7.3.8 При проектировании фундаментов и подземных частей высотных зданий следует принимать I уровень ответственности в соответствии с ГОСТ 27751.

В расчетах - внутренние силы, деформации конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями, следует умножать на коэффициенты надежности по ответственности. Для зданий высотой до 100 м - 1,1, от 100 до 125 м - 1,15 от 125 до 150 м - 1,2.

7.3.9 При проектировании высотных зданий следует учитывать устойчивость склонов, сохранность близко расположенных наземных и подземных сооружений и др. с учетом требований ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург.

7.3.10 Фундаменты и подземные конструкции высотных зданий следует проектировать на основании расчетов по несущей способности (прочности), выполняемых в соответствии с требованиями СНиП 52-01. При этом значения нагрузок и воздействий на фундаменты, значения коэффициентов надежности по нагрузкам, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные, временные, длительные, кратковременные и особые следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07.

7.3.11 Основания высотных зданий следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

- по первой группе - по несущей способности;

- по второй группе - по деформациям (осадкам, кренам, прогибам и пр.).

7.3.12 Определение усилий в фундаментах и их деформации следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03; деформации оснований следует определять расчетом из условия совместной работы надфундаментной конструкции, фундамента и основания с учетом неоднородности основания по глубине и в плане, распределяющей способности основания, воздействия соседних зданий и сооружений, а также неупругих деформаций грунта, бетона и арматуры фундамента, материала элементов надфундаментных конструкций.

7.3.13 Расчет системы "надфундаментные конструкции - фундамент - основание" следует выполнять с учетом принятой технологии и последовательности возведения отдельных объемов здания.

7.3.14 Расчет деформаций оснований следует производить на основное сочетание нагрузок, взятых с коэффициентом надежности по нагрузкам, равным 1,1.

Расчет оснований по несущей способности следует выполнять на основное сочетание расчетных значений нагрузок с коэффициентами надежности по нагрузкам согласно СНиП 2.01.07, а при наличии особых нагрузок и воздействий - на основное и особое сочетание нагрузок.

7.3.15 Предельно допустимый крен здания определяется из условия отклонения верха здания по горизонтали на 1/500 от его высоты.

Расчетный компонент крена определяется от эксцентриситета вертикальной нагрузки и горизонтальной ветровой нагрузки.

Расчет оснований высотных зданий по предельным состояниям второй группы (по деформациям) следует проводить на основное сочетание нагрузок.

Для предварительных оценок значение предельно допустимой средней осадки основания высотного здания S_u рекомендуется определять по формуле S_u = 2×Bi_u, где B - ширина фундамента, i_u - максимально допустимая относительная неравномерность осадки, принимаемая равной 0,002.

Предельно допустимые значения относительной разности осадок, а также отклонения верха здания по горизонтали следует уточнять специальным расчетом надземной части здания, с учетом конструктивных особенностей в соответствии с 7.3.13.

7.3.16 Для предварительных расчетов в качестве предельной деформации основания рекомендуется принимать максимальную осадку S_max,u = 15 см при относительной разности осадок (DS/L)_u = 0,002.

7.3.17 Расчет оснований высотных зданий следует, как правило, выполнять не менее чем по двум сертифицированным, независимо разработанным расчетным программам с использованием разных расчетных моделей.

7.3.18 Численные расчеты основания допускается проводить в плоской постановке для характерных сечений здания в тех случаях, когда возможна схематизация расчетной модели. В сложных случаях (сложная конструктивная схема и/или геотехническая ситуация) расчеты необходимо выполнять в пространственной постановке.

7.3.19 Для зданий высотой более 100 м необходимо учитывать сейсмические нагрузки в соответствии с приложением В.

8 Конструктивные решения надземной части

8.1 Общие требования

8.1.1 Высотные здания и комплексы следует относить к I уровню ответственности согласно ГОСТ 27751. Коэффициент надежности по ответственности следует принимать для надземных частей зданий равным 1,1 - при высоте от 75 до 100 м; 1,15 - от 100 до 125 м; 1,2 - от 125 до 150 м.

Нагрузочный эффект (внутренние силы и перемещения конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями) следует принимать с учетом коэффициента надежности по ответственности.

8.1.2 Предельное горизонтальное перемещение верха здания без учета горизонтальных нагрузок не должно превышать 1/1000 высоты здания при расчете по деформированной схеме здания в целом.

8.1.3 При проектировании высотных зданий необходимо обеспечить комфортность проживания и пребывания в них посетителей, сотрудников и обслуживающего персонала при пульсационном действии ветровой нагрузки.

Ускорения колебаний перекрытий зданий от пульсационной составляющей ветровой нагрузки, определяемые с коэффициентом надежности по нагрузке _f = 0,7, не должны превышать 0,08 м/с².

Для снижения уровня колебаний здания должна быть увеличена общая жесткость здания или применены гасители колебаний.

8.1.4 Горизонтальная жесткость здания во всех направлениях должна обеспечивать устойчивость и воспринятие сейсмических и ветровых нагрузок.

8.1.5 Для контроля за состоянием конструкций высотных зданий необходимо во время строительства и эксплуатации проводить мониторинг состояния конструкций. Приборы и программы мониторинга назначаются для каждого здания индивидуально. Рекомендации по оборудованию и функционированию стационарной станции мониторинга приведены в приложении Г.

8.2 Требования к конструктивным элементам

8.2.1 Для строительства высотных зданий следует применять железобетонные и металлические конструкции.

8.2.2 Конструктивная схема здания должна обладать жесткостью, соответствующей требованиям 8.1.4. Элементами, обеспечивающими пространственную жесткость, могут быть системы перекрестных внутренних стен, каркасная система с ядрами и диафрагмами жесткости, оболочечная система с несущими наружными стенами. Конструктивная схема должна обеспечивать равномерное перераспределение нагрузок на несущие конструкции, в основном, за счет симметричного расположения элементов жесткости.

8.2.3 Назначение геометрических и конструктивных параметров несущих конструкций здания следует производить на основе статических и динамических расчетов. При этом размеры сечений, а также конструктивные решения отдельных элементов следует назначать в соответствии с требованиями пожарной безопасности раздела 16.

8.2.4 Внутренними вертикальными несущими конструкциями высотных зданий, в зависимости от принятой конструктивной системы, могут быть колонны каркаса, стены лестнично-лифтового ствола, поперечные и продольные внутренние стены с пилонами.

8.2.5 Площадь ядра жесткости (площадь внутри контура стен ядра) должна быть не меньше 20 % площади этажа. Толщина стен, а также несущих простенков стеновых диафрагм жесткости может выполняться переменной по высоте здания. Для нагруженных конструкций внутренних опор подземных и первых этажей здания рекомендуется применять высокомарочный и самонапряженный бетон.

8.2.6 При применении стальных конструкций следует предусматривать их огнезащиту в соответствии с требованиями огнестойкости и долговечности.

8.2.7 Несущие конструкции перекрытий рекомендуется выполнять плоскими безбалочными или ребристыми из монолитного железобетона.

Конструктивные решения перекрытий (размеры сечения и армирование) следует уточнять расчетом в зависимости от расстояния между вертикальными опорами, вида опирания и типа перекрытий, а также с учетом обеспечения необходимого предела их огнестойкости в соответствии с требованиями раздела 16.

Для обеспечения требуемой огнестойкости перекрытий следует применять конструктивное армирование пролетов плит в верхней зоне.

8.2.9 При расчете несущих конструкций следует учитывать дополнительные усилия, возникающие вследствие разности вертикальных деформаций в близкорасположенных стенах и колоннах.

8.2.10 Конструкция перекрытия совместно с полом должна обеспечивать требования по звукоизоляции от воздушного и ударного шума.

Гибкость колонн и гибкость стен из плоскости (отношение l₀/i, где l₀ - расчетная длина, i - радиус инерции поперечного сечения) следует принимать не более 60.

8.2.11 Устройство осадочных швов в высотных зданиях не допускается. Рекомендуется проектировать высотные здания преимущественно башенного типа.

8.2.12 В несущих конструкциях - колоннах, стенах, ядрах жесткости и перекрытиях следует применять бетон класса не менее В30. Для уменьшения размеров поперечного сечения колонн и количества арматуры рекомендуется применять высокопрочный бетон класса до В60.

8.2.13 Для несущих железобетонных конструкций рекомендуется применять стержневую арматуру класса А-III (ГОСТ 5781), А400С и А500С, а также жесткую арматуру. В качестве жесткой арматуры следует применять прокатные стальные профили (двутавры, в том числе широкополочные, швеллеры, уголки, трубы), сварные стальные элементы коробчатого сечения.

8.2.14 Железобетонные конструкции с жесткой арматурой применяются, в основном, для колонн в тех случаях, когда их несущая способность при гибкой арматуре и ограниченной площади сечения оказывается недостаточной, а также в отдельных случаях для стен, ядер жесткости и плит перекрытий.

