Сп конструкции покрытий пространственные металлические правила проектирования
Обновлено: 04.10.2024
КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Metal spatial structures of roofs. Design requirements
Дата введения 2021-06-30
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом положений федеральных законов от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию металлических пространственных конструкций покрытий.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель темы - д-р техн. наук П.Г.Еремеев, д-р техн. наук И.И.Ведяков, канд. техн. наук Д.Б.Киселев).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование стержневых, вантовых (висячих), тонколистовых, комбинированных металлических пространственных конструкций покрытий зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства.
1.2 Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование транспортных сооружений (мосты, путепроводы, эстакады, виадуки, подвесные переходы трубопроводов и т.п.).
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия
ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 3064-80 Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 137 (1+6+12+18). Сортамент
ГОСТ 3090-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем зетобразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент
ГОСТ 3241-91 Канаты стальные. Технические условия
ГОСТ 4543-2016 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия
ГОСТ 4784-2019 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки
ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия
ГОСТ 7062-90 Поковки из углеродистой и легированной стали изготавливаемые ковкой на прессах. Припуски и допуски
ГОСТ 7675-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с одним слоем клиновидной и одним слоем зетобразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент
ГОСТ 7676-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями клиновидной и одним слоем зетобразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент
ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия
ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 18899-73 Канаты стальные. Канаты закрытые несущие. Технические условия
ГОСТ 18901-73 Канаты стальные. Канат закрытый несущий с двумя слоями зетобразной проволоки и сердечником типа ТК. Сортамент
ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент
ГОСТ 21631-2019 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 32484.1-2013 (EN 14399-1:2005) Болтокомплекты высокопрочные для предварительного натяжения конструкционные. Общие требования
ГОСТ Р 55374-2012 Прокат из стали конструкционной легированной для мостостроения. Общие технические условия
ГОСТ Р 58033-2017 Здания и сооружения. Словарь. Часть 1. Общие термины
ГОСТ Р 58064-2018 Трубы стальные сварные. Для строительных конструкций. Технические условия
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1 )
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2)
СП 128.13330.2016 "СНиП 2.03.06-85 Алюминиевые конструкции"
СП 294.1325800.2017 Конструкции стальные. Правила проектирования (с изменением N 1)
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия (с изменением N 1)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 27751, ГОСТ Р 58033, СП 16.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 болт-шарнир: Крепежная деталь в виде цилиндрического стержня, предназначенная для обеспечения свободного вращения узла.
3.2 большепролетное металлическое покрытие: Покрытие пролетом свыше 36 м.
3.3 пространственная стержневая конструкция: Система из коротких прямых металлических стержней, объединенных в узлах, для плоских и криволинейных покрытий, в которых возникают в основном усилия сжатия и растяжения.
3.4 структурная плита: Плоская пространственная стержневая конструкция, состоящая из многократно повторяющихся пирамидальных элементов.
3.5 "Тенсегрити"-система: Совокупность взаимосвязанных элементов, работающих только на растяжение или сжатие, устойчивость и жесткость которой обеспечивается предварительным напряжением и самоуравновешиванием этих элементов.
3.6 трос-подбор: Гибкие растянутые элементы опорных конструкций вантовых систем.
4 Основные положения
4.1 Металлические пространственные системы различаются:
- по принципу работы:
а) жесткие системы (структуры, своды, купола, оболочки);
б) гибкие системы (тросовые, тонколистовые);
- по типу конструкции:
а) плоские системы регулярной структуры;
в) стержневые оболочки;
д) вантовые конструкции;
е) мембранные (тонколистовые) конструкции;
ж) комбинированные системы;
- по конфигурации плана:
от простейших геометрических фигур (квадрат, прямоугольник, треугольник, круг, овал и т.д.) до более сложного комбинированного очертания;
- по форме поверхности:
а) плоские покрытия;
б) нулевой гауссовой кривизны (цилиндрическая);
в) положительной гауссовой кривизны (сферическая, в виде эллиптического параболоида);
Сп конструкции покрытий пространственные металлические правила проектирования
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ И ПЕРЕКРЫТИЙ
Spatial reinforced concrete structures of roofs and floors. Design requirements
Дата введения 2019-02-16
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева
Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных
Настоящий свод правил разработан с учетом требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук В.В.Шугаев, д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, канд. техн. наук Б.С.Соколов).
Изменение N 1 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (канд. техн. наук Б.С.Соколов - руководитель разработки; канд. техн. наук В.А.Титаев, Д.В.Пасхин, А.В.Пшеничников).
Изменение N 2 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (канд. техн. наук Б.С.Соколов - руководитель разработки; канд. техн. наук В.А.Титаев, Д.В.Пасхин).
