Емкостные сооружения для жидкостей и газов

Актуализированная редакция

СНиП 2.09.03-85

Москва 2012

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».

Сведения о своде правил

1. ИСПОЛНИТЕЛИ - Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (ЦНИИПромзданий)

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3. ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4. УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. № 620 и введен в действие с 01 января 2013 г.

5. ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 43.13330.2010 «СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий»

Информация об изменениях к настоящему своду правил 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 свода правил 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 разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения. 3 2. Нормативные ссылки. 3 3. Термины и определения. 3 4. Общие положения. 3 5. Подземные сооружения. 7 5.1. Подпорные стены.. 7 5.2. Подвалы.. 11 5.3. Тоннели и каналы.. 14 5.4. Опускные колодцы.. 17 6. Емкостные сооружения для жидкостей и газов. 23 6.1. Резервуары для нефти и нефтепродуктов. 23 6.2. Газгольдеры.. 28 7. Емкостные сооружения для сыпучих материалов. 29 7.1. Закрома. 29 7.2. Бункеры.. 30 7.3. Силосы и силосные корпуса для хранения сыпучих материалов. 34 7.4. Угольные башни коксохимзаводов. 41 8. Надземные сооружения. 42 8.1. Этажерки и площадки. 42 8.2. Открытые крановые эстакады.. 43 8.3. Отдельно стоящие опоры и эстакады под технологические трубопроводы.. 45 8.4. Галереи и эстакады.. 51 8.5. Разгрузочные железнодорожные эстакады.. 52 9. Высотные сооружения. 54 9.1. Градирни. 54 9.2. Башенные копры предприятий по добыче полезных ископаемых. 57 9.3. Дымовые трубы.. 59 9.4. Вытяжные башни. 65 9.5. Водонапорные башни. 69 10. Проектирование сооружений для северной строительно-климатической зоны.. 70 10.1. Дополнительные требования. 70 Приложение А (справочное) Нормативные документы.. 72 Приложение Б (обязательное) Термины и определения. 75 Приложение В (обязательное) Определение давления грунта. 77 Приложение Г (обязательное) Анкерные болты для крепления конструкций и оборудования. 83 Приложение Д (справочное) Основные буквенные обозначения и геометрические характеристики. 87 Библиография. 89

Введение

Настоящий нормативный документ является актуализированной редакцией СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий». Основанием для разработки нормативного документа является Федеральный закон от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент «О безопасности зданий и сооружений», Федеральный закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Актуализация выполнена авторским коллективом: ОАО «ЦНИИПромзданий» (д-р техн. наук, проф. В.В. Гранев; канд. техн. наук, проф. С.М. Гликин; В.А. Коробков; канд. техн. наук Ф.Н. Рабинович; инж. Ю.В. Фролов; инж. К.В. Авдеев; инж. Л.И. Костромина; инж. М.В. Усанова); ЗАО «ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова» (д-р техн. наук Б.В. Остроумов; д-р техн. наук В.К. Востров; канд. техн. наук Г.П. Кандаков); ОАО «Теплопроект» (инж. А.А. Ходько, канд. техн. наук A.З. Корсунский).

СП 43.13330.2012

СВОД ПРАВИЛ

СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Constructions of the industrial enterprises

Дата введения 2013-01-01

Область применения

1.1. Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию следующих сооружений промышленных предприятий, отнесенных к следующим группам:

Подземные сооружения.- Подпорные стены. Подвалы. Тоннели и каналы. Опускные колодцы.

Емкостные сооружения для жидкостей и газов.- Резервуары для нефти и нефтепродуктов. Газгольдеры.

Емкостные сооружения для сыпучих материалов.- Закрома. Бункеры. Силосы и силосные корпуса для хранения сыпучих материалов. Угольные башни коксохимзаводов. Этажерки и площадки. Открытые крановые эстакады. Отдельно стоящие опоры и эстакады под технологические трубопроводы. Галереи и эстакады. Разгрузочные железнодорожные эстакады.

Надземные сооружения.

Высотные сооружения.- Градирни. Башенные копры предприятий по добыче полезных ископаемых. Дымовые трубы. Вытяжные башни. Водонапорные башни.

1.2. Требования настоящих норм не распространяются:

на проектирование сооружений специального назначения (для производства и хранения взрывчатых веществ, хранения горючих продуктов специального назначения, защитных сооружений гражданской обороны и т.д.), а также сооружений со сроком эксплуатации до 5 лет;

на проектирование сооружений промышленных предприятий, предназначенных для строительства в особых условиях (сейсмических районах, на вечномерзлых, набухающих, просадочных грунтах, а также на площадках с оползнями, карстами и пустотами);

на емкостные сооружения для водоснабжения и канализации.

Нормативные ссылки

Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки, приведен в приложении А.

При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный материал отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Термины и определения

В настоящем своде правил приняты термины и определения, приведенные в приложении Б.

Общие положения

4.1. Категории помещений, сооружений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности устанавливаются в технологической части проекта в соответствии с нормами пожарной безопасности, СП 12.13130 и нормами технологического проектирования, утвержденными в установленном порядке, приведены в [10].

Требования пожарной безопасности в развитии Федерального закона № 123-ФЗ изложены в сводах правил СП 1.13130 - СП 5.13130, СП 8.13130.

4.2. При проектировании следует:

принимать конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, деформативность и пространственную неизменяемость сооружения в целом, а также его отдельных элементов на всех стадиях возведения (изготовления, монтажа) и эксплуатации;

принимать оптимальные конструктивные решения по экономичности с учетом полной стоимости строительства и стоимости эксплуатации, приведенной к году окончания строительства;

применять конструкции и материалы, согласованные с Заказчиком, в том числе конструкции, разработанные для зданий, и по номенклатуре других сооружений;

соблюдать при выборе строительных изделий и материалов для сооружений, размещаемых на одной площадке, требования общеплощадочной унификации;

увязывать с архитектурой окружающей застройки материал ограждающих конструкций сооружений, их отделку и окраску;

соблюдать требования по охране окружающей среды, принимая меры для уменьшения загрязнения атмосферы выбросами из дымовых труб и вытяжных башен, продуктами испарения нефти и нефтепродуктов, а также от проникания в грунт утечек жидкости из резервуаров и трубопроводов.

