СП 52-117-2008

     

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ПОКРЫТИЙ И ПЕРЕКРЫТИЙ

Spatial reinforced concrete structures of roofs and floors

     
Дата введения 2008-08-15

     
Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А.Гвоздева (НИИЖБ им. А.А.Гвоздева) - филиалом ФГУП "НИЦ "Строительство"

2 РЕКОМЕНДОВАН к утверждению и применению конструкторской секцией НТС НИИЖБ им. А.А.Гвоздева 15 мая 2008 г.

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом и.о. генерального директора ФГУП "НИЦ "Строительство" от 1 августа 2008 г. N 189

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий Свод правил разработан в развитие СНиП 52-01-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения".

Свод правил содержит рекомендации по проектированию железобетонных оболочек, складок и других тонкостенных пространственных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства. Пространственные конструкции выполняются из тяжелого и легкого бетонов без предварительного напряжения арматуры и с преднапряжением, которые обеспечивают выполнение положений СНиП 52-01-2003.

Решение о применении Свода правил при проектировании пространственных конструкций покрытий и перекрытий конкретных зданий и сооружений относится к компетенции заказчика объекта или проектной организации. В случае применения Свода правил должны быть учтены все установленные в нем требования.

Настоящий Свод правил следует применять совместно с СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры" и СП 52-102-2004 "Предварительно напряженные железобетонные конструкции".

Единицы физических величин, приведенные в Своде правил, выражены в системе СИ: сила - в ньютонах (Н) или в килоньютонах (кН); линейные размеры в мм (для сечений) или в м (для элементов или их участков); напряжения, сопротивления, модули упругости - в мегапаскалях (МПа); распределенные нагрузки и усилия - в кН/м или Н/мм.

Свод правил разработали: д-р техн. наук, проф. В.В.Шугаев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Б.C.Соколов, вед. инж. Т.В.Щербина, инж. А.С.Кочеткова.

При разработке Свода правил использованы материалы печатных работ Н.В.Ахвледиани, Б.Н.Бастатского, В.З.Власова, А.А.Гвоздева, В.В.Дикович, A.M.Дубинского, Э.З.Жуковского, Е.К.Качановского, В.И.Колчунова, М.Б.Краковского, Т.А.Кузьмич, П.А.Лукаша, И.Г.Людковского, Р.Н.Мацелинского, A.M.Овечкина, К.П.Пятикрестовского, А.И.Рабиновича, А.Р.Ржаницына, Е.И.Стаковиченко, С.А.Тимашева, Г.К.Хайдукова, Я.Ф.Хлебного, Ю.В.Чиненкова, А.В.Шапиро и др.

     1 Область применения

Настоящий Свод правил (СП) распространяется на проектирование железобетонных оболочек, складок и других тонкостенных пространственных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства. Пространственные конструкции выполняются из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В15 до В60 без предварительного напряжения арматуры и с преднапряжением, для эксплуатации в климатических условиях России, в среде с неагрессивной степенью воздействия, при статическом действии нагрузки.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем Своде правил использованы ссылки на следующие основные нормативные документы:

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 2.03.03-85 Армоцементные конструкции

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции

СП 52-104-2006 Сталефибробетонные конструкции

СП 53-102-2004 Общие правила проектирования стальных конструкций

ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

Другие нормативные и рекомендательные документы, ссылки на которые использованы в настоящем СП, приведены в приложении Б.

     3 Термины и определения

В настоящем Своде правил использованы основные термины и определения по СНиП 52-01, СП 52-101, СП 52-102 и другим нормативным документам. Используемые термины и их определения в соответствии с документами, на которые имеются ссылки в тексте, приведены в приложении В.

     4 Общие указания

     4.1 Основные положения

4.1.1 Железобетонные тонкостенные пространственные конструкции покрытий и перекрытий (рис.4.1) различаются:

по очертанию срединной поверхности

а) складки с различной формой поперечного сечения, в том числе складчатые своды и оболочки (рис.4.1, а);

б) оболочки и своды нулевой гауссовой кривизны - цилиндрические и конические оболочки и цилиндрические своды (рис.4.1, б);

в) оболочки и волнистые своды положительной гауссовой кривизны - сферические оболочки и купола, очерченные по поверхностям вращения с вертикальной осью (рис.4.1, д); оболочки, очерченные по поверхности переноса в виде эллиптического параболоида, круговой поверхности (рис.4.1, в) и бочарные своды (рис.4.1, е, 10);

г) оболочки и волнистые своды отрицательной гауссовой кривизны - оболочки, очерченные по линейчатым поверхностям гиперболического параболоида (гипары) (рис.4.1, г); и по поверхностям вращения с горизонтальной осью (рис.4.1, е, 11);

д) оболочки разнозначной гауссовой кривизны - тороидальные оболочки (рис.4.1, ж); поверхности которых имеют на некоторых участках положительную, а на других - отрицательную кривизну (между точками А и В на рис.4.1, ж), коноиды (поверхность которых имеет в большей части нулевую гауссову кривизну) и параболические оболочки на плоском контуре (в основном положительной кривизны), угловые участки которых имеют отрицательную гауссову кривизну и др.;

е) многогранники, в том числе вписанные в поверхности оболочек, предусмотренные подпунктами б, в, г, д (рис.4.1, з); а также шатровые складки (рис.4.1, и);

ж) составные оболочки, имеющие сложную поверхность, образуемые из оболочек, предусмотренных подпунктами б, в, г, д, е (рис.4.1, к, л);

