НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
И ОСНОВАНИЙ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ

ГОСТ 27751-88

(СТ СЭВ 384-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Настоящий стандарт распространяется на строительные конструкции из разных материалов, основания всех видов зданий, сооружений и устанавливает основные положения по их расчету на силовые воздействия.

1. ОСНОВЫ РАСЧЕТА

1.1. Строительные конструкции и основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы они обладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом, при необходимости, особых воздействий (например, в результате землетрясения, наводнения, пожара, взрыва). 1.2. Основным свойством, определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом, является безотказность их работы - способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы. 1.3. Строительные конструкции и основания следует рассчитывать по методу предельных состояний, основные положения которого должны быть направлены на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик конструкций, условий их работы, а также степени ответственности (и народнохозяйственной значимости) проектируемых объектов, определяемой материальным и социальным ущербом при нарушении их работоспособности. 1.4. Предельные состояния подразделяются на две группы: первая группа включает предельные состояния, которые ведут к полной непригодности к эксплуатации конструкций, оснований (зданий или сооружений в целом) или к полной (частичной) потере несущей способности зданий и сооружений в целом; вторая группа включает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций (оснований) или уменьшающие долговечность зданий (сооружений) по сравнению с предусматриваемым сроком службы. Предельные состояния первой группы характеризуются: разрушением любого характера (например, пластическим, хрупким, усталостным) (1а); потерей устойчивости формы, приводящей к полной непригодности к эксплуатации (1 b); потерей устойчивости положения (1с); переходом в изменяемую систему (1 d); качественным изменением конфигурации (1е); другими явлениями, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерными деформациями в результате ползучести, пластичности, сдвига в соединениях, раскрытия трещин, а также образованием трещин) (1 f). Предельные состояния второй группы характеризуются: достижением предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, поворотов) или предельных деформаций основания (2а); достижением предельных уровней колебаний конструкций или оснований (2 b); образованием трещин (2с); достижением предельных раскрытий или длин трещин (2 d); потерей устойчивости формы, приводящей к затруднению нормальной эксплуатации (2е); другими явлениями, при которых возникает необходимость временного ограничения эксплуатации здания или сооружения из-за неприемлемого снижения их срока службы (например, коррозионные повреждения) (2 f). Предельные состояния, по которым требуется выполнять расчеты, определяются стандартами на проектирование. 1.5. Расчет по предельным состояниям имеет целью обеспечить надежность здания или сооружения в течение всего его срока службы, а также при производстве работ. Условия обеспечения надежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования конструкций или оснований. 1.6. Расчетные модели (в том числе расчетные схемы, основные предпосылки расчета) конструкций и оснований должны отражать действительные условия работы зданий или сооружений, отвечающие рассматриваемой расчетной ситуации. При этом должны учитываться факторы, определяющие напряженное и деформированное состояния, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, пространственная работа конструкций, геометрическая и физическая нелинейности, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, наличие трещин в железобетонных конструкциях, возможные отклонения геометрических размеров от их номинальных значений. При возведении новых зданий и сооружений, примыкающих к ранее построенным (или возводимых в непосредственной близости к ним) необходимо учитывать возможное их взаимное влияние. 1.7. При отсутствии надежных теоретических методов расчета или проверенных ранее аналогичных решений, расчет конструкций и оснований может производиться на основе специально поставленных теоретических или экспериментальных исследований на моделях или натурных конструкциях. 1.8. Расчет конструкций, для которых нормы проектирования не содержат указаний по определению усилий и напряжений с учетом неупругих деформаций, производится в предположении их упругой работы; при этом сечения допускается рассчитывать с учетом неупругих деформаций. 1.9. Расчет оснований должен выполняться с использованием механических параметров грунтов (например, их прочностных, деформационных характеристик). В расчетах допускается использовать и другие параметры, характеризующие взаимодействие конструкций с основанием и устанавливаемые опытным путем. 1.10. При расчете конструкций должны рассматриваться следующие расчетные ситуации: установившаяся, имеющая продолжительность того же порядка, что и срок службы строительного объекта (например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса); переходная, имеющая небольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность (например, возведение здания, капитальный ремонт, реконструкция); аварийная, имеющая малую вероятность появления и небольшую продолжительность, но являющаяся весьма важной с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возможных при ней (например, ситуация, возникающая в связи со взрывом, столкновением, аварией оборудования, пожаром, а также непосредственно после отказа какого-либо элемента конструкции). Расчетные ситуации характеризуются расчетной схемой конструкции, видами нагрузок, значениями коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, перечнем предельных состояний, которые должны рассматриваться в данной ситуации.

2. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И
ДРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ

2.1. Основными параметрами прочности материалов являются нормативные значения их прочностных характеристик. Обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик материала, прошедшего приемочный контроль или сортировку, должна, как правило, быть не менее 0,95. 2.2. Кроме нормативных значений прочностных характеристик, могут устанавливаться также нормативные значения других характеристик материалов, (например, плотностей, модулей упругости, коэффициентов трения, ползучести, усадки), принимаемые, как правило, равными их математическому ожиданию. 2.3. Если величины, характеризующие свойства материала и грунтов, являются функциями других величин или находятся в корреляционной зависимости от них, то нормативные значения характеристик материалов и грунтов могут быть получены расчетным путем с использованием зависимостей, устанавливаемых нормами проектирования. 2.4. При расчете конструкций, работающих при высоких или низких температурах, повышенной влажности, при повторных воздействиях, следует учитывать изменения физико-механических свойств материалов (прочности, упругости, вязкости) и других явлений (например, ползучести, усадки). 2.5. Основными параметрами механических свойств грунтов являются нормативные или расчетные значения прочностных, деформационных и других физико-механических характеристик грунтов. 2.6. Нормативные значения характеристик грунта или параметров, определяющих взаимодействие фундаментов с грунтом, принимаются равными, как правило, их математическому ожиданию. 2.7. Нормативные значения характеристик грунтов или параметров, указанных в п. 1.9, устанавливают на основе данных инженерных изысканий, выполняемых для проектируемого здания или сооружения, или на основе опыта проектирования и строительства. 2.8. Возможные отклонения прочностных и других характеристик материалов и грунтов в неблагоприятную сторону от их нормативных значений учитывается коэффициентами надежности по материалу и . Значения коэффициентов и могут быть различными для различных предельных состояний. 2.9. Расчетным значением характеристики материала или грунта является значение, получаемое делением нормативного значения характеристики на коэффициент надежности по материалу или грунту. В обоснованных случаях расчетные значения характеристик грунта могут определяться непосредственно по экспериментальным данным.

3. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ НАГРУЗОК

3.1. Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения. Нормативные значения нагрузок определяются: для нагрузок от собственного веса - по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности с учетом имеющихся данных предприятий-изготовителей об ожидаемой массе конструкции; для атмосферных нагрузок (например, ветровой, снеговой, гололедной, волновой, ледовой) и воздействий (например, температурных, влажностных) - по наибольшим годовым значениям, соответствующим определенному среднему периоду их превышения; нормативные значения атмосферных нагрузок, которые могут вызывать в конструкциях динамические усилия или деформации, должны определяться с учетом динамических явлений и динамических характеристик конструкций; для технологических статических нагрузок (например, от оборудования, приборов, материалов, обстановки, людей) - по ожидаемым наибольшим значениям для предусмотренных условий изготовления, эксплуатации или производства работ, с учетом паспортных данных оборудования; для технологических динамических нагрузок (от движущихся механизмов, машин, транспортных средств) - по значениям параметров, определяющим динамические нагрузки, или по значениям масс и геометрических размеров движущегося механизма или частей машины в соответствии с ее кинематической схемой и режимом работы; для сейсмических и взрывных воздействий, а также для нагрузок, вызываемых резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования, в том числе наездом транспортных средств - в соответствии с требованиями специальных нормативных документов. 3.2. Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствии изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентами надежности по нагрузке . Значения коэффициентов могут быть различными для различных предельных состояний и различных ситуаций. 3.3. Расчетное значение нагрузки получается путем умножения нормативного значения на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке. При наличии статистических данных расчетные значения нагрузок допускается определять непосредственно по заданной вероятности их превышения. 3.4. При определении нормативных и расчетных значений нагрузок, изменяющихся во времени, допускается учитывать предусматриваемый срок службы здания или сооружения. 3.5. Конструкции и основания следует рассчитывать с учетом возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок (для сечений элементов, конструкций и их соединений, либо для всего здания или сооружения в целом). Уменьшение вероятности одновременного превышения несколькими нагрузками их расчетных значений по сравнению с вероятностью превышения одной нагрузкой ее расчетного значения учитывается коэффициентами сочетаний нагрузок . Примечание. Под «несколькими нагрузками» следует принимать как несколько нагрузок разных видов (например, снеговых и ветровых), так и несколько нагрузок одного вида (например, несколько грузоподъемных мостовых кранов, нагрузок от людей, мебели, оборудования на нескольких перекрытиях в многоэтажных зданиях, несколько однородных нагрузок в зависимости от размера грузовой площади рассчитываемого элемента).

4. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ

4.1. Возможные отклонения принятой расчетной модели от реальных условий работы элементов конструкций, соединений, зданий и сооружений и их оснований, а также изменения свойств материалов вследствии влияния температуры, влажности, длительности воздействия, его многократной повторяемости и других факторов, не отражаемых непосредственно в расчетах, учитываются коэффициентами условий работы . 4.2. Коэффициенты условий работы могут учитывать факторы, которые еще не имеют приемлемого аналитического описания, такие как влияние коррозии, агрессии среды, биологических воздействий. 4.3. Коэффициенты условий работы и способ их введения в расчет устанавливаются на основе экспериментальных и теоретических данных о действительной работе материалов, конструкций и оснований в условиях эксплуатации и производства работ.

5. УЧЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

5.1. Для учета ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их отказов, устанавливаются три уровня: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный. Повышенный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м 3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения). Нормальный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения). Пониженный уровень ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения). 5.2. При расчете несущих конструкций и оснований следует учитывать коэффициент надежности и ответственности , принимаемый равным: для I уровня ответственности - более 0,95, но не более 1,2; для II уровня - 0,95, для III уровня - менее 0,95, но не менее 0,8.На коэффициент надежности по ответственности следует умножать нагрузочный эффект (внутренние силы и перемещения конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями). Примечание. Настоящий пункт не распространяется на здания и сооружения, учет ответственности которых установлен в соответствующих нормативных документах. 5.3. Уровни ответственности зданий и сооружений следует учитывать также при определении требований к долговечности зданий и сооружений, номенклатуры и объема инженерных изысканий для строительства, установления правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов. 5.4. Отнесение объекта к конкретному уровню ответственности и выбор значения коэффициента производится генеральным проектировщиком по согласованию с заказчиком. (Измененная редакция, Изм. № 1)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ПОЯСНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ

1. Предельные состояния - состояния, при которых конструкция, основание (здание или сооружение в целом) перестают удовлетворять заданным эксплуатационным - требованиям или требованиям при производстве работ (возведении). 2. Эксплуатация здания или сооружения - использование здания или сооружения по функциональному назначению с проведением необходимых мероприятий по сохранению состояния конструкций, при котором они способны выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации. 3. Нормальная эксплуатация - эксплуатация, осуществляемая (без ограничений) в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях на проектирование технологическими или бытовыми условиями. 4. Надежность строительного объекта - свойство строительного объекта выполнять заданные функции в течение требуемого промежутка времени. 5. Обеспеченность значения величины - для случайных величин, для которых неблагоприятным является превышение какого-либо значения - вероятность непревышения этого значения; а для которых неблагоприятным является занижение - вероятность незанижения. 6. Силовое воздействие - воздействия, под которыми понимаются как непосредственные силовые воздействия от нагрузок, так и воздействия от смещения опор, измерения температур, усадки и других подобных явлений, вызывающих реактивные силы. 7. Нагрузочный эффект - усилия, напряжения, деформация, раскрытия трещин, вызванные силовыми воздействиями. 8. Расчетная ситуация - учитываемый в расчете комплекс условий, определяющих расчетные требования к конструкциям.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом комплексных проблем строительных конструкций и сооружений имени В. А. Кучеренко Госстроя СССР ИСПОЛНИТЕЛИ В. Д. Райзер, д-р техн. наук; А. А. Батв, канд. техн. наук; В. А. Отставнов, канд. техн. наук; Ю. Д. Сухов, канд. техн. наук 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 25.03.88 № 48 3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 384-87 4. Введен впервые

ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования»

ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» является нормативным документом, устанавливающим общие правила расчета любых строительных конструкций (расчетные ситуации, предельные состояния, нагрузки и воздействия, расчетные модели и т.д.), которые также включают, как один из элементов, правила обеспечения надежности строительных конструкций (нормативные и расчетные значения нагрузок и характеристики материалов).

ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований» разработан взамен «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету». Сфера действия разрабатываемого ГОСТ по сравнению с действовавшим расширена и его следует применять при разработке технических регламентов и других нормативных документов, регламентирующих проектирование, возведение и эксплуатацию строительных объектов.

Задачей составителей проекта ГОСТ было вооружить разработчиков норм информацией о необходимости учета в разрабатываемых нормах таких-то и таких-то факторов, не учет которых может отрицательно повлиять на надежность строительных конструкций и оснований.

По сравнению с действовавшим в ГОСТ Р 54257-2010 добавлены разделы по терминологии, по предельным состояниям, расчетным моделям, введены требования по обеспечению долговечности и контролю качества, оценке технического состояния строительных объектов, даны рекомендации по возможности применения вероятностных методов расчета.

Впервые дана примерная классификация сооружений по уровню ответственности, что немаловажно для учета этого фактора при обеспечении безопасности различных строительных объектов.

«Особое предельное состояние» является новым понятием, и введение его продиктовано рядом обрушений зданий, имевших место в последние годы, в том числе с человеческими жертвами.

Расчет по особому предельному состоянию должен выполняться на особые сочетания нагрузок согласно положению п. 6.3.3 данного ГОСТ.

Впервые введены требования по учету прогрессирующего разрушения. Учитывая значительно возросший объем ремонта зданий вследствие преждевременного исчерпания долговечности применяемых материалов, ГОСТ Р 54257-2010 обозначил соответствующие требования, включая таблицу сроков службы различных строительных объектов. Так, уникальные здания и сооружения (театры, музеи, большепролетные сооружения, высотные здания, плотины и др.) должны проектироваться на срок эксплуатации не менее 100 лет, здания массового строительства не менее 50 лет и др. Аналогичную таблицу содержит и Еврокод EN1990 «Основы строительного проектирования» и стандарт ИСО 2394 «Основные принципы обеспечения надежности строительных конструкций». Хотя методы расчета конструкций на заданный срок службы пока не разработаны, тем не менее, это направление развивается в рамках технических комитетов международных организаций (ИСО, FIB и др.). В стандарте ИСО 2394 есть соответствующий пункт 4.5. Оценке долговечности строительных объектов посвящены стандарты ИСО 13823 «Общие принципы расчета конструкций на долговечность» и ИСО 15864 «Здания и объекты недвижимости - проектирование срока службы».

Надежность в ГОСТ Р 54257-2010 определена по Еврокоду EN 1990 и по ИСО 2394 как способность конструкции выполнять заданные требования в течение расчетного срока его службы.

Для оценки работоспособности конструкций приняты методы предельных состояний. Вероятностные же методы расчета могут быть применены лишь в тех случаях, когда имеется достаточно длинный ряд статистически однородных данных. На данном этапе эти методы могут быть использованы только для оценки значений нагрузок, параметров и общей надежности в виде заданных значений на экспертном уровне (например, вероятности проявления землетрясений различной интенсивности, уровне обеспеченности нормативных значений прочностных характеристик).

Зав. лаборатории надежности сооружений

ЦНИИСК им. Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство» Попов Н.А.

Изменение № 1 ГОСТ 27751 «Н адежность строительных конструкций и оснований Основные положения»

Принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № от)

Зарегистрировано Бюро по стандартам МГС №

[коды альфа-2 по МК (ИСО 3166) 004]

Дату введения в действие настоящего изменения устанавливают указанные национальные органы по стандартизации

Раздел 2 Термины и определения

Подраздел 2.1 добавить определение:

«2.1.21 Научно техническое сопровождение строительства - комплекс работ научно-исследовательского, методического, экспертного, контрольного, информационно-аналитического и организационно-правового характера, выполняемых для обеспечения надежности и качества проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений;»

Раздел 3 Общие требования

Пункт 3.7 изложить в новой редакции:

«3.7. При проектировании сооружений, изготовлении и монтаже конструкций необходимо предусмотреть проведение научно-технического сопровождения в том случае, если выполняется одно или несколько из ниже перечисленных условий:

Использованы конструктивные решения, не апробированные ранее в строительной практике на территории Российской Федерации;

Используются новые материалы, для которых в отечественной нормативной литературе отсутствуют нормативные или расчетные значения прочностных или деформационных характеристик;

В нормативных документах отсутствуют данные, необходимые для назначения расчетных нагрузок или сопротивлений.

Используются не апробированные или новые методы расчета;

В нормативных документах отсутствуют данные по новым конструктивным решениям, а также требования по изготовлению и возведению конструкций.

Программа научно-технического сопровождения должна включать в себя решение одного или нескольких перечисленных выше вопросов, в том числе и на основе результатов аналитических и (или) численных исследований, а также данных экспериментальных исследований на физических моделях или натурных конструкций.

Научно-техническое сопровождение проводиться организациями, отличными от тех, которые разрабатывают проектную документацию. Аналитические и численные исследования, выполняемые в рамках научно-технического сопровождения, допускается проводить организациями, разрабатывающих проект.»

Раздел 5 Предельные состояния

Подраздел 5.2 Расчет по предельным состояниям

Пункт 5.2.6 изложить в новой редакции:

«5.2.6 Расчет на прогрессирующее обрушение проводится для зданий и сооружений класса КС-3, а также зданий и сооружений класса КС-2 с массовым пребыванием людей (см. приложение Б). Расчет на прогрессирующее обрушение допускается не проводить, если предусмотрены специальные мероприятия, исключающие прогрессирующее обрушение сооружения или его части.»

Раздел 6 Нагрузки и воздействия

Пункт 6.1.1 изложить в новой редакции:

«6.1.1 Нагрузки и воздействия следует подразделять на:

а) постоянные, для которых изменение расчетных значений в течение расчетного срока службы строительного объекта мало по сравнению с их средними значениями;

б) длительные, расчетные значения которых сохраняются в течение большого промежутка времени в течение расчетного срока эксплуатации строительного объекта;

в) кратковременные, длительность действия расчетных значений которых значительно меньше расчетного срока службы сооружения;

г) особые, действие которых может привести к аварийной расчетной ситуации.

«П р и м е ч а н и е - Особые воздействия подразделяются на нормируемые (проектные) и аварийные. К особым нормируемым (проектным) воздействиям относятся особые нагрузки, интенсивность и распределение которых по поверхности или объему сооружений известны и заданы в действующих нормативных документах или в задании на проектирование. К особым аварийным воздействиям относятся особые нагрузки и воздействия, не регламентируемые в нормативных документах, которые могут привести к аварийной расчетной ситуации.»

Пункт 6.1.2. Первое предложение записать в следующей редакции:

«6.1.2 В зависимости от ответной реакции строительного объекта нагрузки и воздействия подразделяются на:»

Пункт 6.3.4. Удалить:

Раздел 7 Свойства строительных материалов и грунтов

Пункт 7.2 изложить в следующей редакции:

«7.2 Для материалов, прошедших приемочный контроль или сортировку, обеспеченность нормативных значений их прочностных характеристик должна быть не ниже 0,95 и для опасных производственных объектов класса КС-3 (в соответствии с классификаций Градостроительного кодекса РФ) должна устанавливаться на основе статистического анализа результатов испытаний».

Раздел 10 Учет ответственности сооружений

Пункт 10.1 Таблица 2. Примечание к таблице 2 изложить в новой редакции.

«П р и м е ч а н и е – Для зданий высотой более 250 м и сооружений с большепролетными покрытиями (без промежуточных опор) пролетом более 120 м или с консолью более 60 м коэффициент надежности по ответственности следует принимать не менее 1,2 (γ n = 1,2).»

Пункт 10.3 Третий абзац изложить в новой редакции.

«10.3 При расчете сооружений на особые сочетания нагрузок коэффициент надежности по ответственности допускается принимать равным единице, если в нормах проектирования не установлены его другие значения.»

Пункт 10.5 изложить в новой редакции.

«10.5 Для зданий и сооружений класса КС-3 должны предусматриваться научно-техническое сопровождение (при выполнении условий п.3.7) при инженерных изысканиях, проектировании, изготовлении и монтаже конструкций, а также технический мониторинг при возведении и эксплуатации.»

Раздел 12 Контроль качества

Пункт 12.4 Таблицу 3 изложить в новой редакции.

«Т а б л и ц а 3 – Контроль качества проектирования

Пункт 12.5 изложить в следующей редакции:

«12.5 Для опасных производственных объектов класса КС-3 с повышенным уровнем ответственности контроль качества материалов и эксплуатационных характеристик, изделий и конструкций должен подтверждаться независимым инспекционным контролем третьей стороны в рамках научно-технического сопровождения с учетом положений 7.2».

Пункт 12.6 Таблицу 4 изложить в новой редакции.

«Т а б л и ц а 4 – Контроль качества строительно-монтажных работ

сооружений	ответственности	Контроль качества строительно-монтажных работ
	Повышенный	Независимый контроль, осуществляемый сторонней организацией
	Нормальный	Независимый контроль внутри организации, подразделениями не участвующими в данных строительно-монтажных работах
	Пониженный	Самопроверка: контроль лицами, которые выполняли строительно-монтажные работы, в соответствии с требованиями нормативных документов

Приложение А (обязательное). Классификация сооружений

Примечание 2 изложить в новой редакции.

«П р и м е ч а н и е 2 – Для отдельных зданий и сооружений особо опасных и технически сложных объектов допускается устанавливать класс КС-2 в том случае, если на них не предусматривается постоянных рабочих мест и они не относятся к классу КС-3 по другим критериям.»

Название изложить в новой редакции:

«Перечень зданий и сооружений с массовым пребыванием людей »

УДК 624 624.15-19.001.24:006.354 МКС 91.040.01

Ключевые слова: надежность, долговечность, сооружение, строительный объект, воздействия, несущая способность, предельное состояние, расчетная схема, коэффициенты надежности, эффект воздействия

Российская ФедерацияГОСТ Р

ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования (с Изменением N 1)

установить закладку

установить закладку

ГОСТ Р 54257-2010

Группа Ж02

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ

Основные положения и требования

Reliability of constructions and foundations. Вasic principles and requirements

ОКС 91.040.01

Дата введения 2011-09-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" , а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ОАО "НИЦ "Строительство") - институты: Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций имени В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко), Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А.Гвоздева (НИИЖБ им. А.А.Гвоздева), Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП им. Н.М.Герсеванова), при участии Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2010 г. N 1059-ст

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих европейского и международного стандартов:

ЕН 1990-2002* "Основные принципы строительного проектирования" (EN 1990-2002 "Basis of structural design", NEQ);

ИСО 2394:1998* "Основные принципы обеспечения надежности" (ISO 2394:1998 "General principles on reliability for structures", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 2014 год

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие принципы обеспечения надежности конструкций и оснований сооружений и его следует применять при проектировании, расчете, возведении, изготовлении и эксплуатации строительных объектов, а также при разработке нормативных документов и стандартов.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

Общие термины

2.1. агрессивная среда: Среда эксплуатации объекта, вызывающая уменьшение сечений и деградацию свойств материалов во времени.

2.2. деградация свойств материалов во времени: Постепенное ухудшение характеристик материалов относительно проектных значений в процессе эксплуатации или консервации объекта.

2.3. долговечность: Способность строительного объекта сохранять физические и другие свойства, устанавливаемые при проектировании и обеспечивающие его нормальную эксплуатацию в течение расчетного срока службы при надлежащем техническом обслуживании.

2.4. жизненный цикл: Общий период времени существования здания или сооружения, начиная от начала строительства и до его сноса и утилизации.

2.5 здание: Результат строительной деятельности, предназначенный для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных.

Примечание - Здание является частным случаем строительного сооружения.

2.6 надежность строительного объекта: Способности строительного объекта выполнять требуемые функции в течение расчетного срока эксплуатации.

2.7 нормативный документ: Документ, доступный широкому кругу потребителей и устанавливающий правила, общие принципы и характеристики, касающиеся определенных видов деятельности в области строительства и их результатов.

2.8 нормальная эксплуатация: Эксплуатация строительного объекта в соответствии с условиями, предусмотренными в строительных нормах или задании на проектирование, включая соответствующее техническое обслуживание, капитальный ремонт и (или) реконструкцию.

2.9 основание: Часть массива грунта, взаимодействующая с конструкцией сооружения, воспринимающая воздействия, передаваемые через фундамент и подземные части сооружения и передающие от внешних источников техногенные и природные воздействия, действующие на сооружение.

2.10 помещение: Пространство внутри здания, имеющее определенное функциональное назначение и ограниченное строительными конструкциями.

2.11 расчетный срок службы: Установленный в строительных нормах или в задании на проектирование период использования строительного объекта по назначению до капитального ремонта и (или) реконструкции с предусмотренным техническим обслуживанием. Расчетный срок службы отсчитывается от начала эксплуатации объекта или возобновления его эксплуатации после капитального ремонта или реконструкции.

2.12 срок службы: Продолжительность нормальной эксплуатации строительного объекта до состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна.

2.13 строительная конструкция: Часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие или эстетические функции.

2.14 строительное изделие: Изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций, зданий и сооружений.

2.15 строительное сооружение: Результат строительной деятельности, предназначенный для осуществления определенных потребительских функций.

Примечание - В тексте стандарта вместо термина строительное сооружение используется термин сооружение , который может относиться к зданиям, мостам, резервуарам или любым другим результатам строительной деятельности.

2.16 строительный материал: Материал, предназначенный для изготовления строительных объектов.

2.17 строительный объект: Строительное сооружение, здание, помещение, строительная конструкция, строительное изделие или основание.

2.18 техническое обслуживание и текущий ремонт: Комплекс мероприятий, осуществляемых в период расчетного срока службы строительного объекта, обеспечивающих его нормальную эксплуатацию.

2.19 эксплуатация несущих конструкций объекта: Комплекс мероприятий по поддержанию необходимой степени надежности конструкций в течение расчетного срока службы объекта в соответствии с требованиями нормативных и проектных документов.

2.20 технический мониторинг: Систематическое наблюдение за состоянием конструкций с целью контроля их качества, оценки соответствия проектным решениям и нормативным требованиям, прогноза фактической несущей способности и прогнозирования на этой основе остаточного ресурса сооружения, принятие обоснованных решений о продлении срока безаварийной эксплуатации объекта.

Термины расчетных положений

2.21 воздействия: Нагрузки, изменения температуры, влияния на строительный объект окружающей среды, действие ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, вызывающие изменение напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. При проведении расчетов воздействия допускается задавать как эквивалентные нагрузки.

2.22 конструктивная система: Совокупность взаимосвязанных строительных конструкций и основания.

2.23 нагрузки: Внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, людей, снегоотложения и другие), действующие на строительные объекты.

2.24 несущая способность: Максимальный эффект воздействия, реализуемый в строительном объекте без превышения предельных состояний.

2.25 нормативные характеристики физических свойств материалов: Значения физико-механических характеристик материалов, устанавливаемые в нормативных документах или технических условиях и контролируемые при их изготовлении, при строительстве и эксплуатации строительного объекта.

2.26 обеспеченность: Вероятность благоприятной реализации значения переменной случайной величины. Например, для нагрузок "обеспеченность" - вероятность непревышения заданного значения; для характеристик материалов "обеспеченность" - вероятность незанижения заданного значения.

2.27 переменные параметры: Используемые при расчете строительных объектов физические величины (воздействия, характеристики материалов и грунтов), значения которых изменяются в течение расчетного срока эксплуатации или имеют случайную природу.

2.28 предельное состояние строительного объекта: Состояние строительного объекта, при превышении которого его эксплуатация недопустима, затруднена или нецелесообразна.

2.29 прогрессирующее (лавинообразное) обрушение: Последовательное (цепное) разрушение несущих строительных конструкций, приводящее к обрушению всего сооружения или его частей вследствие начального локального повреждения.

2.30 расчетная схема (модель): Модель конструктивной системы, используемая при проведении расчетов.

2.31 расчетные критерии предельных состояний: Соотношения, определяющие условия реализации предельных состояний.

2.32 расчетные ситуации: Учитываемый при расчете сооружений комплекс наиболее неблагоприятных условий, которые могут возникнуть при его эксплуатации и возведении.

2.33 частные коэффициенты надежности: Коэффициенты надежности по нагрузке , коэффициенты надежности по материалу , коэффициенты условий работы и коэффициенты надежности по ответственности сооружений - коэффициенты, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузок, характеристик материалов и расчетной схемы строительного объекта от реальных условий его эксплуатации, а также уровень ответственности строительных объектов.

2.34 эффект воздействия: Реакция (внутренние усилия, напряжения, перемещения, деформации) строительных конструкций на внешние воздействия.

3 Общие требования

3.1а Классификация сооружений

3.1.1а Для каждого сооружения устанавливается его класс (КС-1, КС-2 или КС-3) в зависимости от назначения, а также социальных, экологических и экономических последствий повреждений и разрушений сооружения (3.1.3а).

3.1.2а Класс сооружений устанавливается в задании на проектирование генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в соответствии с классификацией, приведенной в 3.1.3а.

Примечание - В нормах проектирования отдельных типов сооружений (мостов, резервуаров и других) допускается устанавливать иные классы соответствующих сооружений.

3.1.3а Все здания и сооружения подразделяются на классы: КС-3, КС-2 и КС-1.

Класс сооружений КС-3:

а) Здания и сооружения особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, перечисленных в статье 48.1 Градостроительного Кодекса Российской Федерации .

Примечания

1 Для отдельных зданий и сооружений опасных производственных объектов (см. пункт 11 статьи 48.1.1 Градостроительного Кодекса Российской Федерации ) допускается устанавливать класс КС-2 в том случае, если

• на них не предусматривается постоянных рабочих мест и
• они не относятся к классу КС-3 по другим критериям, перечисленным в пункте 11 статьи 48.1.1 и пунктам 1-4 статьи 48.1.2 Градостроительного Кодекса Российской Федерации .

2 Для мостовых сооружений с пролетом менее 200 м допускается устанавливать класс КС-2.

б) Все сооружения, при проектировании и строительстве которых используются принципиально новые конструктивные решения и технологии, которые не прошли проверку в практике строительства и эксплуатации на территории Российской Федерации.

в) Объекты жизнеобеспечения городов и населенных пунктов.

г) Здания основных музеев, государственных архивов, административных органов управления; здания хранилищ национальных и культурных ценностей.

д) Зрелищные и спортивные объекты, торговые предприятия с массовым нахождением людей.

е) Тоннели, трубопроводы на дорогах высшей категории или имеющие протяженность более 500 м.

Класс сооружений КС-2:

Здания и сооружения, не вошедшие в классы КС-1 и КС-3.

Класс сооружений КС-1:

а) Здания и сооружения, указанные в части 10, статьи 4 Технического Регламента о безопасности зданий и сооружений .

б) Теплицы, парники, мобильные здания (сборно-разборные и контейнерного типа), склады временного содержания, в которых не предусматривается постоянного пребывания людей.

в) Сооружения с ограниченными сроками службы и пребыванием в них людей.

Раздел 3.1а. (Введен дополнительно, ).

3.1 Надежность строительных объектов

3.1.1 Основным условием надежности строительных объектов является невозможность превышения в них предельных состояний при действии наиболее неблагоприятных сочетаний расчетных нагрузок в течение расчетного срока службы.

3.1.2 Надежность строительных конструкций и оснований следует обеспечивать на стадии разработки общей концепции сооружения, при его проектировании, изготовлении его конструктивных элементов, строительстве и эксплуатации.

3.1.3 При особых воздействиях надежность строительных конструкций, кроме того, следует обеспечивать за счет проведения одного или нескольких специальных мероприятий, включающих в себя:

• выбор материалов и конструктивных решений, которые при аварийном выходе из строя или локальном повреждении отдельных несущих элементов конструкций не приводят к прогрессирующему обрушению сооружения;
• предотвращение или снижение возможности реализации подобных воздействий на несущие конструкции;
• использование комплекса специальных организационных мероприятий, обеспечивающих ограничение и контроль доступа к основным несущим конструкциям сооружения.

3.1.4 Принятые проектные и конструктивные решения должны быть обоснованы результатами расчета по предельным состояниям сооружений в целом, их конструктивных элементов и соединений, а также, при необходимости, данными экспериментальных исследований, в результате которых устанавливаются основные параметры строительных объектов, их несущая способность и воспринимаемые ими воздействия.

3.1.5 Для сооружений класса КС-3 с повышенным уровнем ответственности, при проектировании которых использованы не апробированные ранее в Российской Федерации конструктивные решения или для которых не существует надежных методов расчета, необходимо использовать данные экспериментальных исследований на моделях или натурных конструкциях.

3.1.6 При проектировании и возведении сооружений необходимо учитывать их влияние на изменение условий эксплуатации существующих близлежащих сооружений.

3.1.7 При проектировании конструкций, воспринимающих динамические и циклические нагрузки или воздействия, следует исключить возможные концентраторы напряжений и, при необходимости, применять специальные меры защиты (гасители колебаний, перфорацию ограждающих конструкций, виброизоляцию и др.). Проектирование конструктивных элементов, воспринимающих циклические нагрузки, должно проводиться с учетом результатов их поверочного расчета на выносливость и усталостную прочность.

3.1.8 При расчете конструкций должны быть рассмотрены следующие расчетные ситуации:

• установившаяся - ситуация, имеющая продолжительность, близкую к сроку службы строительного объекта (например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса);
• переходная - ситуация, имеющая небольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность (например, изготовление, транспортирование, монтаж, капитальный ремонт и реконструкция строительного объекта);
• аварийная - ситуация, соответствующая исключительным условиям работы сооружения (в том числе и при особых воздействиях), которые могут привести к существенным социальным, экологическим и экономическим потерям.

3.1.9 Для каждой учитываемой расчетной ситуации надежность строительных конструкций должна быть обеспечена за счет:

• расчета сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов по всем учитываемым предельным состояниям;
• выбора и контроля исполнения оптимальных конструктивных решений, материалов, технологических процессов изготовления и монтажа, строительных конструкций;
• создания условий, гарантирующих нормальную эксплуатацию строительных объектов;
• контроля технического состояния сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов;
• проведения организационных мероприятий, направленных на снижение риска реализации аварийных ситуаций и прогрессирующего обрушения сооружений. Указанные мероприятия разрабатываются генпроектировщиком по согласованию с заказчиком и наряду с требованиями к необходимости их проведения должны быть включены в специальные технические условия (СТУ) или задание на проектирование.

3.2 Долговечность конструкций и оснований зданий и сооружений

3.2.1 Для обеспечения требуемой долговечности строительного объекта при его проектировании необходимо учитывать:

• условия эксплуатации по назначению;
• расчетное влияние окружающей среды;
• свойства применяемых материалов, возможные средства их защиты от негативных воздействий среды, а также возможность деградации их свойств.

3.2.2 При проектировании строительных объектов необходимо учитывать возможный отрицательный эффект влияния на них агрессивной среды и негативных условий эксплуатации (попеременное замораживание и оттаивание, наличие противоледных реагентов, воздействие морской воды, выбросов промышленных производств и т.д.).

3.2.3 Необходимые меры по обеспечению долговечности конструкций и оснований зданий и сооружений с учетом конкретных условий эксплуатации проектируемых объектов, а также расчетные сроки их службы должен определять генпроектировщик по согласованию с заказчиком. Примерные сроки службы зданий и сооружений приведены в таблице 1.

Примечание - При соответствующем обосновании сроки службы ограждающих несущих конструкций могут быть приняты отличными от сроков службы сооружения в целом.

Таблица 1 - Примерные сроки службы зданий и сооружений

Наименование объектов	Примерный срок службы
Временные здания и сооружения (бытовки строительных рабочих и вахтового персонала, временные склады, летние павильоны и т.п.)
Сооружения, эксплуатируемые в условиях сильноагрессивных сред (сосуды и резервуары, трубопроводы предприятий нефтеперерабатывающей, газовой и химической промышленности, сооружения в условиях морской среды и т.п.)	Не менее 25 лет
Здания и сооружения массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства)	Не менее 50 лет
Уникальные здания и сооружения (здания основных музеев, хранилищ национальных и культурных ценностей, произведения монументального искусства, стадионы, театры, здания высотой более 75 м, большепролетные сооружения и т.п.)	100 лет и более

4 Предельные состояния

4.1 Общие положения

4.1.1 Строительные объекты должны удовлетворять требованиям, соответствующим следующим предельным состояниям:

• первая группа предельных состояний - состояния строительных объектов, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций;
• вторая группа предельных состояний - состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация строительных конструкций, исчерпывается ресурс их долговечности или нарушаются условия комфортности;
• особые предельные состояния - состояния, возникающие при особых воздействиях и ситуациях и превышение которых приводит к разрушению зданий и сооружений с катастрофическими последствиями.

4.1.2 К первой группе предельных состояний следует относить:

• разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное);
• потерю устойчивости;
• явления, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерные деформации в результате деградации свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях, а также чрезмерное раскрытие трещин).

4.1.3 Ко второй группе предельных состояний следует относить:

• достижение предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, углов поворота) или предельных деформаций оснований, устанавливаемых исходя из технологических, конструктивных или эстетико-психологических требований;
• достижение предельных уровней колебаний конструкций или оснований, вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия;
• образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию строительного объекта;
• достижение предельной ширины раскрытия трещин;
• другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации здания или сооружения из-за неприемлемого снижения их эксплуатационных качеств или расчетного срока службы (например, коррозионные повреждения).

4.1.4 Перечень предельных состояний, которые необходимо учитывать при проектировании строительного объекта, устанавливают в нормах проектирования и (или) в задании на проектирование.

Предельные состояния могут быть отнесены как к конструкции в целом, так и к отдельным элементам и их соединениям.

4.1.5 Для каждого предельного состояния, которое необходимо учитывать при проектировании, должны быть установлены соответствующие расчетные значения нагрузок и воздействий, характеристик материалов и грунтов, а также геометрические параметры конструкций зданий и сооружений (с учетом их возможных наиболее неблагоприятных отклонений), частные коэффициенты надежности, предельные значения усилий, напряжений, прогибов, перемещений и осадки фундаментов.

4.1.6 Для каждого учитываемого предельного состояния должны быть установлены расчетные модели сооружения, его конструктивных элементов и оснований, описывающие их поведение при наиболее неблагоприятных условиях их возведения и эксплуатации.

Допущения, принятые при выборе расчетных моделей, должны быть учтены при расчете строительных объектов по предельным состояниям.

4.2 Расчет по предельным состояниям

4.2.1 Расчет строительных объектов по предельным состояниям должен проводиться с учетом:

• их расчетного срока службы;
• прочностных и деформационных характеристик материалов, устанавливаемых в нормативных документах или задании на проектирование, а для грунтов - по результатам инженерно-геологических изысканий;
• наиболее неблагоприятных вариантов распределения нагрузок, воздействий и их сочетаний, которые могут возникнуть при возведении и эксплуатации зданий и сооружений;
• неблагоприятных последствий в случае достижения строительным объектом предельных состояний;
• деградации свойств материалов;
• условий изготовления конструкций, возведения зданий и сооружений и особенностей их эксплуатации.

4.2.2 Условия обеспечения надежности конструкций или оснований состоят в том, чтобы расчетные значения усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования.

4.2.3 Предельные значения прогибов и перемещений несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений следует устанавливать независимо от применяемых материалов.

4.2.4 Расчет конструкций, для которых нормы проектирования не содержат указаний по определению усилий и напряжений с учетом неупругих деформаций, допускается проводить в предположении их упругой работы; при этом сечения конструктивных элементов допускается рассчитывать с учетом неупругих деформаций.

4.2.5 Расчет конструкций и оснований сооружений повышенного уровня ответственности (класса КС-3) рекомендуется проводить на основе результатов специальных теоретических, апробированных численных и экспериментальных исследований, проводимых на моделях или натурных конструкциях.

4.2.6 При расчете оснований необходимо использовать устанавливаемые опытным путем значения прочностных и деформационных характеристик грунтов, а также другие параметры, характеризующие взаимодействие конструкций с основанием.

4.2.7 Расчет на прогрессирующее обрушение при действии аварийных нагрузок проводится для зданий классов КС-3 и КС-2 (жилые и офисные высотные здания, торговые комплексы), подтрибунных конструкций стадионов и других спортивных и зрелищных сооружений классов КС-3 и КС-2, если не предусмотрены другие мероприятия, исключающие их прогрессирующее обрушение.

5 Нагрузки и воздействия

5.1 Классификация воздействий

5.1.1 В зависимости от ответной реакции строительного объекта нагрузки и воздействия подразделяют на:

• статические, при действии которых допускается не учитывать ускорения и силы инерции строительных объектов;
• динамические, вызывающие заметные ускорения и силы инерции строительных объектов.

Тип воздействия (статический или динамический) устанавливают в соответствующих нормативных документах.

5.1.2 Для оценки реакции строительного объекта при динамических воздействиях необходимо использовать соответствующие динамические модели. В этом случае параметры напряженно-деформированного состояния (усилия, напряжения, перемещения и др.) определяют в результате динамического расчета. Динамические воздействия допускается приводить к эквивалентным статическим нагрузкам за счет введения соответствующих коэффициентов динамичности, учитывающих возникающие в сооружениях силы инерции.

5.1.3 В зависимости от продолжительности действия нагрузки следует подразделять на:

а) постоянные - нагрузки, изменение расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо мало по сравнению с их средними значениями;

б) длительные - нагрузки, сохраняющие расчетные значения в течение большого промежутка времени эксплуатации строительного объекта;

в) кратковременные - нагрузки, длительность действия расчетных значений которых значительно меньше срока службы сооружения;

г) особые - воздействия, создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями; особые воздействия подразделяются на нормируемые особые воздействия (например, сейсмические, в результате пожара) и аварийные воздействия (например, при взрыве, столкновении с транспортными средствами, при аварии оборудования и отказе работы несущего элемента конструкции), которые не заданы в нормативных документах.

Примечание - К аварийным воздействиям относятся воздействия, которые не заданы в нормативных документах.

5.2 Нагрузки*

____________

5.2.1 Основными характеристиками нагрузок являются их расчетные или нормативные значения, устанавливаемые соответствующими нормами проектирования и/или заданиями на проектирование.

5.2.2 Расчетное значение нагрузки в тех случаях, когда установлено ее нормативное значение, определяют умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.

5.2.3 Коэффициент надежности по нагрузке учитывает в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке могут быть различными для различных предельных состояний и различных расчетных ситуаций.

5.2.4 Расчетные значения нагрузок и воздействий, зависящих от территориальных климатических условий (снеговые и ветровые нагрузки, воздействия температуры и др.), допускается определять непосредственно по расчетному периоду их повторяемости, который может зависеть от рассматриваемого предельного состояния.

5.2.5 При расчете строительных объектов по второй группе предельных состояний расчетные значения кратковременных нагрузок могут устанавливаться с учетом допустимого времени нарушения условий нормальной эксплуатации строительного объекта.

5.2.6 Расчетные значения особых нагрузок устанавливают в соответствующих нормативных документах и заданиях на проектирование с учетом возможных социальных и материальных потерь в случае разрушения сооружений и необходимых мер по предотвращению их разрушения.

5.3 Расчетные сочетания нагрузок*

5.3.1 Для каждой расчетной ситуации необходимо учитывать все возможные неблагоприятные расчетные сочетания (комбинации) нагрузок, которые следует устанавливать на основе результатов анализа всех возможных реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок и с учетом возможности реализации различных схем приложения кратковременных нагрузок или отсутствия некоторых из них.

5.3.2 Вероятность одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений, соответствующая вероятности достижения одной нагрузкой ее расчетного значения, учитывается коэффициентами сочетаний нагрузок, значение которых не должно превышать 1,0.

5.3.3 В зависимости от учитываемой комбинации нагрузок следует различать:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и (или) кратковременных нагрузок;

б) особые сочетания нагрузок, включающие в себя особые нагрузки.

5.3.4 В особых сочетаниях кратковременные нагрузки допускается не учитывать.

5.3.5 Расчетные сочетания нагрузок и численные значения коэффициентов сочетания устанавливают в нормативных документах по назначению нагрузок.

6 Свойства строительных материалов и грунтов

6.1 Основными характеристиками прочности материалов, используемых при проектировании, служат нормативные значения их прочностных характеристик.

6.2 Для материалов, прошедших приемочный контроль или сортировку, обеспеченность нормативных значений их прочностных характеристик должна быть не ниже 0,95.

6.3 Нормативные характеристики материалов и грунтов, а также их изменчивость следует определять на основе результатов испытаний соответствующих образцов или методами их неразрушающего контроля. Испытания необходимо проводить на образцах, представляющих рассматриваемую совокупность (партию) материалов, с учетом условий их изготовления, приемки и поставки.

6.4 При назначении расчетных характеристик материалов следует учитывать возможные отличия свойств материала в образцах и реальных конструкциях (размерные эффекты, изменение свойств во времени, различия температурных условий и т.п.).

6.5 При расчете конструкций, работающих при высоких или низких температурах, повышенной влажности, в агрессивных средах, при повторных воздействиях и т.п. условиях, следует учитывать возможные изменения их свойств во времени, в первую очередь деградацию физических свойств материала (прочности, упругости, вязкости, ползучести, усадки).

6.6 Нормативные значения характеристик материалов и грунтов, зависящих от других параметров, могут быть получены расчетным путем на основе положений, принятых в нормах проектирования конструкций.

6.7 В качестве основных параметров механических свойств грунтов следует устанавливать нормативные и расчетные значения прочностных, деформационных и других физико-механических характеристик, определяемых на основе данных инженерно-геологических изысканий участка строительства объекта с учетом опыта проектирования и строительства.

Нормативные значения характеристик грунта или параметров, определяющих взаимодействие фундаментов с грунтом, следует принимать равными их математическим ожиданиям, полученным по результатам обработки результатов испытаний, если не оговорены иные условия, определяющие их значения.

6.8 Возможные отклонения в неблагоприятную сторону прочностных и других характеристик материалов и грунтов от их нормативных значений следует учитывать коэффициентами надежности по материалу. Значения этих коэффициентов могут быть различными для разных предельных состояний.

6.9 Расчетные значения характеристик материалов и грунтов определяют делением нормативного значения этих характеристик на коэффициент надежности по материалу или грунту. Расчетные значения характеристик материалов и грунтов допускается определять непосредственно по экспериментальным данным.

7 Геометрические параметры

7.1 При расчетах конструкций зданий и сооружений следует учитывать возможные неточности в определении их геометрических размеров. Численные значения таких неточностей следует назначать с учетом условий изготовления и монтажа конструкций.

7.2 Геометрические параметры конструкций, изменчивость которых незначительна (допуски на геометрию сечений, размеры проката и т.п.), допускается принимать по проектным значениям.

7.3 В случаях, если отклонения геометрических параметров от проектных значений оказывают существенное влияние на работу конструкций (например, значительные эксцентриситеты, отклонения от вертикали или заданной формы, изменение размеров сечений вследствие воздействий агрессивных сред), их следует учитывать в расчетных моделях конструкций.

7.4 Геометрические размеры конструкций на стадии их монтажа и эксплуатации не должны отличаться от их проектных значений более чем на величину допусков, указанных в действующих нормативных документах.

7.5 На стадии монтажа контроль за соответствием действительных отклонений геометрических параметров конструкций от проектных допусков следует проводить в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

8 Условия работы материалов, конструкций и оснований

8.1 Возможные отклонения расчетной схемы строительного объекта от условий его реальной работы следует учитывать, используя коэффициенты условий работы.

8.2 Коэффициенты условий работы необходимо устанавливать:

• в нормативных документах, регламентирующих расчет конструкций и оснований;
• на основе экспериментальных и теоретических данных, а также
• данных о действительной работе материалов, конструкций и оснований в условиях производства работ и эксплуатации объекта.

9 Учет ответственности зданий и сооружений

9.1 В зависимости от класса сооружений (см. раздел 3.1.1) при их проектировании необходимо использовать коэффициенты надежности по ответственности, минимальные значения которых приведены в таблице 2

Таблица 2 - Минимальные значения коэффициента надежности по ответственности

9.2 Класс и уровень ответственности сооружений, а также численные значения коэффициента надежности по ответственности устанавливаются генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в задании на проектирование или в специальных технических условиях (СТУ), но не ниже тех, которые указаны в таблице 2

9.3 На коэффициент надежности по ответственности следует умножать эффекты воздействия (нагрузочные эффекты), определяемые при расчете на основные сочетания нагрузок по первой группе предельных состояний (см. 4.1.2).

При расчете по второй группе предельных состояний (см. 4.1.3) коэффициент надежности по ответственности допускается принимать равным единице.