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование железобетонных оболочек, складок и других тонкостенных пространственных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства.
1.2 Свод правил устанавливает требования к проектированию пространственных конструкций, изготовляемых из тяжелого и мелкозернистого бетонов, и эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации, в среде с неагрессивной степенью воздействия, при статическом действии нагрузки.
В настоящем своде правил применены нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 3062-80 Канат одинарной свивки типа ЛК-0 конструкции 17 (1+6). Сортамент
ГОСТ 3063-80 Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 119 (1+6+12). Сортамент
ГОСТ 3066-80 Канат двойной свивки типа ЛК-0 конструкции 67 (1+6)+17(1+6). Сортамент
ГОСТ 3067-88 Канат стальной двойной свивки типа ТК конструкции 619(1+6+12)+119(1+6+12). Сортамент
ГОСТ 7372-79 Проволока стальная канатная. Технические условия
ГОСТ 21437-95 Сплавы цинковые антифрикционные. Марки, технические требования и методы испытаний
ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 48.13330.2019 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства"
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3, N 4)
СП 96.13330.2016 "СНиП 2.03.03-85 Армоцементные конструкции"
СП 131.13330.2020 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"
В настоящем своде правил применены термины по СП 63.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 пространственные железобетонные конструкции: Выполненные из железобетона конструкции, работающие как пространственные системы, используемые в качестве покрытий, перекрытий, стен зданий и сооружений или представляющие собой сооружение в целом.
3.2 тонкостенные пространственные системы: Конструкции, у которых два измерения одного порядка существенно превышают третье (толщину).
3.3 оболочка (здесь): Пространственная конструкция, ограниченная двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми (толщина) мало по сравнению с другими ее размерами.
3.4 складка: Оболочка, составленная из отдельных пластинок, соединенных между собой и образующих поверхность многогранника.
3.5 свод: Оболочка дугообразного очертания, опирающаяся враспор по двум противоположным сторонам.
3.6 купол: Выпуклая оболочка, опирающаяся враспор на плоский криволинейный или полигональный контур.
3.7 призматическая складка: Складка, состоящая из прямоугольных пластинок.
3.8 балочная складка: Складка, состоящая из плоских элементов-граней, соединенных между собой под углом с образованием в месте их сопряжения прямолинейного ребра.
3.9 шатровая складка: Выпуклая многогранная складка в форме полной или усеченной пирамиды, опирающаяся враспор на плоский полигональный контур.
3.5-3.9. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
4 Общие указания
4.1 Основные положения
4.1.1 Железобетонные тонкостенные пространственные конструкции покрытий и перекрытий (см. рисунок 4.1) различаются:
по очертанию срединной поверхности
а) складки с различной формой поперечного сечения, в том числе складчатые своды и оболочки (см. рисунок 4.1, а);
б) оболочки и своды нулевой гауссовой кривизны - цилиндрические и конические оболочки и цилиндрические своды (см. рисунок 4.1, б);
в) оболочки и волнистые своды положительной гауссовой кривизны - сферические оболочки и купола, очерченные по поверхностям вращения с вертикальной осью (см. рисунок 4.1, д); оболочки, очерченные по поверхности переноса в виде эллиптического параболоида, круговой поверхности (см. рисунок 4.1, в) и бочарные своды (см. рисунок 4.1, е, 10);
г) оболочки и волнистые своды отрицательной гауссовой кривизны - оболочки, очерченные по линейчатым поверхностям гиперболического параболоида (гипары) (см. рисунок 4.1, г); и по поверхностям вращения с горизонтальной осью (см. рисунок 4.1, е, 11);
Минстрой России разрабатывает свод правил для проектирования уникальных большепролетных объектов
Минстрой России разрабатывает новый свод правил СП «Конструкции покрытий пространственные металлические. Правила проектирования», который позволит воплощать самые смелые архитектурные идеи с уникальными большепролетными объектами.
Об этом сообщил министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Ирек Файзуллин.
«Новый свод правил решит проблему отсутствия в российских нормативных документах требований к проектированию металлических конструкций пространственных покрытий, которые широко применяются в современном строительстве: для покрытия стадионов, концертных комплексов, торговых комплексов, выставочных павильонов. В России таких объектов уже достаточно много. Например, стадионы «Локомотив», «Лужники», «Динамо», стадионы чемпионата мира по футболу. Москвичи могут оценить использование таких конструкций внутри Гостиного Двора, ККЦ «Крылатское» или филармонии в парке «Зарядье». В России есть настоящие профессионалы проектирования уникальных большепролетных объектов, но их компетенции нужно наращивать, а востребованность в таких объектах постоянно увеличивается. Поэтому разрабатываемый свод правил призван не только сохранить лучший опыт, но и способствовать внедрению самых передовых технологий в практику строительства при сохранении безопасности строительных конструкций и одновременно стимулировать развитие промышленности в соответствующем сегменте отрасли», – акцентировал Ирек Файзуллин.