з) вспарушенные плиты, в том числе ступенчато-вспарушенные шатровые и рамно-шатровые панели (рис.4.1, м, 16);

по форме перекрываемой площади (при опирании на стены, фундаменты или отдельные опоры) и конструктивным особенностям

а) на круглом плане;

б) на овальном (эллиптическом) плане;

в) на квадратном плане;

г) на прямоугольном плане;

д) на треугольном плане;

е) на полигональном плане;

ж) кольцевые тороидальные и составные оболочки;

з) неразрезные многоволновые оболочки, многогранники и складки;

и) неразрезные многопролетные оболочки, многогранники и складки;

к) висячие оболочки;

л) шедовые конструкции;

м) то же, что и в подпунктах а-л, но гладкие или ребристые;

н) консольные оболочки, складки и многогранники;

по способу изготовления и возведения

а) монолитные;

б) сборно-монолитные (когда сборные элементы служат несущей опалубкой или, например, бортовые элементы сборные, а плита-оболочка - монолитная);

в) сборные из плоских, цилиндрических и других элементов;

г) панели-оболочки и панели-складки, изготовляемые и монтируемые в готовом виде (как правило, не требующие расчетного замоноличивания швов между ними) и имеющие размеры, соответствующие пролету между опорами и габаритам, установленным для данных условий изготовления, перевозки и монтажа;

по материалам, из которых возводятся:

а) железобетонные (в том числе с применением легких и других бетонов);

б) комбинированные, состоящие из железобетонной плиты и металлических диафрагм или бортовых элементов;

в) комплексные, состоящие из железобетонной пространственной конструкции и эффективных теплоизоляционных, гидроизоляционных и других материалов;

г) армоцементные и сталефибробетонные (СНиП 2.03.03 и СП 52-104).

а - призматические складки; б - оболочки нулевой гауссовой кривизны; в - оболочки положительной гауссовой
 кривизны; г - то же, отрицательной; д - оболочки с вертикальной осью вращения; е - оболочки
с горизонтальной осью вращения; ж - тороидальные оболочки разнозначной гауссовой кривизны;
з - многогранники; и - то же, шатрового типа; к - составные оболочки; л - то же, из гиперболических
треугольных сводов; м - панели-оболочки размером на пролет покрытия (КЖС) и вспарушенные оболочки
размером на ячейку здания; н - неразрезные оболочки; 1 - балочная складка с треугольным поперечным
сечением; 2 - то же, с трапециевидным; 3 - то же, со сводчатым (призматические выпуклые складки);
4 - свод-оболочка; 5 - длинные цилиндрические оболочки, 6 - то же, короткие; 7 - коническая оболочка;
8 - купол; 9 - тороидальная оболочка; 10 - бочарные своды; 11 - гиперболические оболочки;
12 - покрытие с треугольным планом из оболочек положительной и отрицательной гауссовой
 кривизны; 13 - то же, с полигональным планом; 14 - покрытие из составных гипаров;
15 - панели-оболочки КЖС; 16 - вспарушенные плиты-оболочки; 17 - многоволновые оболочки;
18 - многопролетные оболочки

Рисунок 4.1 - Схемы тонкостенных пространственных конструкций покрытий и перекрытий

4.1.2 Железобетонные пространственные конструкции должны быть обеспечены с требуемой надежностью от возникновения всех видов предельных состояний расчетом, выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно указаниям настоящего Свода правил. При этом должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций и соблюдены требования по эксплуатации зданий и сооружений, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими нормативными документами.

4.1.3 Применение железобетонных пространственных конструкций в средах с агрессивным воздействием допускается при выполнении требований, установленных СНиП 2.03.11 и настоящим СП.

4.1.4 При проектировании пространственных конструкций в особых условиях (в районах с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более, в районах Крайнего Севера, на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях) надлежит учитывать специальные рекомендации документов, приведенных в приложении В. (СНиП 2.02.01 и СНиП II-7).

4.1.5 Выбор конструктивных решений, типа и очертания поверхности пространственных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений следует производить исходя из технико-экономической целесообразности применения таких конструкций в конкретных условиях строительства с учетом архитектурно-технологических и производственных требований, максимального снижения их материало-, трудо-, энергоемкости и стоимости.

В необходимых случаях покрытия и перекрытия с применением тонкостенных пространственных конструкций должны удовлетворять акустическим и светотехническим требованиям, условиям отопления и вентиляции, а также допускать возможность подвески кранового оборудования, технологических коммуникаций, потолка или площадок и т.п.

4.1.6 Элементы сборных и сборно-монолитных пространственных конструкций рекомендуется проектировать с учетом условий механизации их изготовления на заводах или полигонах, а железобетонные монолитные пространственные конструкции - с учетом механизированного выполнения опалубочных, арматурных и бетонных работ (СНиП 12-01).

4.1.7 Сборные и сборно-монолитные пространственные конструкции рекомендуется проектировать с учетом эффективных способов их изготовления и монтажа - из унифицированных плоских, цилиндрических или иных, как правило, ребристых панелей, монтируемых с применением укрупнительной сборки или из крупноразмерных элементов, изготовленных вблизи места возведения конструкции.

Размеры укрупненных тонкостенных элементов покрытий и перекрытий: длина более 24 м, ширина (высота) более 3,2 м, а также масса более 15 т (учитывая условия перевозки, изготовления и монтажа) - должны быть специально обоснованы.