4.3. Расчет и проектирование строительных конструкций сооружений должны производиться в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330, СП 63.13330, СП 16.13330, СП 28.13330, а также с учетом требований настоящих норм.

При проектировании бетонных и железобетонных сооружений, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия технологических температур выше 50 °C, необходимо соблюдать требования по учету температурных воздействий в соответствии с СП 27.13330.

При проектировании статически неопределимых железобетонных конструкций сооружений, подвергающихся систематическому воздействию технологических температур ниже 50 °C, в которых от совместного воздействия технологических и климатических температур возникают по высоте сечения перепады более 40 °C, следует учитывать температурные усилия в элементах сооружений. Для определения усилий допускается пользоваться СП 27.13330 без учета влияния температуры на физико-механические свойства материалов.

4.4. Сооружения следует располагать, как правило, параллельно разбивочным осям соседних зданий, сооружений и проездам, при этом разбивочные оси сооружений надлежит увязывать с сеткой колонн зданий.

4.5. Трассы тоннелей, каналов, галерей и эстакад должны иметь наименьшую протяженность и наименьшее число поворотов, а также пересечений с дорогами и другими коммуникациями и назначаться в соответствии с требованиями СП 18.13330.

4.6. Размеры пешеходных тоннелей, галерей и эстакад должны быть приняты:

высота тоннелей и галерей от уровня пола до низа выступающих конструкций перекрытий с учетом коммуникаций или покрытий - не менее 2,0 м (в наклонных тоннелях и галереях высоту следует измерять по нормали к полу);

ширина тоннелей, галерей и эстакад - по расчету из условия пропускной способности в одном направлении 2000 чел/ч на 1 м ширины, но не менее 1,5 м.

4.7. Внутренние размеры конвейерных тоннелей, галерей и эстакад должны приниматься в соответствии с ГОСТ 12.2.022.

Требования по безопасности и размера для галерей и эстакад, располагаемых в шахтах, карьерах и на обогатительных, окусковательных, дробильных и дробильно-сортировочных фабриках, приведены в правилах [4].

При назначении внутренних размеров конвейерных галерей по специальным требованиям технологической организации допускается предусматривать резерв ширины галереи для обеспечения возможности замены в процессе эксплуатации установленных конвейеров конвейерами больших типоразмеров. Величину резерва по ширине и нагрузкам устанавливает технологическая организация по согласованию с организацией, утверждающей задание на проектирование.

4.8. Подвалы, каналы, тоннели, галереи и эстакады, в которых должны размещаться кабели, следует проектировать в соответствии с настоящим сводом правил. Правила устройства электроустановок приведены в [14].

4.9. Каналы, тоннели и эстакады, предназначенные для прокладки трубопроводов пара и горячей воды, следует проектировать в соответствии с требованиями настоящего свода правил. Правила устройства и безопасной эксплуатации этих сооружений приведены в [8].

4.10. При проектировании открытых крановых и разгрузочных железнодорожных эстакад должны предусматриваться помещения для защиты работающих от неблагоприятных метеорологических воздействий. Допускается использовать для этих целей помещения соседних зданий или зданий, к которым примыкают эстакады, если расстояние от наиболее удаленных рабочих мест до этих помещений не превышает 300 м. Помещения должны отвечать требованиям СП 44.13330.

4.11. Бетонные и железобетонные конструкции сооружений, подвергающиеся систематическому увлажнению атмосферными осадками, должны иметь на горизонтальных элементах (карнизах, полках и т.д.) гидроизоляцию и сливы, обеспечивающие свободный сток воды.

4.12. Настил обслуживающих площадок разгрузочных железнодорожных эстакад, открытых крановых эстакад, вытяжных башен и других сооружений следует проектировать с таким расчетом, чтобы исключалось скольжение при ходьбе (при стальных настилах следует предусматривать решетку в соответствии с ГОСТ 23120) и обеспечивался сток дождевой и талой воды (при деревянном настиле должны быть предусмотрены зазоры между досками, равные 20 мм).

4.13. Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, в проекте должна быть указана марка бетона по морозостойкости и водонепроницаемости. Проектная марка бетона устанавливается в зависимости от температурного режима, возникающего при эксплуатации сооружения, и значения расчетных зимних температур наружного воздуха в районе строительства и принимается в соответствии с таблицей 1.

4.14. В проектах подвалов, тоннелей, каналов, подпорных стен и других подземных сооружений должны приводиться указания о необходимости засыпки грунтом с уплотнением в соответствии с требованиями СП 45.13330.

4.15. Низ опорной плиты стальных опор открытых сооружений должен располагаться выше планировочной отметки земли, как правило, не менее чем на 150 мм.

4.16. Строительные конструкции и технологическое оборудование следует крепить к бетонным и железобетонным конструкциям (фундаментам, силовым полам, стенам и т.п.), эксплуатируемым при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 °C включ. и при нагреве бетона фундаментов до 50 °C, анкерными болтами согласно приложению Г.

При соответствующем обосновании допускается применять другие способы закрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, на клею и др.).

Таблица 1

Условия эксплуатации конструкций при переменном замораживании и оттаивании	Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °C	Марка бетона, не ниже
по морозостойкости	по водонепроницаемости
Класс сооружения
I	II	III	I	II	III

В водонасыщенном состоянии (например, конструкции, расположенные в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты)	Ниже минус 40	F300	F200	F150	W6	W4	W2
Ниже минус 20 до минус 40	F200	F150	F100	W4	W2	Не нормируется
Ниже минус 5 до минус 20 включительно	F150	F100	F75	W2	Не нормируется
Минус 5 и выше	F100	F75	F50	Не нормируется
В условиях эпизодического водонасыщения (например, надземные конструкции, постоянно подвергающиеся атмосферным воздействиям)	Ниже минус 40	F200	F150	F100	W4	W2	Не нормируется
Ниже минус 20 до минус 40 включительно	F100	F75	F50	W2	Не нормируется
Ниже минус 5 до минус 20 включительно	F75	F50	F35^*	Не нормируется
Минус 5 и выше	F50	F35^*	F25^*	То же
В условиях воздушно-влажностного состояния при отсутствии эпизодического водонасыщения (например, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружающего воздуха, но защищенные от воздействия атмосферных осадков)	Ниже минус 40	F150	F100	F75	W4	W2	Не нормируется
Ниже минус 20 до минус 40 включительно	F75	F50	F35^*	Не нормируется
Ниже минус 5 до минус 20 включительно	F50	F35^*	F25^*	То же
Минус 5 и выше	F35^*	F25^*	F15^**	»
^* Для тяжелого и мелкозернистого бетона марки по морозостойкости не нормируются. ^** Для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов марки по морозостойкости не нормируются. Примечание - Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства.

4.17. В проектах высотных сооружений (силосов, водонапорных башен, градирен, дымовых труб, вытяжных башен, башенных копров угольных и рудных шахт) должны предусматриваться мероприятия (световое ограждение, маркировочная окраска), обеспечивающие безопасность полета воздушных судов в соответствии с правилами Федерального агентства воздушного транспорта (Росавиация).

При проектировании высотных, надземных и емкостных (незаглубленных) сооружений их цветовое решение следует разрабатывать в соответствии с общим архитектурным решением предприятия.

4.18. При расположении сооружений необходимо учитывать архитектурно-композиционное влияние высотных, надземных и емкостных (резервуаров для нефти и нефтепродуктов) сооружений на формирование застройки, в том числе внутризаводских площадей, магистралей и проездов, а при устройстве подпорных стен - на формирование элементов вертикальной планировки и благоустройство территории.

4.19. Дымовые трубы, вытяжные башни, градирни и другие высотные сооружения следует, как правило, располагать со стороны наиболее протяженных глухих стен зданий. От стен зданий, имеющих световые проемы, эти сооружения должны размещаться на расстоянии не меньшем, чем их диаметр в плане или протяженность стороны, обращенной к зданию, с соблюдением требований СП 18.13330, СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200, СП 60.13330, СП 2.2.1.1312.

4.20. Дымовые трубы, вытяжные башни, градирни и другие отдельно стоящие высотные сооружения, находящиеся рядом, должны иметь единые членения, фактуру и цвет наружных поверхностей, единую маркировочную окраску и однотипные светофорные площадки, когда эти сооружения удалены одно от другого на расстояние не более их высоты, если она не превышает 120 м, или не более половины этой высоты, если она превышает 120 м.

Подземные сооружения

Подпорные стены

5.1.1. Подпорные стены служат для удержания в требуемом положении грунта или других сыпучих тел, если невозможно устраивать естественные откосы.

Нормы настоящего раздела следует соблюдать при проектировании отдельно стоящих подпорных стен, возводимых на естественном основании на территориях промышленных предприятий, городов и поселков, а также на подъездных и внутриплощадочных железных и автомобильных дорогах.

Примечание - Настоящий свод правил не распространяется на подпорные стены гидротехнических сооружений и магистральных дорог.

5.1.2. Подпорные стены следует, как правило, проектировать железобетонными тонкостенными уголкового профиля, в том числе с контрфорсами и анкерными тягами.

Стенки с анкерными тягами должны быть проверены на надежность анкеровки в грунте и достаточность этой анкеровки для восприятия усилия в анкерной тяге. Наличие тяг и контрофорсов препятствует прокладке коммуникаций, отрыву траншей вдоль фронта стенки и т.д.

Массивные подпорные стены допускается проектировать из бетона, бутобетона, бутовой кладки при специальном технико-экономическом обосновании.

Предварительные размеры подпорных стен уголкового профиля: полная ширина фундаментной плиты B = не менее 0,5H, где H - полная высота стенки; вынос фундаментной плиты за наружную грань лицевой плиты b = 0,2 - 0,3B, толщина лицевой плиты в месте заделки δ = 0,06 - 0,08H.

Заглубление фундамента стены ниже поверхности грунта с низовой стороны принимается в зависимости от высоты подпора, нагрузки и характеристики грунта не менее 0,6 м в нескальных и не менее 0,3 м в скальных грунтах. Требования по проектированию оснований и фундаментов приведены в [11].

При наличии кювета глубина заложения принимается со дна кювета.

5.1.3. В продольном направлении подошву подпорной стены следует принимать горизонтальной или с уклоном не более 0,02. При большем уклоне подошва выполняется ступенчатой.

В поперечном направлении подошва подпорной стены должна быть горизонтальной или с уклоном в сторону засыпки не более чем 0,125.

5.1.4. Расстояние между температурно-усадочными швами следует принимать не более 10 м в монолитных бутобетонных и бетонных подпорных стенах без конструктивного армирования, 20 м - в монолитных бетонных конструкциях при наличии конструктивного армирования, 25 - в монолитных и сборно-монолитных железобетонных конструкциях стен и 30 - в сборных железобетонных конструкциях.

Расстояние между температурно-усадочными швами допускается увеличивать при проверке конструкций расчетом.

5.1.5. Высота подпорных стен для грузовых рамп автомобильного транспорта со стороны подъезда автомобилей должна быть равной 1,2 м от уровня поверхности проезжей части дорог или погрузочно-разгрузочной площадки.

Высота подпорных стен для грузовых и пассажирских рамп железнодорожного транспорта от уровня головки рельсов должна быть равной 1,1 м для колеи 1520 мм и 0,75 м - для колеи 750 мм.

5.1.6. В местах, где возможно движение пешеходов, подпорные стены должны иметь ограждение высотой 1 м.

При расположении автодорог вдоль подпорной стены у нее следует предусматривать тротуар шириной не менее 0,75 м с бортовым камнем высотой не менее 0,4 м.

5.1.7. Минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до внутренней грани подпорной стены на прямых участках следует принимать не менее 2,5 м.

5.1.8. В выемках железнодорожного полотна минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до наружной грани подпорной стены на уровне подошвы шпал и выше на прямых участках должно быть не менее 3,1 м.

5.1.9. На кривых участках пути минимальные расстояния от оси ближайшего железнодорожного пути до подпорной стены необходимо увеличивать согласно таблице 2.

Таблица 2

Радиусы кривых, м	Увеличение расстояния, м
1800 - 1200	0,1
1000 - 700	0,2
600 и менее	0,3

5.1.10. Обратную засыпку пазух подпорных стен следует производить дренирующими грунтами (песчаными или крупнообломочными). Допускается использовать местные связные грунты - супеси и суглинки. Не допускается применять для обратных засыпок тяжелые и пластичные глины, а также грунты, содержащие органические и растворимые включения более 5 % по весу. Грунты засыпок должны быть уплотнены.

5.1.11. Поверхность подпорных стен, обращенная в сторону засыпки, должна быть защищена гидроизоляцией. Допускается использовать окрасочную гидроизоляцию битумными составами или мастиками по СП 71.13330.

При расположении подпорных стен вне здания следует предусматривать устройство со стороны подпора грунта пристенного дренажа из камня, щебня или гравия с продольным уклоном 0,04. В подпорной стене через 3 - 6 м должны быть предусмотрены отверстия для выпуска воды из дренажа.

5.1.12. На косогорных участках для отвода атмосферных вод за гранью стены со стороны грунта должен быть устроен водоотводной кювет.

5.1.13. Подпорные стены следует рассчитывать на нагрузки от активного давления грунта засыпки с учетом временных нагрузок, которые приводятся к эквивалентной высоте засыпки, включая нагрузки от подвижного состава железных дорог и автомобильного транспорта.

5.1.14. Давление грунта для подпорных стен следует определять согласно обязательному приложению В.

Активное давление грунта для уголковых подпорных стен следует определять исходя из условия образования за стеной клиновидной симметричной (а при короткой задней консоли - несимметричной) призмы обрушения. В этом случае давление грунта принимается действующим на наклонную плоскость, проведенную под углом θ₀ к вертикали. Вес грунта в контуре abcd прибавляется к весу стены (рисунок 1).

Расчет уголковых подпорных стен производится так же, как и массивных, принимая e = θ₀ и δ = j.

При короткой задней консоли, когда плоскость призмы обрушения пересекает заднюю грань стены, давление грунта допускается принимать на условную наклонную плоскость, проведенную через точки a и c, если расстояние от верха стены до пересечения с плоскостью обрушения не превышает 0,25h, где h - высота стены (от поверхности грунта до подошвы).

Когда плоскость обрушения пересекает стену ниже 0,25h, давление грунта следует определять раздельно для вертикального участка и наклонной грани призмы обрушения.

0123A10B1DE05946

а - массивных; б - уголкового профиля

Рисунок 1 - Расчетные схемы подпорных стен

5.1.15. Наибольшее значение активного давления грунта при наличии на горизонтальной поверхности засыпки равномерно распределенной нагрузки q следует определять при расположении этой нагрузки в пределах всей призмы обрушения, если нагрузка не имеет фиксированного положения.

5.1.16. При расчете подпорных стен по предельным состояниям первой группы (по несущей способности) следует выполнять расчеты:

устойчивости положения стены против сдвига, опрокидывания и поворота;

устойчивости грунта основания под подошвой подпорных стен (для нескальных грунтов);

прочности скального основания;

прочности элементов конструкции и узлов соединений (для сборных подпорных стен, для анкерных и распорных элементов).

При расчете по предельным состояниям второй группы (по пригодности к эксплуатации) необходимо производить проверки:

основания на допустимые деформации;

железобетонных элементов на допустимые величины раскрытия трещин.

При необходимости проводится проверка фильтрационной устойчивости основания.

5.1.17. Расчет устойчивости положения стены против сдвига следует производить по подошве стены (плоский сдвиг) и по ломаным поверхностям скольжения (глубинный сдвиг) из условия

F_sa £ (g_c/g_n) · F_sr, (1)

где F_sa - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость:

(2)

g_c - коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых, g_c = 1; для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии g_c = 0,9; для пылевато-глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии g_c = 0,85;

для скальных грунтов:

невыветрелых и слабовыветрелых g_c = 1;

выветрелых g_c = 0,9;

сильновыветрелых g_c = 0,8;

g_n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый 1,2;

1,15 и 1,1 соответственно для зданий и сооружений I, II и III классов, устанавливаемых в соответствии с [15];

F_sr - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость:

0123A10B1DE05946

(3)

здесь F_v - сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость;

j₁ и c₁ - соответственно угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта основания, определяемые по приложению В;

b - угол наклона поверхности скольжения к горизонту;

A - площадь подошвы стены;

E_hr - пассивное сопротивление грунта.

Пассивный отпор грунта следует учитывать до глубины пересечения вертикальной плоскости, проведенной через переднюю грань подошвы, с предполагаемой плоскостью скольжения.

Расчет устойчивости подпорной стены против сдвига должен выполняться для трех значений угла b: b = 0 - плоский сдвиг, b = 0,5j₁ и b = j₁ - глубинный сдвиг.