Министр уточнил, что в России пока еще нет производства части современных материалов: закрытых спиральных канатов комплектной поставки с анкерными устройствами и канатов, изготавливаемых по принципу монострендов, с высокими допускаемыми напряжениями, ударной вязкостью, свариваемостью и усталостной прочностью.
«При этом у нас достаточно большая история применения таких конструкций. Первым в России применять металлические пространственные конструкции в проектах стал выдающийся инженер Владимир Григорьевич Шухов. Среди объектов с применением таких конструкций – сетчатый цилиндрический свод на Всероссийской Нижегородской выставке, стальные сетчатые оболочки двоякой кривизны пролетом 40 метров, дебаркадер Киевского вокзала в Москве, знаменитые гиперболоидные сетчатые башни, а также всем известный ГУМ», – добавил Ирек Файзуллин.
По словам главного научного сотрудника лаборатории металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство») Павла Еремеева, свод правил определит базовые требования к конструктивным решениям зданий и сооружений с металлическими пространственными конструкциями.
«В проекте свода правил применены новые конструктивные решения, методы расчета и проектирования с применением современных пространственных стержневых конструкций, вантовых и висячих систем, тонколистовых оболочек, комбинированных пространственных систем, таких как сетчатые оболочки, системы типа «велосипедное колесо», тенсегрити-системы и так далее. Экономическая эффективность решений с пространственными конструкциями в зависимости от величины пролета покрытия, которая варьируется от 40 до 250 метров, может составлять примерно от 5% до 20% по сравнению с традиционными конструкциями», – заметил он.
В документе предусмотрено применение стали повышенной прочности. Так, если обычные стали С255, С355 имеют расчетное сопротивление 2 550, 3 550 кг на квадратный сантиметр, то стали повышенной прочности – более 3 900 - 5000 кг на квадратный сантиметр, стальные канаты – 7000 кг на квадратный сантиметр и выше.
В свод правил включены положения более 10 СТУ по проектированию большепролетных спортивных объектов сочинской Олимпиады 2014 года и чемпионата мира по футболу 2018 года в части требований по нагрузкам, расчетам, проектированию металлических конструкций пространственных покрытий. В состав документа включены ранее отсутствующие в нормативной базе требования по определению снеговых нагрузок для сооружений, минимальный размер которых в плане превышает 100 метров, а также в части определения аэродинамических коэффициентов для уникальных сооружений повышенного уровня ответственности с нестандартной формой поверхности покрытия. Включены требования в части устройства в металлической конструкции покрытия пролетом свыше 100 метров антисейсмических швов. Установлены отсутствующие ранее в нормативной базе требования к защите несущих конструкций стадионов от аварийных воздействий, которые могут вызвать их прогрессирующее обрушение.
С целью снижения расхода материалов, трудоемкости и стоимости возведения объектов капстроительства, а также для сокращения сроков строительства в проекте документа предусмотрен учет работы элементов стержневых конструкций на сжатие-растяжение без изгиба, висячих конструкций – на растяжение без опасности потери устойчивости, а также максимальное использование несущей способности высокопрочной стали, позволяющее снизить собственный вес покрытия и нижележащих конструкций. Кроме того, в ряде случаев предусмотрено совмещение несущих и ограждающих функций строительных конструкций, а также возможность перекрытия без промежуточных опор практически любых требуемых пролетов. За счет возможности монтажа конструкций без устройства лесов и подмостей снизится также трудоёмкость возведения зданий и сооружений и повысится скорость строительства.
«Важным фактором развития нормативной базы в части пространственных металлических конструкций стала возрастающая потребность в сооружениях с большим внутренним пространством, свободным от промежуточных опор. Традиционные конструкции, например фермы, балки, рамы, арки, применить здесь практически невозможно. Уникальные большепролетные объекты требуют применения особенных конструкций. При этом, с увеличением пролета экономическая целесообразность применения таких конструкций возрастает, и для этого, естественно, требуются новые решения и технологии, которые и будут учтены в своде правил», – отметил директор ФАУ «ФЦС» Сергей Музыченко.
Инициатором разработки СП выступили ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ Строительство». Учреждение принимало участие в проектировании, изготовлении и монтаже ряда объектов с участием зарубежных компаний. Среди таких объектов – спорткомплекс «Олимпийский», стадион «Локомотив», стадионы к чемпионата мира по футболу в 2018 году, Гостиный двор, а также реконструкция стадиона «Динамо». Работы по разработке документа организованы ФАУ «ФЦС», в настоящее время по документу успешно завершена экспертиза в ТК 465 «Строительство».
Читайте также: