О разработке новых строительных норм

С 24 по 26 сентября в Министерстве архитектуры и строительства Беларуси проходила международная конференция "Проблемы надежности машин и конструкций" ("Надежность-2002"). С сообщением о разработке нормативной базы для расчета зданий и сооружений по заданию Госстроя России выступил заместитель директора по научной работе и заведующий лабораторией надежности сооружений ЦНИИСК им. Кучеренко Георгий Тюпин.

Надежность возводимых зданий и сооружений во многом определяется качеством их проектов. Одной из составляющих этих проектов является расчетная часть. Основными нормативными документами, регламентирующими расчеты зданий и сооружений на различные виды воздействий, в настоящее время в России являются ГОСТ 27751-88 “Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения”, СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия” и СНиП 2.7.81 “Строительство в сейсмических районах”. В настоящее время эти документы нуждаются в пересмотре или переиздании по ряду обстоятельств. Некоторые положения устарели, некоторые изданы еще в бывшем СССР, поэтому отдел технического нормирования Госстроя России в последние годы идентифицировал их подготовку к переизданию. Соответствующие задачи по подготовке новых редакций этих документов были поставлены Госстроем России перед ЦНИИСК.
Договором №23-53 от 5 июля 2001 г. перед Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве была поставлена задача подготовки новой редакции ГОСТ 27751-88. Госстроем России был сформирован коллектив для выполнения этой задачи. В состав коллектива вошли все ведущие институты России — ЦНИИСК, 26-ой институт Министерства обороны, институты транспортных и гидротехнических сооружений. Но по ряду обстоятельств главным разработчиком остался ЦНИИСК.
Новый документ по надежности строительных конструкций и оснований соответствует СНиП 20-01-02. Содержание этого документа получилось двояким. Во-первых, при подготовке этого документа сотрудники ЦНИИСК решили не отходить от метода предельных состояний. Метод предельных состояний формируется на основании детерминистских схем разрушений и повреждений конструкций с добавлением коэффициентов обеспеченности нагрузки. Вместе с тем была расширена вероятностная часть этого документа с определением вероятностей отказов и дополнением документа системой приложений. Первая часть, сохраняющая преемственность ГОСТ, содержит первые 11 разделов. С 12-го раздела начинается вероятностная часть.

Документ был разослан в ведущие предприятия России и других государств СНГ. Пришло множество отзывов по этому документу. По этим отзывам была составлена сводка и представлена в Госстрой России. В настоящее время этот документ находится в отделе технического нормирования Госстроя. Так как документ имеет две самостоятельные части, отдел принял решение о том, что и развивать его следует в двух направлениях. Первая часть, которая базируется на детерминистских методах расчета, скорее всего, будет носить статус нормативного документа. А вероятностная часть, как показали отзывы, скорее всего, будет издана в виде пособия или рекомендации по определению вероятностных выходов отказа строительных конструкций. Буквально за две недели до конференции пришли отзывы из Беларуси. В целом специалисты, рассматривавшие документ, считают, что представленный СНиП может быть принят на территории Беларуси в качестве национального нормативного документа при условии доработки его с учетом предложенных замечаний.
Следующим нормативным документом, который во многом определяет надежность строительных конструкций, зданий и сооружений, является СНиП 2.01.07-85*. Эти нормы были изданы еще в СССР. Первая карта этого документа определяет вес снегового покрова, вторая карта позволяет установить скорость для определения сноса снегового покрова, третья карта нормирует ветровое давление на территории СССР, четвертая карта нормирует гололед, следующие три карты предназначены для расчета воздействия температурных перепадов. Все эти карты ориентированы на территорию СССР, то есть достаточно грубо покрывают территорию России. Карты устарели и нуждаются в более дифференцированном учете нагрузок.