При сдвиге по подошве стены (b = 0) расчетные характеристики грунта j₁ и с₁в формуле (3) принимаются не более 30° для j₁ и не более 5 кПа (0,5 тс/м²) для с₁, а коэффициент пассивного сопротивления грунта λ_hr =1

5.1.18. Устойчивость подпорной стены против сдвига по скальному грунту следует проверять из условия (1), где F_sr определяется по формуле

F_sr = F_v · f + E_hr, (4)

здесь F_v, Е_hr - обозначение то же, что в формуле (3);

f - коэффициент трения подошвы по скальному грунту, принимаемый по результатам испытаний, но не более 0,65.

5.1.19. Расчет устойчивости грунта основания под подошвой стены следует производить из условия

F_v £ (g_c/g_n) · N_u, (5)

где g_c, g_n - обозначения те же, что в формуле (1);

N_u - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, определяемая согласно СП 22.13330.

5.1.20. При определении расчетных усилий (изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил) в элементах подпорной стены уголкового профиля интенсивность горизонтального давления грунта p_h с учетом временной нагрузки, расположенной на поверхности в пределах призмы обрушения, должна приниматься действующей непосредственно на заднюю поверхность стены, а интенсивность вертикального давления p_v от веса грунта и временной нагрузки, расположенной непосредственно над подошвой фундамента подпорной стены, - действующей только на нее.

5.1.21. Расчет основания по деформациям следует производить на нормативное давление грунта в соответствии с СП 22.13330.

Эпюру напряжений следует принимать, как правило, трапециевидной. Допускается треугольная эпюра напряжений при условии, что площадь сжатой зоны должна быть не менее 75 % общей площади подошвы фундамента подпорной стены.

Подвалы

5.2.1. Нормы настоящего раздела следует соблюдать при проектировании подвалов производственного назначения как отдельно стоящих, так и встроенных.

5.2.2. Основными характеристиками подвалов являются:

пролет в однопролетных подвалах - 6 или 7,5 м;

сетки колонн в многопролетных подвалах - 6´6 м и 6´9 м;

высота от пола до низа ребер плит перекрытия - не менее 3 м (кратная 0,6 м);

высота технического этажа для кабельных разводок - не менее 2,4 м;

высота проходов в подвалах (в чистоте) - не менее 2 м.

5.2.3. Монтажные проемы следует перекрывать съемными плитами в уровне верха конструкции перекрытия подвала, имеющими предел огнестойкости такой же, как перекрытие. Эксплуатационные проемы следует перекрывать съемными плитами в уровне отметки чистого пола.

5.2.4. Полы подвала следует предусматривать с уклоном к трапам (приямкам) канализации с обособленной системой отвода воды. Непосредственное соединение приямков с ливневой и другими типами канализации запрещается.

5.2.5. Стены подвалов надлежит проектировать, как правило, из несущих железобетонных панелей. Допускается проектировать стены из бетонных блоков.

При устройстве подвалов в сложных гидрогеологических условиях строительной площадки, при больших нагрузках на пол цеха или при наличии разнообразных проемов в стенах и перекрытиях, а также при особых технологических требованиях подвалы следует выполнять из монолитного железобетона.

5.2.6. Подвал при наличии грунтовых вод должен быть защищен гидроизоляцией в соответствии с требованиями СП 71.13330.

В качестве основной меры защиты следует устраивать пластовые дренажи под всем полом подвала.

5.2.7. Температурно-усадочные швы в подвалах следует предусматривать на расстоянии не более 60 м для монолитных и 120 м для сборных и сборно-монолитных конструкций подвалов (без расчета на температурно-усадочные деформации), При назначении предельных расстояний между температурно-усадочными швами необходимо устраивать временный шов по середине температурного блока.

5.2.8. Обратную засыпку пазух котлована надлежит производить с двух противоположных сторон подвала с перепадом по высоте не более 1 м.

5.2.9. В зданиях и сооружениях с нагрузкой на пол более 100 кПа (10 тс/м²) подвалы, как правило, размещать не следует.

5.2.10. Конструкции подвалов должны быть рассчитаны на воздействие постоянных и временных длительных нагрузок: от собственного веса железобетонных конструкций с учетом заливки швов, собственного веса пола на перекрытии, давления грунта на стены, равномерно распределенной полезной нагрузки от веса оборудования и веса складируемых материалов, людей, деталей и т.п.

Наружные стены подвалов рассчитываются по предельным состояниям первой и второй групп на те же условия, что и подпорные стены.

Для стен подвалов расчет на устойчивость конструкций против глубинного сдвига при b = 0,5j₁ и b = j₁ по 5.1.17 производить не следует.

5.2.11. Горизонтальное активное давление грунта от собственного веса и временной нагрузки необходимо определять по обязательному приложению В.

5.2.12. При одностороннем загружении подвала временной нагрузкой расчет должен выполняться с учетом упругого отпора грунта с противоположной стороны подвала, который должен определяться в зависимости от модуля деформации грунта засыпки Е', значение которого допускается определять по формуле

E' = (0,5 + 0,3h₁) · b₁ · E, (6)

где h₁- расстояние от уровня пола до низа перекрытия; значение в скобках принимается не более единицы;

b₁ = 0,7 при засыпке грунтом основания;

b₁ = 0,9 то же, малосжимаемым грунтом;

E - модуль деформации грунта основания.

5.2.13. За расчетную схему конструкции подвала принимается поперечная рама, состоящая из стен, колонн и опертых на них элементов перекрытия (рисунок 2).

0123A10B1DE05946

Рисунок 2 - Расчетная схема поперечной рамы подвала

5.2.14. Стену, входящую в поперечную раму подвала (рисунок 3), следует рассчитывать как стержень постоянный или шарнирно опертый поверху и защемленный в фундамент бесконечной жесткости, который опирается на упругое основание, характеризуемое модулем деформации грунта Е.

