каждом этаже в пределах пожарного отсека здания для выдачи сигнала, уточняющего адрес
загорания, на питающем трубопроводе следует устанавливать сигнализаторы потока жидкости с запорной арматурой (задвижками) с ручным управлением, обеспечивающим контроль ее состояния
(«открыто», «закрыто»), с передачей информации на пожарный пост, с подсоединением к общему
узлу управления.
13.7.9 Интенсивность орошения для автоматических систем пожаротушения должна составлять
не менее 0,08 л×с/м2.
Для спринклерных систем пожаротушения расход воды должен составлять не менее 10 л/с. В качестве автоматического водопитателя следует использовать гидропневмобак объемом не менее 3 м3,
размещая его в верхней части защищаемой зоны.
13.7.10 Станции пожаротушения должны располагаться в нижних этажах каждого пожарного
отсека. Станции пожаротушения, находящиеся на первых этажах зданий, должны располагаться
смежно с помещениями пожарного поста. Станции пожаротушения, расположенные в вышележащих пожарных отсеках, должны размещаться на расстоянии не более 20 м от лестничных клеток
или пожарного лифта.
13.7.11 При проектировании насосных и станций пожаротушения необходимо предусмотреть комплекс мероприятий для осуществления работ по ремонту (замене) насосов и другого оборудования.
13.8 Противопожарный водопровод
13.8.1 Систему внутреннего противопожарного водопровода следует зонировать по высоте здания.
13.8.2 Внутренний противопожарный водопровод должен быть выполнен отдельными насосами.
На сети питьевого водопровода в жилых зданиях (пожарных отсеках) следует предусматривать установку устройств внутриквартирного пожаротушения в соответствии с требованиями СНБ 4.01.02.
13.8.3 Расход воды на наружное пожаротушение необходимо принимать не менее 40 л/с. Расход воды на внутреннее пожаротушение необходимо принимать не менее четыре струи по 5 л/с каждая, при этом каждую точку помещения следует орошать двумя струями — по одной струе из двух
соседних стояков.
13.8.4 Пожарные стояки должны быть кольцевыми и располагаться, как правило, у входов в незадымляемые лестничные клетки и лифтовые холлы с пожарными лифтами. На пожарном стояке
на каждом этаже должны быть два патрубка с вентилями и соединительными головками для подключения пожарных рукавов. Пожарные краны необходимо комплектовать ручными перекрывными пожарными стволами с возможностью изменения угла факела распыленной струи.
13.8.5 Насосные станции пожаротушения в части конструктивно-планировочных решений, оснащения арматурой, электрическими щитами силового оборудования и автоматикой должны соответствовать требованиям ТНПА.
14.13 Диаметр канализационного стояка следует принимать по расчету количества сточной жидкости, но во всех случаях не менее 125 мм.
15.9 Расчетные параметры микроклимата внутреннего воздуха (температура, скорость движения
и относительная влажность) при проектировании систем кондиционирования следует принимать
в пределах оптимальных норм по ГОСТ 30494 и [3] – [5].
В холодный период года в жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещениях (машинные отделения лифтов, венткамеры и др.), когда они не используются и в
нерабочее время, допускается снижение температуры воздуха ниже нормируемой, °С, но не ниже чем:
— в жилых помещениях гостиниц, служебных помещениях офисов
— 16;
— в общественных и административно-бытовых помещениях
— 12;
— в производственных помещениях
— 5.
Приложение А
(обязательное)
Ветровые нагрузки на высотные здания
А.1 Представленные в настоящем приложении правила определения нагрузок от ветра предназначены для предварительных расчетов зданий на ветровую нагрузку при проектировании и не содержат указаний по определению параметров крутильных колебаний для высотных зданий с центральным ядром жесткости.
А.2 Ветровую нагрузку следует задавать в одном из двух вариантов.
В первом варианте нагрузка представляет собой совокупность:
а) нормального давления, приложенного к внешним поверхностям конструкций или конструктивного элемента, we;
б) нормального давления, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, с открывающимися или постоянно открытыми проемами, wi;
в) сил трения wfr, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади
ее горизонтальной (для шедовых и волнистых покрытий) или вертикальных проекций (для стен с лоджиями и подобных конструкций).
Во втором варианте нагрузка рассматривается как совокупность:
а) проекций wx и wy внешних сил в направлении осей х и y, обусловленных общим сопротивлением сооружения;
б) крутящего момента wz относительно оси z.
