Расчетные обоснования прочности и устойчивости конструктивных решений зданий и их отдельных частей с использованием программных комплексов

Л.В. Головачева,  зав. сектором ГУ МО «Мособлгосэкспертиза»

ГУ «Мособлгосэкспертиза» совместно с разработчиками программного обеспечения провела 22.05.2007 семинар для конструкторов проектных организаций по теме «Расчетные обоснования прочности и устойчивости конструктивных решений зданий и их отдельных частей с использованием программных комплексов».

Были рассмотрены вопросы:

1. Объем и содержание проектной документации, представляемой на экспертизу, по обоснованию эксплуатационной надежности зданий.

2. ПК «ЛИРА 9.4»: расчет и проектирование строительных конструкций различного назначения.

3. ПК «МОНОМАХ 4.2»: расчет и проектирование железобетонных конструкций многоэтажных зданий с выдачей рабочих чертежей балок, колонн, стен, плит, фундаментов и подпорных стен.

4. Линия проектирования «КАЛИПСО»: создание цифровой модели объекта, включающей отдельные разделы проекта («Архитектурно-планировочные решения», «Конструктивные решения», «Инженерное оборудование») с последующим определением объемов работ, составлением смет и необходимым документированием (рабочие чертежи, спецификации, пояснительные записки).

5. ППП «Пакеты прикладных программ»: справочные сведения и программы расчетов строительных конструкций.

6. «Конструктор здания»: расчет и проектирование зданий из мелкоштучных материалов с выдачей рабочих чертежей.

7. «СНиП железобетон»: расчеты ж/б конструкций по СНиП 2.03.01-84* и СНиП 52-01-2003.

По просьбе проектировщиков ниже приводятся краткие сообщения по основным положениям рассмотренных вопросов.

Объем и содержание проектной документации, представляемой на экспертизу, по обоснованию эксплуатационной надежности зданий.

Проектная документация для объектов капитального строительства представляется на экспертизу, как правило, на стадии «проект» и должна быть выполнена в объеме, необходимом и достаточном для проверки конструктивной надежности и эксплуатационной безопасности, соответствовать требованиям ГОСТ 27751-88 (СТ СЭВ 384-87) «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету (с Изменением N 1)».

1.1. Объем проектной документации, представляемой на экспертизу.

Каждый раздел проектной документации должен состоять из текстовой части, содержащей пояснения и необходимые расчеты, обосновывающие принятые проектные решения, и графической части.

Раздел «Конструктивные решения» должен содержать:

- краткую характеристику инженерно-геологических, гидрогеологических и особых условий участка строительства;

- данные об основных физико-механических характеристиках грунтов основания, а также об уровне грунтовых вод и их агрессивности по отношению к различным строительным материалам;

- уровень ответственности, степень огнестойкости;

- описание результатов технического обследования реконструируемых зданий;

- описание конструктивных схем и элементов;

- мероприятия по обеспечению устойчивости, прочности и эксплуатационной надежности зданий и их защиты от прогрессирующего разрушения;

- расчетные обоснования конструктивных решений зданий и конструктивных схем;

- меры по защите строительных конструкций и фундаментов от коррозии;

- графические материалы (планы, разрезы, монтажные схемы основных строительных конструкций с изображением всех конструктивных элементов и основных узлов)

- марки типовых конструкций и конструктивных узлов, которые должны быть включены в «Перечень проектной документации типовых строительных конструкций, изделий и узлов зданий и сооружений для всех видов строительства», утвержденный Госстроем России;

- сертификаты соответствия проектной продукции массового или повторного применения.

Рекомендуется представлять расчеты, выполненные с использованием программных средств, на цифровом носителе с приложением краткой пояснительной записки на бумаге.

1.2. Расчетные обоснования конструктивных решений зданий и конструктивных схем.