Договором № 23-10 от 1 июня 2001 г. (заказчик — ГУП ЦПП России) была поставлена задача разработки изменений к СНиП 2.01.07-85*. Тем самым была поставлена задача подготовки новой редакции этого нормативного документа.
Структура этого документа выглядит примерно следующим образом. Первый блок рассматриваемых вопросов — “Порядок определения нагрузок”. В нем идет описание нормативных нагрузок, расчетных нагрузок, коэффициентов обеспеченности нагрузок, коэффициентов ответственности сооружений, сочетаний нагрузок. Второй блок вопросов этого документа — описание нагрузок. Речь идет о снеговой нагрузке с соответствующими картами снеговых нагрузок, ветровой нагрузке с двумя аспектами — картами ветровых районов нормативного давления и учетом динамических пульсационных составляющих ветра. Следующие, менее существенные нагрузки — гололедные нагрузки и температурные воздействия.
Что уже сделано на текущий момент? Во-первых, разработаны материалы корректировки снеговой нагрузки для новых СНиП. То есть направление работы — создание территориальных норм. В 1998 г. был сделан первый опыт по созданию этих норм. Выпустили территориальные строительные нормы по Республике Саха (Якутия) по снеговым нагрузкам — ТСН 20-301-97. Документ был утвержден отделом технического нормирования Госстроя России и действует на территории Якутии. Для этого региона был уточнен уровень дифференцированных нагрузок, который в дальнейшем войдет в карты России. Следующий документ, который был подготовлен в этом направлении, — это строительные нормы Краснодарского края — СНКК 20-303-2001 “Ветровая и снеговая нагрузка”. Документ этот издан в Краснодаре в 2002 г.
Госстрой России поставил перед ЦНИИСК задачу обобщить эти исследования и подготовить карты снеговой нагрузки по Российской Федерации. Уже есть проект изменений по нагрузкам и воздействиям, который недавно был сдан в Госстрой России. Он готовится к печати в рамках изменений редакции строительных норм 2.01.07-85*. В этих изменениях будет опубликована новая карта снеговых районов России. Вводится новый (седьмой) снеговой район, откорректированы новые расчетные значения для каждого района, уточнены расчетные значения веса снегового покрова (в основном, в большую сторону).

Следующим разделом по корректировке СНиП по нагрузкам и воздействиям является разработка материала по корректировке ветровой нагрузки. Первая фундаментальная работа по учету пульсационной составляющей ветровой нагрузки была опубликована в “Руководстве по расчету зданий и сооружений ветровой нагрузки”. В руководстве содержатся данные о взаимных традиционных функциях между различными точками воздействия на ветер, о взаимных спектральных плотностях, которые при современном подходе, учитывающем пространственную модель работы сооружений, может дать новые направления по учету пульсационной составляющей.
В ЦНИИСК существует три направления учета пульсационной составляющей ветра. Одно из этих направлений представлено в известной работе, изданной совместно институтом и компанией “Еврософт”. Методы, описанные в работе, внедрены в программном продукте “Еврософт”. Также с “Еврософтом” отрабатывается несколько иное направление, которое уже запрограммировано в программном продукте под названием “3D-ветер”. Продукт базируется на работах Михаила Барштейна и на динамических пространственных моделях сооружений.
Учет пульсационной составляющей — это только одна сторона вопроса по корректировке ветровой нагрузки. Вторая сторона вопроса — подготовка новых карт по ветровому давлению для территории РФ. В настоящее время эти карты готовятся, в их составлении активно принимают участие специалисты из Санкт-Петербурга. Планируется подготовить эти карты к концу этого года.
Госстроем России поставлена задача выпуска в 2003 г. новой редакции СНиП “Нагрузки и воздействия”. На основании разработанных материалов вышли “Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м”. Для московского региона эта работа выполнялась по заданию правительства Москвы. Актуальным стало строительство зданий высотой 50 и более этажей. Как рассчитывать такие здания, многие не знают (в особенности на ветровую пульсационную динамическую составляющую). Как учитывать сочетание этих нагрузок, также было неизвестно. В связи с этим и был выпущен этот документ, в котором уже отражены новые требования СНиП "Нагрузки и воздействия" применительно к московскому региону.

Подготовила Таисия ЗОЛОТОВА
Окончание следует