А.3 Ветровое нормальное давление, приложенное к внешним поверхностям конструкций высотных
зданий, we следует определять по формуле
w e = q p ( ze ) × c pe ,
(А.1)
где qp(ze) — пиковое значение скоростного напора ветра для базовой высоты ze, определяемое по А.6;
сpe
— пиковое значение аэродинамического коэффициента давления по А.15;
ze
— базовая (эквивалентная) высота, принимаемая при расчете ветрового давления
по А.16.
А.4 Ветровое нормальное давление, приложенное к внутренним поверхностям конструкций
здания, wi следует определять по формуле
w i = q p ( zi ) × cpi ,
(А.2)
где qp(zi) — пиковое значение скоростного напора ветра для внутренних поверхностей;
cpi
— аэродинамический коэффициент при расчете внутреннего давления;
zi
— базовая высота, принимаемая при расчете внутреннего давления.
А.5 Ветровая нагрузка Fw, действующая на конструкцию или на конструктивный элемент, может
быть определена векторным суммированием сил Fwe, Fwi и Ffr, рассчитываемых по формулам:
— силы, действующие на внешнюю поверхность здания,
Fwe = cs cd × å w e Aref ;
(А.3)
A
— силы, действующие на внутреннюю поверхность здания,
Fwi = å w i × Aref ;
(А.4)
Ffr = cfr × qp ( ze ) × Afr .
(А.5)
A
— силы трения
В формулах (А.3) – (А.5):
cs — коэффициент, учитывающий снижение эффекта от ветрового воздействия в результате
неодновременного появления пиковых значений скоростного напора ветра на всей анализируемой поверхности, определяемый по А.11;
cd — динамический коэффициент, определяемый по А.12;
we — внешнее ветровое давление на отдельную поверхность на высоте ze, определяемое
по формуле (А.1);
wi — внутреннее ветровое давление на отдельную поверхность на высоте zi, определяемое по
формуле (А.2);
Aref — базовая площадь конструкции или конструктивного элемента, к которой приложено ветровое давление;
сfr — коэффициент трения, определяемый по таблице А.1;
Afr — площадь наружной поверхности, параллельной направлению действия ветра.
Таблица А.1 — Значения коэффициента трения cfr для стен, парапетов, крыш
Поверхность
Коэффициент трения cfr
Гладкая (сталь, гладкий бетон, стекло)
0,01
Шероховатая (шероховатый бетон и т. д.)
0,02
Очень шероховатая
0,04
А.6 Пиковое значение скоростного напора ветра на высоте z — qp(z), Па, следует определять
по формуле
1
q p ( z ) = éë1 + 7Iv ( z ) ùû × r × v m2 ( z )
2
(А.6)
q p ( z ) = ce ( z ) × qb ,
(А.7)
или
где r
— плотность воздуха, определяемая в зависимости от высотной отметки местности,
температуры и барометрического давления в соответствующем регионе при штормовом ветре (рекомендуемое значение r = 1,25 кг/м3);
vm(z) — средняя скорость ветра на высоте z, м/с, определяемая по А.9;
qb
— базовое значение скоростного напора ветра, Па, определяемое по формуле
qb =
1 2
rv b ,
2
(А.8)
здесь vb — базовое значение скорости ветра, определяемое в соответствии с указаниями А.8;
ce(z) — коэффициент экспозиции, учитывающий изменение скорости напора по высоте, который допускается определять по графику на рисунке А.1;
Iv(z) — интенсивность турбулентности на высоте z, определяемая по формуле
Iv ( z ) =
1
при zmin £ z £ zmax,
co ( z ) × ln ( z z0 )
(А.9)
здесь cо(z) — орографический коэффициент, зависящий от рельефа местности и принимаемый по А.9.
А.7 Среднюю скорость ветра на высоте z — vm(z), м/с, в зависимости от типа местности и орографии следует определять по формуле
v m ( z ) = c r ( z ) × co ( z ) × v b ,
(А.10)
где сr(z) — коэффициент, учитывающий тип местности (показатели шероховатости), определяемый по А.10;
cо(z) — орографический коэффициент, значение которого допускается принимать cо(z) = 1,0.
В случае, если строительство выполняется в местностях с ярко выраженными холмами
и обрывами, коэффициент может корректироваться.
Рисунок А.1
А.8 Базовое значение скорости ветра vb определяется по формуле
v b = cdir × cseas × v b,0 ,
где cdir
cseas
(А.11)
— коэффициент, учитывающий направление ветра, рекомендуемое значение которого
cdir = 1,0;
— сезонный коэффициент, значение которого рекомендуется принимать cseas = 1,0.