0123A10B1DE05946

Рисунок 3 - Расчетная схема стены подвала

5.2.15. Активное давление грунта следует определять по приложению В с разделением нагрузки на симметричную p_h_1,2,3 и одностороннюю p_h_4,5,6.

Усилия в стене подвала следует определять как в балочной конструкции в зависимости от реакции R на верхней опоре на единицу длины стены.

5.2.16. При симметричном действии нагрузки реакцию R₁следует определять по формуле

0123A10B1DE05946

(7)

где p_h₁, p_h2, h₂, h₃ - см. рисунок 3;

k - коэффициент, учитывающий изменение реакции R₁за счет поворота фундамента:

0123A10B1DE05946

(8)

здесь ω - коэффициент, принимаемый равным:

6 - для положительных значений М и Q; 3 - для их отрицательных значений, а также для M₀и F_sa (см. рисунок 3);

m = (h₂ + h₃)/h₂, (9)

E_b - модуль упругости бетона;

Е - модуль деформации грунта основания;

b - ширина подошвы фундамента стены;

I_h - момент инерции 1 м сечения стены, который допускается определять по приведенной толщине стены t_red, определяемой по формуле

t_red = (2t₂ + t₁)/3, (10)

где t₁ - толщина стены в верхней части;

t₂ - то же, в нижней части (в уровне сопряжения с фундаментом);

G₁ - сумма веса грунта и временной нагрузки на внешней стороне фундамента при симметричном ее расположении;

е - эксцентриситет приложения силы G₁ (G₂) относительно центра тяжести подошвы фундамента;

v₁ и v₂ - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стены по высоте и принимаемые по таблице 3.

Таблица 3

t₁/t₂	1,0	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
v₁	0,375	0,357	0,346	0,335	0,321	0,303
v₂	0,1	0,092	0,088	0,083	0,076	0,069

5.2.17. При одностороннем действии горизонтальной нагрузки реакцию R₂следует определять по формуле

0123A10B1DE05946

(11)

где p_h4, p_h5 -см. рисунок 3;

G₂- вес временной нагрузки на внешней стороне фундамента при одностороннем ее расположении;

k₁ - коэффициент, учитывающий изменение реакции R₂ за счет смещения перекрытия при одностороннем загружении подвала:

(12)

здесь k₀ - коэффициент, принимаемый равным:

4 - для однопролетных подвалов, 3 - для двухпролетных, 2 - для трехпролетных подвалов, 0 - для подвалов с несмещаемым перекрытием;

E' - определяется по формуле (6).

5.2.18. Расчет устойчивости стен подвала против сдвига по контакту подошвы с основанием, а также устойчивость грунта основания под подошвой фундамента следует производить соответственно по формулам (1), (3), (4), (5).

5.2.19. При расчете стен подвалов на сдвиг удерживающую силу F_sr следует определять по формуле (3), а сдвигающую силу F_sa в уровне подошвы фундамента от симметричной нагрузки - по формуле

0123A10B1DE05946

(13)

5.2.20. Момент от симметричной нагрузки в уровне подошвы фундамента M₀ следует определять по формуле

0123A10B1DE05946

(14)

от односторонней нагрузки F_sa и M₀ следует определять аналогично формулам (13) и (14), заменив соответственно R₁ на R₂, ph₁ - на p_h₄ и p_h₃ - на p_h₆.

5.2.21. Если устойчивость стен подвала против сдвига не обеспечивается принятыми размерами фундаментов, необходимо предусматривать мероприятия, препятствующие сдвигу, например устройство распорок и др. В этом случае приведенный угол наклона равнодействующей внешней нагрузки к вертикали в уровне подошвы фундамента принимается равным нулю.

5.2.22. При наличии конструкций, препятствующих повороту фундамента (сплошная фундаментная плита, перекрестные ленты для внутреннего каркаса и т.п.), коэффициент k следует принимать равным нулю.

Тоннели и каналы

5.3.1. Нормы настоящего раздела надлежит соблюдать при проектировании тоннелей (конвейерных, подштабельных, пешеходных, коммуникационных, кабельных и комбинированных) и каналов, сооружаемых открытым способом.

5.3.2. Высоту и ширину тоннелей, каналов (между выступающими частями несущих конструкций) рекомендуется принимать кратными 300 мм.

Внутренние каналы могут иметь верх плит перекрытия в уровне с чистым полом цеха непосредственно под одеждой пола, а тоннели - ниже пола на 300 мм.

Открытые каналы - траншеи должны быть ограждены перилами высотой не менее 600 мм.

5.3.3. Тоннели и каналы следует проектировать из сборных унифицированных железобетонных элементов или из монолитного железобетона.

Для отделки пешеходных тоннелей следует использовать долговечные, экономичные, удобные в эксплуатации несгораемые материалы, обеспечивающие легкость промывки конструкций с их применением.

5.3.4. Тоннели и каналы, располагаемые вне зданий и дорог, должны быть, как правило, заглублены от поверхности земли до верха перекрытия не менее чем на 0,3 м.

На огражденных территориях, доступных только для обслуживающего персонала, отметку верха перекрытия кабельных каналов допускается предусматривать на уровне планировочной отметки земли.

5.3.5. Тоннели и каналы, располагаемые под автомобильными дорогами, должны быть заглублены от верха дорожного покрытия до верха перекрытий не менее чем на 0,5 м, при расположении под железными дорогами - не менее чем на 1 м от низа шпал.

5.3.6. При расположении тоннелей и каналов внутри цехов минимальное заглубление верха перекрытий тоннелей и каналов от отметки чистого пола следует, как правило, принимать:

для тоннелей - 0,3 м;

для каналов допускается отметку верха перекрытия канала принимать равной отметке чистого пола.

