Узел сопряжения монолитной стены с фундаментом
Обновлено: 19.04.2024
Узел сопряжения монолитной стены с фундаментом
МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
Monolithic structural systems. Design rules
Дата введения 2019-06-26
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию монолитных конструктивных систем жилых и общественных зданий и сооружений, а также их несущих элементов и узлов.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - канд. техн. наук С.А.Зенин; доктор техн. наук Е.А.Чистяков, канд. техн. наук Р.Ш.Шарипов, О.В.Кудинов).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование конструктивных систем зданий (сооружений) гражданского назначения (жилые и общественные), в которых все основные несущие элементы (колонны, пилоны, стены, перекрытия, покрытия, фундаменты) выполняют из монолитного железобетона.
Свод правил не распространяется на проектирование конструкций усиления из монолитного железобетона.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изменением N 1)
СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)
СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"
СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)
СП 112.13330.2011 "СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений"
СП 266.1325800.2016 Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования
СП 267.1325800.2016 Здания и комплексы высотные. Правила проектирования
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия
СП 311.1325800.2017 Бетонные и железобетонные конструкции из высокопрочных бетонов. Правила проектирования
СП 351.1325800.2017 Бетонные и железобетонные конструкции из легких бетонов. Правила проектирования
СП 385.1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения
СП 387.1325800.2018 Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытий. Правила проектирования
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 27751, ГОСТ 26633, СП 20.13330, СП 63.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 конструктивная система здания (сооружения): Совокупность взаимосвязанных несущих элементов здания (сооружения), обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость на стадии возведения и стадии эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий.
3.2 монолитная конструктивная система: Конструктивная система здания (сооружения), все несущие элементы которого выполнены из монолитного железобетона.
3.3 ядро жесткости (здесь): Совокупность вертикальных несущих элементов (стен) здания (сооружения), образующих замкнутый контур в плане (или близкий к нему) и обеспечивающих общую пространственную жесткость конструктивной системы здания (сооружения).
4 Общие положения
4.1 Монолитные конструктивные системы проектируют по настоящему своду правил с учетом СП 63.13330. Узлы и сопряжения несущих элементов при проектировании монолитных конструктивных систем принимают преимущественно жесткими.
4.2 Конструктивная система должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания (сооружения) на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий. В общем случае для монолитных конструктивных систем, их несущих элементов и узлов должны быть соблюдены общие требования пожаробезопасности, надежности, долговечности, тепло- и звукоизоляции, коррозионной стойкости, прочности, трещиностойкости и деформативности, установленные в ГОСТ 27751, СП 2.13130, СП 16.13330, СП 20.13330, СП 22.13330, СП 24.13330, СП 28.13330, СП 50.13330, СП 51.13330, СП 63.13330, СП 70.13330, СП 112.13330, [1].
4.3 Расчет и проектирование монолитных конструктивных систем при сейсмических воздействиях следует выполнять согласно СП 14.13330.
4.4 При проектировании монолитных конструктивных систем рекомендуется выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении конструктивные решения с целью снижения материалоемкости и трудозатрат при производстве работ.
Проектирование монолитных конструктивных систем рекомендуется выполнять с учетом их жизненного цикла с учетом параметров долговечности, моделей разрушения, мониторинга состояния, оценки срока службы железобетонных элементов и т.п., включая рассмотрение вопросов снижения негативного воздействия на окружающую среду.
4.5 Несущие элементы в монолитных конструктивных системах должны быть сконструированы таким образом, чтобы с достаточной надежностью предотвратить возникновение предельных состояний всех видов. Это достигается выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно настоящему своду правил и действующим нормативным документам.
Надежность несущих элементов обеспечивают расчетом по предельным состояниям первой и второй групп путем использования расчетных значений нагрузок и характеристик материалов, с учетом уровня ответственности здания (сооружения).
Расчетные значения нагрузок и характеристик материалов определяют как произведение их нормативных значений на коэффициенты надежности, соответствующие рассматриваемому предельному состоянию.
Уровень ответственности для монолитных конструктивных систем принимают исходя из класса сооружения по ГОСТ 27751 и техническому заданию на проектирование.
При расчете монолитных конструктивных систем, их несущих элементов и узлов следует учитывать коэффициенты надежности по ответственности , принимаемые согласно ГОСТ 27751.
4.6 Нормативные значения нагрузок и воздействий, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний нагрузок, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) следует принимать в соответствии с СП 20.13330, разработанными проектными решениями и техническим заданием на проектирование.
4.7 Расчет монолитных конструктивных систем, их несущих элементов и узлов выполняют на действие вертикальных и горизонтальных постоянных и временных (кратковременных, длительных и особых) нагрузок и воздействий с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок согласно СП 20.13330 или соответствующих им усилий.
4.8 Материалы для несущих элементов монолитных конструктивных систем и их характеристики принимают в соответствии с разделом 6 СП 63.13330.2012, с разделом 6 СП 311.1325800.2017, а также с настоящим сводом правил.