При выполнении расчетов на стадии возведения может быть принято другое значение
сезонного коэффициента по данным для конкретных условий строительства.
А.9 Основное значение базовой скорости ветра vb,0 численно равно характеристической скорости
ветра (м/с) на уровне 10 м над поверхностью земли для открытого типа местности с низкой растительностью (например, трава) и изолированными отдельно стоящими преградами, расстояние между
которыми составляет как минимум 20 их высот (тип местности А по СНиП 2.01.07), соответствующей
10-минутному интервалу осреднения независимо от времени года и направления ветра и превышаемой
в среднем 1 раз в 50 лет (период повторяемости 50 лет, вероятность превышения 0,02). Характеристическую скорость ветра (м/с) для местности, в которой осуществляется возведение высотного здания,
следует определять по результатам статистической обработки данных Белгидрометеоцентра. При
отсутствии более точных данных для г. Минска допускается принимать vb,0 = 22 м/с.
А.10 Коэффициент, учитывающий тип местности, cr(z) следует определять:
cr ( z ) = K r × ln ( z z0 ) при zmin £ z £ zmax.
(А.12)
Для территорий, в пределах которых не менее 15 % площади покрыто зданиями, высота которых
превышает 15 м (z0 = 1,0 м; zmin = 10 м; zmax = 200 м), коэффициент Kr определяется по формуле
æz ö
K r = 0,19 × ç 0 ÷
è z0II ø
0,07
при z0II = 0,05 м.
(А.13)
А.11 Коэффициент cs, учитывающий снижение эффекта от ветрового воздействия в результате
неодновременного появления пиковых значений скоростного напора ветра на поверхности, определяется по формуле
cs =
1 + 7Iv ( ze ) B 2
1 + 7Iv ( ze )
(А.14)
.
А.12 Динамический коэффициент cd определяется по формуле
cd =
1 + 2K p × Iv ( ze ) B 2 + R 2
1 + 7Iv ( ze ) B 2
(А.15)
.
А.13 Допускается определять единый конструкционный коэффициент, учитывающий эффекты от
турбулентности, являющийся произведением cs и cd:
cs cd =
1 + 2K p × Iv ( ze ) B 2 + R 2
1 + 7Iv ( ze )
(А.16)
.
В формулах (А.14) – (А.16):
ze — базовая высота, определяемая в соответствии с указаниями А.16.
Коэффициент B2 в общем случае определяется по формуле
1
B2 =
2
2
,
(А.17)
æ b ö æ h ö æ b
h ö
×
çç
÷÷ + çç
÷÷ + çç
÷÷
è L ( ze ) ø è L ( ze ) ø è L ( ze ) L ( ze ) ø
3
1+ ×
2
где b, h — ширина и высота здания соответственно (см. рисунок А.2);
L(ze) — масштаб длины турбулентности на базовой высоте ze (см. рисунок А.3), определяемый для зданий высотой до 200 м по формуле
æzö
L ( z ) = Lt × ç ÷
è zt ø
здесь a — угол направления ветра:
a
при z ³ zmin,
a = 0,67 + 0,05ln ( z0 ) .
(А.18)
(А.19)
Для зданий высотой до 200 м принято zt = 200 м; базовый масштаб длины Lt = 300 м; z0 = 1,0 м;
zmin = 10,0 м.
Рекомендуется использовать в расчетах значение В2 = 1,0.
Значение пикового коэффициента Кр в общем случае определяется по формуле
K p = 2ln (n T ) +
0,6
2ln (n T )
, но не более 3,0,
(А.20)
где Т — период осреднения, Т = 600 с;
n — частота, Гц, определяемая по формуле
n = n1,x ×
R2
, n = 0,08 Гц,
B + R2
2
(А.21)
здесь n1,x — собственная частота изгибных колебаний конструкции, Гц, определяемая для
многоэтажных зданий высотой более 50 м по формуле
n1, x =
46
.