5.3.7. Каналы и тоннели должны быть рассчитаны:

по предельным состояниям первой группы (по несущей способности) - на прочность элементов конструкций и узлов соединения;

по предельным состояниям второй группы (по пригодности к нормальной эксплуатации) - на допустимые значения деформаций и ширины раскрытия трещин.

5.3.8. При расчетах конструкций тоннелей и каналов необходимо учитывать симметричное и одностороннее загружения их временными вертикальными нагрузками. Расчет следует производить с учетом упругого отпора грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях, принимая упругое основание в виде однородной среды, характеризуемой модулем деформации E для грунта ненарушенного сложения (грунта основания) и модулем деформации E для грунта засыпки. Модуль деформации E допускается определять по формуле (6).

5.3.9. При симметричном загружении (рисунок 4) изгибающий момент в нижнем узле тоннеля M₁с шарнирным опиранием плит перекрытия следует определять по формуле

0123A10B1DE05946

(15)

где k - коэффициент, учитывающий изменение момента в нижнем узле за счет его поворота:

(16)

N₁- нормальная сила (рисунок 4, а);

ψ_N, ψ_M - коэффициенты, определяемые по формулам:

ψ_N = 0,3(6 + 0,1a_v); (17)

ψ_M = 0,2(100 + a_v), (18)

здесь a_v - показатель гибкости днища:

a_v = p · E · b³/E_b · I_v. (19)

В формулах (15) - (19) приняты следующие обозначения:

I_v - момент инерции 1 м сечения днища;

Е - модуль деформации грунта основания;

v₃, v₄ - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стены по высоте и принимаемые по таблице 4 в зависимости от толщины стены в верхней t₁ и нижней t₂ частях тоннеля.

Таблица 4

t₁/t₂	1,0	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
v₃	0,0583	0,0683	0,0753	0,0813	0,0883	0,0993
v₄	0,0667	0,0747	0,0747	0,0837	0,0907	0,0977

Усилия в стене следует определять как для балки, лежащей на двух опорах, с нагрузками p_h₁, p_h₂, реакцией на верхней опоре (распорке) R₁и опорным моментом на нижней опоре М₁.

Усилие в верхней распорке R₁определяется по формуле

0123A10B1DE05946

(20)

Усилия в днище следует определять как для балки, лежащей на упругом основании с модулем деформации Е и загруженной симметричными силами N₁ и моментами М₁(см. рисунок 4, а).

5.3.10. При одностороннем загружении горизонтальными нагрузками p_h₃, p_h₄ (рисунок 4, б) момент в нижнем левом углу тоннеля определяется по формуле

0123A10B1DE05946

(21)

где k₁ - коэффициент, учитывающий изменение момента в нижнем узле за счет смещения перекрытия:

(22)

Е' - определяется по формуле (6).

Остальные обозначения те же, что в формуле (15).

Усилие в верхней распорке R₂определяется по формуле (20).

0123A10B1DE05946

а - симметричное загружение; б - одностороннее загружение

Рисунок 4 - Расчетная схема тоннеля с шарнирами в уровне плит перекрытия

Горизонтальное смещение тоннеля понизу и момент в правом нижнем узле тоннеля ввиду их малой величины принимают равными нулю.

Усилия в загруженной (левой) стене определяются аналогично усилиям в стене от симметричной нагрузки. Усилия в днище определяются аналогично усилиям от симметричной нагрузки, но с приложением одностороннего момента M₂(см. рисунок 4).

Усилия в незагруженной, отпорной (правой) стене определяются как для балки, лежащей на упругом основании с модулем деформации грунта Е' и имеющей несмещаемую горизонтальную опору в уровне днища и нагруженную на верхнем конце силой R₂.

5.3.11. При заглублении верха тоннеля от поверхности грунта более чем на 2 м, а также при временной нагрузке, расположенной на поверхности, интенсивностью q £ 9,81 кПа (1 тс/м²) независимо от глубины заложения расчет тоннелей допускается производить только на симметричное загружение полной нагрузкой.

5.3.12. Расчетные усилия в замкнутых тоннелях и каналах с шарнирными узлами посредине стены должны определяться с учетом изменений расчетных усилий (моментов и поперечных сил), вызванных взаимодействием конструкций с грунтом.

5.3.13. Тоннели и каналы, заложенные ниже прогнозируемого уровня грунтовых вод, следует рассчитывать на возможность всплытия от расчетных нагрузок по формуле

(23)

где ΣG - сумма всех постоянных вертикальных расчетных нагрузок с минимальными коэффициентами надежности по нагрузке, действующих на длину одного метра тоннеля или канала;

А - площадь подошвы тоннеля или канала на длину одного метра;

h_w - расстояние от уровня грунтовых вод до подошвы тоннеля или канала (без учета бетонной подготовки);

g_w - удельный вес воды, равный 1;

g_f - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,2.

5.3.14. Выходы из конвейерных, коммуникационных (кроме кабельных) тоннелей должны предусматриваться не реже чем через 100 м, но не менее двух, кроме случаев, предусмотренных СП 1.13130 - СП 3.13130 и стандартами организаций отдельных отраслей промышленности.

5.3.15. Тоннели и каналы должны быть защищены от проникания в них грунтовых и поверхностных вод в соответствии с СП 71.13330.

5.3.16. Конструктивные решения пешеходных тоннелей должны обеспечивать возможность пользования ими маломобильными группами населения с учетом требований СП 59.13330.

Опускные колодцы

5.4.1. Нормы настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании опускных колодцев, которые по назначению могут быть разделены на два типа: опускные колодцы для устройства фундаментов ответственных зданий и сооружений и опускные подземные сооружения для размещения в них разнообразного технологического оборудования и служебных помещений (водозаборные и канализационные насосные станции; камеры дробления горно-обогатительных, металлургических и калийных комбинатов; скиповые ямы доменных печей; склады и хранилища различного назначения и другие подземные объекты).