Для подтверждения экономической эффективности и эксплуатационной надежности оснований и фундаментов зданий и сооружений необходимо в проекте (или утверждаемой части рабочего проекта):

А. Подтвердить правильность выбора типа фундаментов технико-экономическим сравнением различных вариантов согласно СНиП 2.02.01-83, п. 1.1. (При бюджетном финансировании объекта строительства - обязательно, при коммерческом строительстве - по желанию инвестора).

Б. Разработать таблицу итоговых данных расчета оснований и фундаментов (выбранных на основании ТЭП) согласно (СНиП 11-01-05, р. 3 и ГОСТ 21.501-93, п. 3.2).

Технико-экономическое сравнение различных вариантов фундаментов

Таблица № 1

Итоговые данные расчета оснований и фундаментов

Таблица № 2

 

* - характерной ошибкой является то, когда за значение давления по подошве фундамента (р) принимают значения напряжений по оси Z из расчетов, выполненных в программных комплексах (ЛИРА, МОНОМАХ, SCAD), в которых модель основания реализуется коэффициентами постели (модель Винклера, модель П.Л. Пастернака). Принятое значение сравнивается с расчетным сопротивлением грунта (R), определяемым по СНиП 2.02.01-83*, формула 7 или СП 50-101-2004, формула 5.5, основанных на формулах Н.П. Пузыревского для линейно-деформируемого полупространства. Таким образом, получается сравнение значений неравенства (р £ R), определенных по различным расчетным моделям, что неправомерно.

Значение давления по подошве фундамента (р) определяется отношением действующей нормативной нагрузки на отметке подошвы фундамента к площади основания фундамента.

 

1.3. Расчетные обоснования итоговых данных расчета оснований и фундаментов, указанные в проекте, подтверждаются Отчетом по расчетной части конструкций, включающим:

1.3.1. Основные расчетные положения:

- методика расчета: указать, в каких программных комплексах выполнены расчеты;

- модель грунтового основания и определение его характеристик;

- учет совместной работы фундаментов, основания и этажей здания (указать, кол-во этажей, включаемых в совместную работу)

1.3.2. Исходные данные:

- модель здания;

- конструктивная система;

- конструктивная схема здания;

- значения нагрузок (постоянных, временных вертикальных и горизонтальных) по каждому уровню здания и на отметке подошвы фундамента.

1.3.3. Итоговые данные расчетов (стадия проект):

Основания и фундаменты:

- расчеты всех значений, указанных в таблице № 2;

- изополя перемещений по оси Z фундаментной плиты;

- изополя напряжений фундаментной плиты;

- расчет фундаментной плиты на продавливание.

Основные конструктивные элементы:

- итоговые данные расчетов, подтверждающих несущую способность конструкций по предельным состояниям.

1.4. Мероприятия по защите от прогрессирующего разрушения.

Прогрессирующие разрушения могут происходить при аварийных воздействиях, не предусмотренных условиями нормальной эксплуатации зданий (взрывы, пожары, ударные воздействия и т.п.). Мероприятиями по защите допускаются локальные разрушения несущих конструкций (полное или частичное разрушение отдельных стен в пределах одного этажа и двух смежных осей здания), но эти первичные разрушения не должны приводить к обрушению или к разрушению конструкций, на которые передается нагрузка, ранее воспринимавшаяся элементами, поврежденными аварийным воздействием.

Расчет проводится согласно инструктивно-методическим документам:

- Рекомендации по предотвращению прогрессирующих обрушений крупнопанельных зданий. Указание Москомархитектуры от 24.08.1999 N 36.

- Рекомендации по защите жилых зданий с несущими кирпичными стенами при чрезвычайных ситуациях. Указание Москомархитектуры от 18.10.2002 N 68.

- Рекомендации по защите жилых каркасных зданий при чрезвычайных ситуациях. Указание Москомархитектуры от 18.10.2002 N 68.

- Пособие по проектированию жилых зданий. Выпуск 3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). Пособие от 31.07.1986 N 2.08.01-85.

- Рекомендации по защите монолитных жилых зданий от прогрессирующих обрушений. Указание Москомархитектуры от 11.07.2005 N 93.

Информационный вестник Мособлэкспертизы №3