h
(А.22)
Значение коэффициента R2 определяется по формуле
R2 =
p2
× SL ( ze , n1, x ) × Ks ( n1, x ) ,
2d
где d
— полное значение логарифмического декремента;
SL(ze, n1,x) — функция спектральной плотности силы ветра, определяемая:
(А.23)
SL ( z, n ) =
6,8fL ( z, n )
(1 + 10,2fL ( z, n))
5
3
,
(А.24)
здесь fL(z, n) — безразмерная частота, определяемая при n = n1,x и средней скорости ветра
vm(z) по формуле
fL ( z, n ) =
n × L (z)
vm ( z )
;
(А.25)
1
Ks (n ) =
1+
здесь jy =
(G
y
× jy ) + (Gz × jz )
2
2
æ2
ö
+ ç Gy × jy × Gz × jz ÷
p
è
ø
2
,
11,5bn
11,5hn
; jz =
;
v m ( ze )
v m ( ze )
(А.26)
(А.27)
Gy, Gz — константы, зависящие от модальной формы колебаний вдоль горизонтальной и вертикальной осей соответственно. Для зданий с равномерной горизонтальной модальной формой и линейной вертикальной модальной формой:
j ( y, z ) =
z
1
3
3
; Gy = ; Gz = ; K y = 1; K z = .
h
2
8
2
А.14 Для ограждающих элементов (фасадов, покрытий), у которых собственная частота колебаний превышает 5 Гц, для каркасных зданий с несущими стенами и диафрагмами жесткости, имеющих
высоту менее 100 м, при отношении h/d < 4 и равномерном распределении жесткостей и масс по высоте, допускается принимать cscd = 1,0.
А.15 Аэродинамические коэффициенты принимают:
(а) для отдельных поверхностей или точек здания — как коэффициенты давления, которые следует учитывать при определении ветровой нагрузки, нормальной к рассматриваемой поверхности
и относящейся к единице площади этой поверхности; коэффициенты давления изменяются от точки
к точке поверхности. Для простоты при определении ветровой нагрузки применяют их значения,
осредненные по отдельным граням или зонам поверхности;
(б) для отдельных элементов или конструкций — как коэффициенты лобового сопротивления сх,
поперечной силы су, которые должны учитываться при определении составляющих общего сопротивления тела, действующих по направлению скорости потока и перпендикулярно к нему и относящихся
к площади S проекции тела на плоскость, перпендикулярную потоку; и как коэффициент подъемной
силы cz при определении вертикальной составляющей общего сопротивления тела. Последняя относится к площади проекции тела на горизонтальную плоскость;
(в) при направлении ветра под углом a к наветренной стороне конструкции — как коэффициенты
cn и ct, которые должны учитываться при определении составляющих общего сопротивления тела,
действующих в направлении его осей и относящихся к площади наветренной грани.
А.15.1 При определении компонентов ветровой нагрузки we, wi, wtr, wx, wy и wz следует использовать соответствующие значения аэродинамических коэффициентов:
— внешнего давления ce;
— внутреннего давления ci;
— трения cfr;
— лобового сопротивления cx;
— поперечной силы cy;
— крутящего момента cxy.
Для высотных зданий простой формы (прямоугольной в плане) значения аэродинамических коэффициентов могут быть приняты по СНиП 2.01.07 или по таблице А.2. Знак «плюс» у коэффициентов ce и ci соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность (активное
давление), знак «минус» — от поверхности (отсос).
А.15.2 В случаях, не предусмотренных А.15.1 (другие формы здания, учет при соответствующем
обосновании других направлений ветрового потока и составляющих общего сопротивления здания
по другим направлениям, необходимость учета влияния близстоящих зданий и сооружений и в подобных случаях), значения аэродинамических коэффициентов необходимо принимать по справочным
данным или на основе результатов продувок моделей здания в аэродинамической трубе.
А.15.3 Для наветренных, подветренных и различных участков вертикальных боковых стен зданий, прямоугольных в плане (рисунок А.2), значения аэродинамического коэффициента се приведены
в таблице А.2.
Рисунок А.2
Таблица А.2 — Значения аэродинамического коэффициента се для вертикальных стен прямоугольных
в плане зданий
Боковые стены
Участки
Наветренная
сторона
Подветренная
сторона
А
В
С
D
Е
–0,1
–0,8
–0,5
+0,8
–0,6
А.15.4 Для боковых стен с выступающими лоджиями аэродинамический коэффициент трения
cfr = 0,1. Для зданий, выполненных с уступами (см. рисунок А.2б), коэффициент ce следует принимать:
— для участка С
— 0,8;
— для участка А
— в соответствии с указаниями А.15.3;
— для участка В
— определяется по линейной интерполяции.
А.16 Базовые (эквивалентные) высоты ze для наветренной стороны стен прямоугольного в плане
здания (зона D на рисунке А.2) следует принимать в зависимости от отношения h/b. Выделяют следующие случаи (рисунок А.3):
— здание, имеющее высоту h менее или равную b, рассматривается как состоящее из одной части (см. рисунок А.3а);
— в зданиях, у которых высота h более чем b, но менее или равна 2b, может быть рассмотрено две
части: нижняя — от отметки уровня земли до отметки ze = b и оставшаяся — верхняя (рисунок А.3б);
— в зданиях, у которых высота h более чем 2b, к рассмотрению принимаются следующие части:
нижняя — от отметки уровня земли до отметки ze = b; верхняя — от отметки ze = h до отметки (h – b),
отсчитываемой сверху; оставшаяся часть, разделяемая на отдельные полосы hstrip (см. рисунок А.3в).
В пределах выделенных частей ветровое давление считается равномерно распределенным.
Для определения эквивалентной высоты при расчете давления с подветренной стороны во всех
случаях рекомендуется принимать ze = h.
А.17 Аэродинамические коэффициенты должны определяться на основе данных модельных испытаний, проводимых в специализированных аэродинамических трубах.
При проведении модельных аэродинамических испытаний необходимо моделировать турбулентную структуру пограничного слоя атмосферы, включая вертикальный градиент средней скорости ветра и энергетический спектр его пульсационной составляющей.
А.18 Максимальные перемещения здания по направлению ветра следует рассчитывать при действии эквивалентной статической нагрузки, определяемой по А.3 – А.5.
А.19 Характеристическое значение стандартного отклонения sa,x ускорения колебаний здания
в уровне каркаса на высоте z по направлению, совпадающему с направлением действия ветра, следует определять по формуле
s a ,x ( z ) =
где cf
b
Iv(ze)
vm(ze)
F1,x(z)
Kx
cf rb × Iv ( ze ) × v m2 ( ze )
m1,x
× RK x × F1, x ( z ) ,
(А.28)
— аэродинамический коэффициент;
— ширина здания;
— интенсивность турбулентности на высоте z = ze;
— средняя скорость ветра на высоте z = ze;
— базовая, основная форма собственных колебаний конструкции в продольном направлении;
— безразмерный коэффициент, определяемый по формуле
ì
ù üï
ö
÷ + 0,5 ú - 1ý
ø
û þï
îï
.
æ ze ö
2
( x + 1) × ln ç ÷
è z0 ø
é æ ze
ë è z0
( 2x + 1) ïí( x + 1) êln ç
Kx =
(А.29)
А.20 В первом приближении основная форма собственных колебаний F1,x(z) для зданий может
быть определена по формуле
x
æ2ö
F1 ( z ) = ç ÷ ,
èhø
(А.30)
где x = 0,6 — для рамных каркасов без диафрагм жесткости;
x = 1,0 — для зданий с центральным ядром жесткости и периметрическими колоннами или
развитыми колоннами и элементами жесткости;
x = 1,5 — для гибких консольных зданий и зданий, поддерживаемых центральным железобетонным ядром жесткости.
Рисунок А.3
А.21 Эквивалентную массу на единицу длины m1,x e базовой основной формы колебаний определяют по формуле
l
ò m ( s ) F ( s ) ds
2
1
m1,xe =
0
l
,
(А.31)
2
ò F1 ( s ) ds
0
где m — масса единицы длины (погонная масса);
l — высота конструкции.
Для консольных конструкций с изменяющимся распределением масс эквивалентная масса m1,x e
может быть приближенно определена как среднее значение m на уровне 1/3 высоты от верха конструкции.
А.22 Характеристическое пиковое значение ускорения определяется умножением стандартного
отклонения, рассчитанного по формуле (А.28), на пиковый коэффициент, величина которого определяется при n = h1,x по формуле
K p = 2 × ln ( h1,x × T ) +
0,6
2 × ln ( h1, x × T )
, но не более 3,0.
(А.32)
А.23 При проектировании высотных зданий, у которых отношение h/d > 7, необходимо производить их проверочный расчет на резонансное вихревое возбуждение (здесь h — высота здания, d —
его характерный поперечных размер в направлении, перпендикулярном направлению ветра).
А.24 Критические скорости vcr,i, при которых происходит резонансное вихревое возбуждение по i-ой
собственной форме колебаний, следует определять по формуле
v cr ,i =
fi d
,
St
(А.33)
где fi — собственная частота колебаний по i-ой изгибной собственной форме, Гц;
d — характерный поперечный размер здания, м;
St — число Струхаля поперечного сечения, определяемое экспериментально или по справочным данным; для круглых поперечных значений — St = 0,2; для сечений с острыми
кромками (в том числе прямоугольных) — St = 12.
А.25 Резонансное вихревое возбуждение не возникает в том случае, если выполняется условие:
vcr,i > vmax(ze),
(А.34)
где vmax(ze) — максимальная скорость ветра на уровне ze (для зданий допускается принимать
ze = 0,8h).
Таблица Б.1 — Значения коэффициентов сочетаний yi для переменных нагрузок и воздействий
Нагрузки, воздействия
1 Переменные нагрузки на перекрытия:
1.1 Квартиры жилых зданий; жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; террасы
1.2 Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений; бытовые помещения (гардеробные,
душевые, умывальные, уборные) общественных зданий и сооружений
1.3 Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения, лаборатории
учреждений просвещения, науки; помещения электронно-вычислительных
машин; кухни общественных зданий; технические этажи; подвальные помещения
1.4 Залы:
а) читальные
б) обеденные (в кафе, ресторанах, столовых)
в) собраний и совещаний, ожидания, зрительные и концертные, спортивные
г) торговые, выставочные и экспозиционные
1.5 Книгохранилища, архивы
1.6 Сцены зрелищных предприятий
1.7 Чердачные помещения
1.8 Покрытия на участках:
а) с возможным скоплением людей (выходящих из производственных
помещений, залов, аудиторий и т. п.)
б) используемых для отдыха
в) других
1.9 Балконы (лоджии)
1.10 Участки обслуживания и ремонта оборудования в производственных
помещениях
1.11 Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами), примыкающие к помещениям, указанным в поз. 1.1 – 1.7; 1.10
1.12 Складские помещения
Значение коэффициента
y0
y1
y2
0,7
0,5
0,35
0,7
0,5
0,35
0,7
0,7
0,5
0,7
0,5
0,6
1,0
0,7
0,7
0,7
0,9
0,7
0,5
0,7
0,8
0,6
0,0
0,6
0,7
0,7
0,6
0,7
0,5
0,0
0,7
1,0
0,7
0,9
0,6
0,8
1.13 Транспортные проезды при:
а) весе транспортного средства не более 30 кН
б) то же, более 30 кН, но менее 160 кН
0,7
0,7
0,7
0,5
0,6
0,3
2 Снеговая нагрузка
0,4
0,3
0,0
3 Ветровая нагрузка
0,6
0,2
0,0
4 Температурное воздействие (за исключением пожара)
0,6
0,5
0,0
5 Крыши (эксплуатируемые)
0,0
0,0
0,0
Таблица Б.2 — Значения частного коэффициента безопасности по нагрузке g F
Частный коэффициент безопасности gF, при нагрузках
Эффект от воздействия
постоянных (Gk), gG
переменных (Qk), gQ
особых (Ak), gk
1,35
1,00
1,50
0,00
Для соответствующих
расчетных ситуаций
Неблагоприятный
Благоприятный
Таблица Б.3 — Значения частного коэффициента безопасности по нагрузке gF при проверке условий
статического равновесия против опрокидывания
Частный коэффициент безопасности gF
Нагрузки
Основное сочетание
Особое сочетание
Постоянные (собственный вес конструкции или ее элементов, напор воды, давление грунта), при эффекте:
неблагоприятном
благоприятном
1,1
0,9
1,0
1,0
Переменные, при эффекте:
неблагоприятном
благоприятном
1,5
0,0
1,0
0,0
Особые
—
1,0
Таблица Б.4 — Расчетные значения нагрузок, используемых в основном и особом сочетаниях
Нагрузка
Расчетное
сочетание
переменная Qd
постоянная Gd
доминирующая,
со своими нормативными
значениями
остальные,
со своими комбинационными
значениями
особая
Ad
Основное
gGGk
gQQk
y0gQQk
—
Особое
gGAGk
y1Qk
y2Qk
gAАk*
* Если непосредственно не установлено значение Аd.
Приложение В
(обязательное)
Сейсмические нагрузки и временная карта
общего сейсмического районирования (ОСР) территории Республики Беларусь
В.1 Приложение содержит данные о потенциальных максимальных сейсмических нагрузках на
здания и сооружения, возводимые в Республике Беларусь, список основных населенных пунктов
(таблица В.1) в зонах возможных землетрясений (ВЗ) и временную карту общего сейсмического
районирования (ОСР) (рисунки В.1 и В.2).
Таблица В.1 — Список населенных пунктов Республики Беларусь, расположенных в районах
с потенциальной максимальной расчетной сейсмической интенсивностью в баллах шкалы
MSK-64 для средних грунтовых условий со степенью сейсмической опасности 0,5 %
и возможного превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет
Максимальная расчетная
сейсмическая интенсивность, баллы
Названия населенных пунктов
Минская область
Борисов
Минск
Молодечно
Солигорск
6
7
7
6
Гродненская область
Волковыск
Гродно
Лида
5
5
5
Брестская область
Барановичи
Брест
Пинск
6
5
6
Гомельская область
Гомель
Жлобин
Мозырь
Речица
Светлогорск
6
6
6
6
6
Могилевская область
Бобруйск
Могилев
6
5
Витебская область
Витебск
Орша
Полоцк
5
5
5
Рисунок В.1 — Фрагмент временной карты общего сейсмического районирования территории
Северной Евразии ОСР-97-D с врезкой 1 карты территории Беларуси
Рисунок В.2 — Детальная карта (врезка 1 ) территории Беларуси к фрагменту
временной карты общего сейсмического районирования ОСР-97-D
Для оценки степени сейсмической опасности территории Беларуси в качестве временной нормативной основы принята карта общего сейсмического районирования Северной Евразии ОСР-97-D
масштаба 1:10 000 000 с врезкой карты территории Беларуси и списком основных населенных пунктов в зонах ВЗ к ней (см. таблицу В.1). Карта соответствует повторяемости сейсмического эффекта
–4
в среднем 1 раз в 10 000 лет (среднегодовой риск — 10 ) с вероятностью Р = 0,5 % возникновения
и возможного превышения сейсмической интенсивности в течение 50 лет, указанной на ней в баллах
шкалы MSK-64. Она предназначена только для оценки сейсмической опасности районов предполагаемого строительства атомных станций, радиоактивных захоронений и других уникальных сооружений, в частности высотных зданий. Уровень вероятности данной карты соответствует уровню максимального расчетного землетрясения (МРЗ).
Приведенные материалы используются для экспертной оценки района строительства на стадии
обоснования инвестиций в строительство высотного здания (см. приложение Г) и расчетов по В3.
В.1.1 Согласно карте ОСР-97-D (см. рисунок В.2) территория Беларуси с грунтами второй категории по таблице 1* СНиП II-7 относится к 5–7-балльной зоне. Для других категорий грунтов балльность
территории уточняется в соответствии с В.4 и примечаниями к таблице 1* СНиП II-7. На конкретных
площадках строительства балльность необходимо уточнять в соответствии с данными геологических
изысканий, микросейсмического районирования и В.4, В.5.
В отчетах об инженерно-геологических изысканиях следует указывать категорию грунта по сейсмическим свойствам (см. таблицу 1* СНиП II-7).
В.2 На сейсмические воздействия рассчитываются высотные здания, возводимые на площадках
с сейсмичностью 5 баллов и более. Интенсивность сейсмических сотрясений для площадки строительства при разработке проекта высотного здания устанавливается на основании результатов сейсмического микрорайонирования, выполняемого специализированными организациями.
В.3 Расчеты высотных зданий с учетом сейсмических воздействий необходимо производить прямым динамическим методом с использованием инструментальных записей ускорений оснований (заданных реальных или синтезированных акселерограмм). На рисунках В.3 – В.5, в качестве примера,
приведены зарегистрированные на территории г. Минска акселерограммы сейсмического движения
грунта во время землетрясения 16 декабря 1986 г., произошедшего в зоне Вранча в Восточных Карпатах. Оригиналы акселерограмм представляет ЦГМ НАН Беларуси.
При расчетах следует учитывать возможность развития неупругих деформаций конструкций высотного здания.
В.4 На участках, неблагоприятных в сейсмическом отношении, балльность, указанную на карте,
следует увеличивать на единицу. К неблагоприятным площадкам строительства относятся:
— расположенные в зонах возможного проявления тектонических разломов на поверхности;
— с осыпями, обвалами, оползнями, карстом, горными выработками;
— с крутизной склонов более 15°;
— сложенные обводненными слабыми (рыхлыми, биогенными IL ³ 0,5, е ³ 0,7 и др.) грунтами.
В.5 При невозможности проведения работ по сейсмическому микрорайонированию на стадии
обоснования инвестиций в строительство в расчетах допускается принимать максимальное ускорение сейсмического движения грунта по действующей шкале MSK-64: для 5 баллов — 25 см/с2, для
6 баллов — 50 см/с2, для 7 баллов — 100 см/с2 и для 8 баллов — 200 см/с2.
В.6 При расчете в частотной области линейно-спектральным методом по отдельным формам
колебаний здания исходными данными являются параметры, полученные при обработке акселерограмм:
— интенсивность воздействия;
— спектральный состав воздействия;
— ориентация воздействия;
— уровень ротации воздействия.