5.4.2. В плане опускные колодцы, как правило, должны иметь форму круга или вписанного в него многоугольника. Монолитные колодцы допускается проектировать прямоугольной формы. При прямоугольном очертании колодца углы необходимо закруглять.

5.4.3. Диаметр в свету круглых и размер сторон прямоугольных колодцев следует, как правило, принимать, от 6 до 24 м - кратными 3 м, а от 24 до 60 м - кратными 6 м. Разрешается принимать эти размеры кратными 0,6 м.

Размер колодцев по высоте следует принимать кратным 0,6 м.

5.4.4. В прямоугольных в плане колодцах с отношением размеров сторон более чем 1:2 необходимо предусматривать поперечные несущие перегородки или временные (на период опускания) распорки.

5.4.5. При примыкании колодца к другим сооружениям следует учитывать разность осадок сооружений.

5.4.6. Колодцы следует проектировать, как правило, тонкостенными, погружаемыми в тиксотропной рубашке, за исключением строительства на скальных грунтах, а также на площадках с оползнями, карстами или пустотами.

Тиксотропная рубашка предназначена для резкого снижения сил бокового трения, препятствующих опусканию сооружения, и выполняется из тиксотропного глинистого раствора, который заполняет полость между наружной поверхностью сооружения и грунтом.

5.4.7. Сборные железобетонные стены колодцев следует проектировать из плоских панелей или крупногабаритных пустотелых блоков из тяжелого бетона класса не ниже В25. Класс бетона или раствора для замоноличивания сборных конструкций должен быть не ниже класса бетона соединяемых элементов.

Монолитные железобетонные стены колодцев следует проектировать из тяжелого бетона класса не ниже В15.

5.4.8. Железобетонные днища колодцев должны быть монолитными из тяжелого бетона класса не ниже В15.

5.4.9. Бетон колодцев, погружаемых в обводненные грунты, должен иметь проектную марку по водонепроницаемости не ниже W4; марку по морозостойкости и среднюю плотность бетона следует принимать по СП 63.13330.

5.4.10. Горизонтальное давление грунта на стены и нож колодца следует определять как сумму давлений: основного - от грунта или тиксотропного раствора и дополнительного - от крена колодца, возникающего в результате его погружения.

5.4.11. Расчет опускного колодца следует производить в следующем порядке: определяют глубину колодца, наружные размеры (диаметр) колодца, толщину стенок оболочки, рассчитывают отдельные конструктивные элементы оболочки.

Глубину погружения колодца назначают в соответствии с данными инженерно-геологических изысканий, выполненных на площадке строительства сооружения, возводимого на колодце. Необходимо, чтобы в пределах контура опускного колодца была заложена по крайней мере одна буровая скважина. При колодцах диаметром более 10 - 15 м закладывают не менее трех буровых скважин.

В случае, когда в качестве основания колодца выбраны практически несжимаемые скальные и полускальные породы, глубина погружения колодца определяется отметками верха этих пород и поверхности, с которой он будет опускаться. При закладке колодца на сжимаемых грунтах глубину его погружения определяют исходя из допустимой осадки данного сооружения.

5.4.12. Основное горизонтальное давление грунта в период погружения колодца следует определять по формуле

0123A10B1DE05946

(24)

где 0123A10B1DE05946

c₀, j₀ ^_ удельное сцепление и угол внутреннего трения грунта, принимаемые при отсутствии покрытий стен и электроосмоса равными:

(25)

k₁, k₂, k₃ - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта j и отношения и определяемые по таблице 6;

r - радиус наружной окружности колодца или условный радиус для некруглых в плане колодцев, который принимается равным наибольшему расстоянию от центральной оси колодца до наиболее удаленной точки его наружной поверхности;

g - удельный вес грунта;

z - расстояние от поверхности грунта до рассматриваемого сечения;

q - сплошная вертикальная равномерно распределенная нагрузка, принимаемая 20 кПа (2 тс/м²), кроме случаев, особо оговоренных в задании;

c - удельное сцепление грунта;

k - коэффициент, учитывающий уменьшение сцепления грунта в результате сдвига и назначаемый в зависимости от консистенции грунта.

При расчетах по предельным состояниям первой группы (в скобках - второй группы) значение к принимается равным по таблице 5:

Таблица 5

Консистенция грунта	k
Твердая	0,22 (0,33)
Полутвердая	0,25 (0,38)
Тугопластичная	0,29 (0,43)
Мягкопластичная	0,65 (1)

В случае, если колодец погружается в грунт с разнородными напластованиями, при определении p_h весь грунт, лежащий выше рассматриваемого слоя, заменяется эквивалентным слоем грунта, высота которого, приведенная к объемному весу рассматриваемого слоя, определяется по формуле

(26)

где - вес всех (n - 1) слоев грунта, лежащих выше рассматриваемого слоя высотой h_n;

g_n - удельный вес грунта в слое п.

5.4.13. Основное давление тиксотропного раствора в период погружения колодца следует определять по формуле

p_h = g₁ · z, (27)

где g₁ - удельный вес тиксотропного раствора.

Основное горизонтальное давление грунта на участке ножа и глиняного замка следует определять по формуле (24).

5.4.14. Давление грунта, расположенного ниже уровня грунтовых вод, необходимо определять с учетом взвешивающего действия воды.

5.4.15. Дополнительное горизонтальное давление грунта на участке стены колодца и ножа, а при тиксотропной рубашке - только на участке ножа следует определять по формуле

P_ad = 0,25P_h. (28)

Дополнительное горизонтальное давление на участке стены тиксотропной рубашки следует определять по формуле

P_ad = 0,15P_h. (29)

5.4.16. Основное давление грунта в плане колодца следует принимать равномерно распределенным.

5.4.17. Распределение дополнительного давления в плане для круглых колодцев (рисунок 5) следует принимать изменяющимся по формуле

p_ad_b = p_ad · sinb (30)

Таблица 6