8.2.15 Толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры следует принимать:

- при гибкой арматуре не менее диаметра арматуры и не менее 25 мм, для несущих конструкций здания не менее 60 мм;

- при жесткой арматуре не менее 60 мм с армированием штукатурной сеткой.

8.2.16 Коэффициент армирования следует принимать:

- в колоннах с гибкой арматурой не менее 1 % и не более 7 %;

- в стенах и ядрах жесткости не менее 0,5 %;

- в плитах не менее 0,25 %.

8.3 Нагрузки и воздействия

8.3.1 Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и покрытия высотных зданий следует принимать на основании СНиП 2.01.07 (таблица 3).

8.3.2 Нагрузки на технические этажи, помещения для складов материалов, автостоянок, а также нагрузки от инженерного оборудования следует принимать по технологическим заданиям.

Значения равномерно-распределенных временных нагрузок (при отсутствии технологического задания) следует принимать:

а) для технических этажей не менее 10 кПа (1000 кгс/м²);

б) для автостоянок не менее 5 кПа (500 кгс/м²);

в) для складских помещений не менее 5 кПа (500 кгс/м²);

г) на конструкции стилобатов от пожарной машины не менее 30 кПа (3000 кгс/м²), в виде нагрузок - особая;

д) для карнизов не менее 1,4 кПа (140 кгс/м²).

При расчете высотных зданий на основное сочетание нагрузок, включающее постоянные и одну временную нагрузку (кратковременную с полным нормативным значением), понижающие коэффициенты согласно 3.8 и 3.9 СНиП 2.01.07 вводить не следует.

8.3.3 Расчетные значения снеговой нагрузки следует принимать по СНиП 2.01.07 (таблица 4*) для III снегового района.

8.3.4 При расчете плит покрытий по первому предельному состоянию необходимо учитывать кратковременную нагрузку от аварийно-спасательной кабины вертолета массой 2500 кг (на четыре опоры) с динамическим коэффициентом не менее 2,0 (уточняется специальным расчетом).

8.3.5 При расчете высотных зданий на воздействие ветра, ветровую нагрузку следует принимать по СНиП 2.01.07 с использованием данных, полученных по результатам физического моделирования в аэродинамической трубе при учете, в том числе, рельефа местности и окружающей застройки. Требования по проведению физического моделирования и уточнению ветровых нагрузок приведены в приложении Д.

8.3.6 Следует учитывать температурные воздействия на здание, находящееся в процессе строительства, и на законченное здание, если в конструкциях не учтены требования нормативных документов по устройству температурных швов.

8.3.7 Расчет зданий высотой более 100 м на сейсмические воздействия следует выполнять с учетом требований, приведенных в приложении В.

8.4 Требования к расчету

8.4.1 Расчет несущих конструкций следует производить с использованием сертифицированных программных комплексов. Расчетные модели, как правило, должны быть решены в пространственной постановке с учетом работы фундаментов. При необходимости, следует учитывать работу отдельных конструкций в условиях геометрической и физической нелинейности. Расчеты следует выполнять не менее, чем по двум сертифицированным, независимо разработанным расчетным программам с использованием разных расчетных моделей. В качестве поверочных можно использовать расчеты по упрошенным моделям (для сопоставления результатов).

8.4.2 Расчет несущих конструкций - надземных, подземных и фундаментов - следует производить как для законченного, так и для строящегося здания, принимая расчетные схемы, отвечающие разным этапам возведения.

8.4.3 При расчете устойчивости здания на опрокидывание и сдвиг следует рассматривать его конструктивную систему как жесткое недеформируемое тело.

8.4.4 Для высотных зданий следует выполнять расчет устойчивости здания. В расчетах должны быть найдены не менее трех первых форм потери общей устойчивости с обязательным определением крутильной формы.

8.4.5 Расчет устойчивости навесных ограждающих конструкций, витражей и рекламы от воздействия ветровых нагрузок следует производить с учетом коэффициента надежности по нагрузке 2,0.

8.5 Требования к ограждающим конструкциям

8.5.1 Наружные стены в высотных зданиях, помимо предъявляемых к ним общих требований в соответствии с действующими нормативными документами, должны:

- воспринимать значительные и существенно изменяющиеся по высоте ветровые нагрузки, в том числе их пульсационную составляющую, в соответствии с разделом 6 СНиП 2.01.07;

- соответствовать дифференцированным требованиям к уровню теплозащиты наружных стен, изложенным в разделе 15;

- соответствовать повышенным требованиям к огнестойкости в зданиях высотой более 100 м, изложенным в разделе 16;