В.7 Интенсивность воздействия определяется коэффициентом I и устанавливается в соответствии с расчетной балльностью: для 5 баллов I = 0,025 и для 6 баллов I = 0,05.
В.8 При расчете зданий следует принимать наиболее опасную ориентацию сейсмического воздействия, реализующую максимум динамической реакции. Параметры такой ориентации сейсмического воздействия определяются специальным расчетом, исходя из доминирующей ориентации
сейсмического воздействия по направлению очаговых зон.
Рисунок В.3 — Расчетная акселерограмма для г. Минска от МРЗ из зоны Вранча (Восточные Карпаты) при вероятности 0,95.
Составляющая Восток-Запад (EW). Количество точек — 2048, шаг по времени — 0,14893 с
Рисунок В.4 — Расчетная акселерограмма для г. Минска от МРЗ из зоны Вранча (Восточные Карпаты) при вероятности 0,95.
Составляющая Север-Юг (NS). Количество точек — 2048, шаг по времени — 0,14893 с
Рисунок В.5 — Расчетная акселерограмма для г. Минска от МРЗ из зоны Вранча (Восточные Карпаты) при вероятности 0,95.
Вертикальная составляющая (Z). Количество точек — 2048, шаг по времени — 0,14893 с
Приложение Ж
(обязательное)
Пределы огнестойкости строительных конструкций
Таблица Ж.1
Предел огнестойкости, не менее, мин,
по признаку потери
Наименование конструкций
несущей
способности,
R
целостности,
E
теплоизолирующей
способности,
I
2
3
4
1.1 Стены наружные
1.2 Стены внутренние
180*
180*
30
180*
Н. Н.**
180*
1.3 Колонны и ригели
1.4 Связи, а также элементы перекрытий, если
они участвуют в обеспечении устойчивости и геометрической неизменяемости здания
180*
Н. Н.
Н. Н.
180*
Н. Н.
Н. Н.
Н. Н.
30
Н. Н.
Н. Н.
90
90
Н. Н.
60
60
Н. Н.
60
60
Н. Н.
180
180
Н. Н.
120*
120*
Н. Н.
60
60
4.1 Стены внутренние — противопожарные
180*
180
180
4.2 Стены наружные
4.3 Площадки, марши, косоуры, ступени, балки
180*
60
30
Н. Н.
Н. Н.
Н. Н.
120
120
120
120*
120*
120*
180
180
180
1
1 Несущие элементы здания
2 Наружные ненесущие стены (из навесных панелей)
3 Внутренние ненесущие стены (перегородки)
3.1 Межсекционные в зданиях класса Ф1.3
3.2 Межквартирные, а также между номерами,
офисами и т. д.
3.3 Отделяющие общие пути эвакуации (коридоры, холлы, фойе) от примыкающих помещений, отделяющие помещения от атриума
3.4 Отделяющие помещения: трансформаторных
подстанций, также для аварийного генератора и
дизельной электростанции — противопожарные
3.5 Отделяющие лифтовые холлы и тамбуры-шлюзы
перед пожарными лифтами — противопожарные
3.6 Отделяющие лифтовые холлы (тамбуры-шлюзы);
перед другими лифтами — противопожарные
4 Элементы лестничных клеток
5 Элементы перекрытий (балки, прогоны, плиты,
настилы и др.), за исключением указанных в 1.4
5.1 Междуэтажные и чердачные
5.2 Над и под зонами (помещениями) безопасности — противопожарные
5.3 Над и под помещениями, указанными в 3.4, —
противопожарные
Окончание таблицы Ж.1
Предел огнестойкости, не менее, мин,
по признаку потери
Наименование конструкций
1
несущей
способности,
R
целостности,
E
теплоизолирующей
способности,
I
2
3
4
120
30
60
30
60
Н. Н.
180
180
180
120
120
120
120
120
120
180*
180*
180*
180*
180*
180*
6 Элементы покрытий (балки, прогоны, плиты,
настилы)
6.1 В случае организации эвакуации людей на
кровлю или по кровле
6.2 Над другими помещениями
7 Конструкции инженерных коммуникаций
7.1 Шахты лифтов для пожарных подразделений — противопожарные стены
7.2 Шахты других лифтов, коммуникационные
шахты — противопожарные стены
7.3 Шахты дымоудаления
8 Противопожарные преграды
8.1 Стены
8.2 Перекрытия
* Предел огнестойкости должен быть не менее чем на 30 мин больше значения расчетного времени
эвакуации из высотного здания.
** Н. Н. — Не нормируется.