Правила учета уровня ответственности строительных объектов при расчете на особые сочетания нагрузок устанавливают в нормах проектирования конструкций, в задании на проектирование объекта или СТУ.

9.4 Классы и уровни ответственности сооружений должны устанавливаться:

• при оценке долговечности зданий и сооружений;
• при разработке номенклатуры и объема проектных работ, а также проводимых инженерных изысканий и экспериментальных исследований;
• при разработке конструктивных решений надземной и подземной частей зданий и сооружений;
• при разработке программ научно-технического сопровождения, при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций;
• при разработке правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов.

9.5 Для зданий и сооружений класса КС-3, имеющих повышенный уровень ответственности, должно предусматриваться научно-техническое сопровождение при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций, а также их технический мониторинг при возведении и эксплуатации.

10 Общие требования к расчетным моделям

10.1 Расчетные модели (расчетные схемы) строительных объектов должны отражать действительные условия их работы и соответствовать рассматриваемой расчетной ситуации. При этом должны быть учтены их конструктивные особенности строительных объектов, особенности их поведения вплоть до достижения рассматриваемого предельного состояния, а также действующие нагрузки и воздействия, в том числе влияние на строительный объект внешней среды, а также, при необходимости, возможные геометрические и физические несовершенства.

10.2 Расчетная схема включает в себя:

• расчетные модели нагрузок и воздействий;
• расчетные модели, описывающие напряженно-деформированное состояние элементов конструкций и оснований;
• расчетные модели сопротивления.

10.3 Расчетные модели нагрузок должны включать в себя их интенсивность (величину), место приложения, направление и продолжительность действия. Для динамических воздействий, кроме того, должны быть заданы характерные частоты и, при необходимости, фазовые углы и спектральные характеристики (энергетический спектр, авто- и взаимные корреляционные функции).

В некоторых случаях необходимо учитывать зависимость воздействий от реакции сооружения (например, аэроупругие эффекты при взаимодействии потока ветра с гибкими сооружениями).

В случае, если невозможно точно описать параметры нагрузок, целесообразно проведение нескольких расчетов с различными допущениями.

10.4 Расчетные модели напряженно-деформированного состояния должны включать в себя определяющие соотношения, описывающие:

• реакцию сооружений и их конструктивных элементов при динамических и статических нагрузках;
• условия взаимодействия конструктивных элементов между собой и с основанием.

При этом должны быть установлены:

• упругие или неупругие характеристики конструктивных элементов и основания;
• параметры, характеризующие геометрически линейную или нелинейную работу конструкций;
• физические и реологические свойства, эффекты деградации.

10.5 Расчетные модели сопротивления строительных объектов подразделяют на:

• расчетные модели местной прочности и устойчивости, модели прочности и устойчивости элемента, модели общей прочности и устойчивости системы;
• расчетные модели мгновенной прочности и модели, учитывающие накопление повреждений во времени;
• расчетные модели прочности и деформирования основания.

10.6 В некоторых случаях, устанавливаемых в задании на проектирование или в СТУ, расчет необходимо выполнять с использованием данных экспериментальных исследований реальных строительных объектов или их моделей. Подготовку и проведение подобных испытаний и оценку полученных результатов следует осуществлять так, чтобы условия эксперимента были подобны условиям работы проектируемой конструкции (во время ее эксплуатации или возведения). Условия, которые не удовлетворяются в процессе проведения эксперимента (например, долговременные характеристики), необходимо учитывать при проектировании на основе анализа полученных результатов и, при необходимости, за счет введения коэффициентов надежности.

11 Контроль качества

11.1 Контроль проектной продукции, производимых материалов, изделий, конструкций, а также качества работ, выполняемых при возведении зданий и сооружений, должен быть направлен на обеспечение надежности в соответствии с требованиями технических регламентов, стандартов, строительных норм и правил.

11.2 Контролю подлежат материалы, изделия и конструкции на всех этапах их создания и применения, в том числе:

• при проектировании;
• при выполнении изыскательских работ;
• при изготовлении материалов, изделий и конструкций;
• на стадии возведения строительных объектов;
• на стадии эксплуатации и ремонта строительных объектов.

11.3 Перечень выполняемых контрольных операций устанавливают в нормах проектирования, правилах производства работ и стандартах на поставку продукции. Перечни и объемы контрольных операций уточняют в проектной документации с учетом архитектурно-конструктивных особенностей объектов строительства, условий их возведения и последующей эксплуатации.

11.4 Минимальные требования к контролю качества проектирования приведены в таблице 3. При этом необходимо предусмотреть проверку того, что:

• требования и условия, принятые при проектировании, соответствуют действующим нормам;
• использованы объективные расчетные модели, а сами расчеты проведены с необходимой точностью; в этих целях рекомендуется проведение параллельных расчетов с использованием независимо разработанных, сертифицированных программных средств, сравнительный анализ расчетных схем и полученных результатов расчета;
• чертежи и другая проектная документация соответствуют результатам расчетов и требованиям норм;
• технические решения по требованиям, не регламентированным нормативными документами, приняты с надлежащим обоснованием.

Таблица 3 - Контроль качества проектирования

Минимальные требования к контролю качества строительно-монтажных работ приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Контроль качества строительно-монтажных работ

12.3 При оценке технического состояния анализ и расчет существующих конструкций необходимо выполнять на основе положений, изложенных в разделах 3-11, и результатов обследования. Нормативные документы, действовавшие в период проектирования первоначальной конструкции, а также численные данные, правила и методики, не рассматриваемые в нормативных документах, могут быть использованы только как вспомогательные материалы.

12.4 При проведении анализа и расчета конструкций на стадии оценки их технического состояния размеры элементов конструкции и их соединений допускается принимать в соответствии с первоначальной проектной документацией в том случае, если при обследовании не выявлено каких-либо существенных отклонений. В противном случае необходимо использовать результаты непосредственных измерений и натурных обследований.

12.5 При проведении расчетов по оценке технического состояния строительного объекта нагрузки и климатические воздействия должны соответствовать фактическим расчетным ситуациям.

12.6 Свойства материалов следует рассматривать в соответствии с фактическим состоянием конструкции. В случае, если имеются документы по первоначальному проекту здания или сооружения и в результате технического обследования не зафиксированы изменения свойств материалов, допускается использовать расчетные значения, принятые в первоначальном проекте. При необходимости следует провести контроль (разрушающий или неразрушающий) и проверку несущей способности конструкций на основе полученных при обследовании данных.

12.7 Оценка конструкций по результатам обследований и выполненных расчетов должна содержать выводы о текущем техническом состоянии строительного объекта и возможных условиях его дальнейшей эксплуатации.

13 Применение вероятностно-статистических методов

Вероятностно-статистические методы рекомендуется применять для обоснования нормативных и расчетных характеристик материалов и оснований, нагрузок и коэффициентов сочетаний. Использование указанных методов допускается при наличии достаточных данных об изменчивости основных параметров в случае, если количество (длина ряда) данных позволяет проводить их статистический анализ (в частности, эти данные должны быть однородными и статистически независимыми).

Применение таких методов допускается при наличии эффективных вероятностных методик учета случайной изменчивости основных параметров, соответствующих принятой расчетной схеме.