4.9 Материалы для стальных элементов, применяемых в несущих железобетонных элементах (закладные детали, анкерные устройства и т.д.) принимают с учетом СП 16.13330 с обеспечением необходимой долговечности и огнестойкости согласно СП 2.13330*, СП 28.13330, СП 112.13330, [1]. Материалы для стальных соединительных муфт механического соединения арматурных стержней принимают согласно приложению М СП 63.13330.2012.
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СП 2.13130.2012. - Примечание изготовителя базы данных.
4.10 В чертежах несущих железобетонных элементов должны быть указаны характеристики бетона по прочности и морозостойкости (в необходимых случаях, в частности, для наружных подземных конструкций и фундаментов - по водонепроницаемости).
4.11 В проектах необходимо указывать способ (или мероприятия) возведения монолитных конструктивных систем при отрицательных температурах (в зимнее время), обеспечивающий устойчивость здания (сооружения), прочность его несущих элементов и узлов в период возведения и эксплуатации.
4.12 Проектирование монолитных конструктивных систем зданий (сооружений) с повышенным уровнем ответственности (класс КС-3) выполняют при научно-техническом сопровождении проектирования.
4.13 Для обеспечения повышенной трещиностойкости и водонепроницаемости железобетонных элементов монолитных конструктивных систем, а также для увеличения прочности бетона элементов на растяжение могут быть применены самонапрягающиеся бетоны согласно подразделу 6.1 СП 63.13330.2012.
4.14 Для несущих элементов монолитных конструктивных систем должна быть выполнена расчетная проверка обеспеченности принятого предела огнестойкости согласно СП 112.13330, [1].
4.15 Для несущих элементов монолитных конструктивных систем высотных зданий и комплексов (5.1.6) следует учитывать СП 267.1325800.
5 Конструктивные решения монолитных железобетонных зданий и сооружений
5.1 Конструктивные системы
5.1.1 В общем случае монолитная конструктивная система состоит из фундамента, вертикальных несущих элементов (колонн, пилонов и стен) и горизонтальных несущих элементов (плит и балок перекрытий и покрытия), взаимосвязь которых образует единую пространственную систему.
5.1.2 В зависимости от типа вертикальных несущих элементов (колонн, пилонов и стен) различают следующие монолитные конструктивные системы:
- каркасные - основные несущие вертикальные элементы - колонны или пилоны (рисунок 5.1);
- стеновые - основные несущие вертикальные элементы - стены (рисунок 5.2);
Жесткое соединение монолитной плиты и стены
А зачем Вам нужна длина анкеровки и что Вы понимаете под этом термином? Зачем к теме прикрепили опрос? Думаете, что такие вопросы можно решать голосованием?
По сути вопроса в этой конструкции важна длина перехлеста арматуры. Ее определить не представляется сложным.
Человек с пробегом. Инженер.
Новороссийск Армируем по типу 2. Kiev, UkraineПо всей видимости, про п. 3.124 «Руководства по конструированию ЖБК», Москва 1978, - мы и так знаем.
Тогда вот более детальный источник:
Г.Г. Виноградов «Конструирование ЖБ элементов пром зданий» Ленинград 1973.
III. Конструирование ЖБ элементов. 5. Рамные узлы. 1. Сопряжение ригеля с концом стойки (с .94).
Мое решение – конструировать по рис. 35 а.
ВНИМАНИЕ: вместо l_aн принять l_н. Иначе - повторю мысль DK+ - для данной задачи (при малых моментах) нам не нужна анкеровка - нам нужна передача усилия через нахлест.
__________________Love & Peace
Strength & Stability А зачем Вам нужна длина анкеровки
В пособии по конструированию ЖБ говорится только о длине анкеровки. Например рис. 105а (см. вложение)
Думаете, что такие вопросы можно решать голосованием?Конечно нет. Мне просто интересна статистика.
Мое решение – конструировать по рис. 35 а.Согласен. Но тут у меня возникают некоторые вопросы:
1. Как определять длину нахлестки в случае, если у нас арматура плиты d20, а стены - d16?
2. Случай притащенный за уши: если у нас массивная стена (например толщиной 600 мм), зачем нам вообще отгиб рабочей арматуры плиты? (см. вложение)
"В пособии по конструированию ЖБ говорится только о длине анкеровки. Например рис. 105а (см. вложение)"
Если бы это были мои конструкции, то п. 3.135 "Руководства" мне бы не подошел, т.к. стена не является опорой плиты, в моем понимании сопромата. Узел стена - плита - это именно УЗЕЛ, который я конструирую по 3.124.
1. Как определять длину нахлестки в случае, если у нас арматура плиты d20, а стены - d16?Предлагаю все-таки заглянуть в книгу Виноградова и самостоятельно ответить на этот вопрос.
2. Случай притащенный за уши: если у нас массивная стена (например толщиной 600 мм), зачем нам вообще отгиб рабочей арматуры плиты? (см. вложение)Что ж, если Вы видите здесь таскание ушей, то конечно, я с Вами соглашусь. Тогда просветите – укажите где в руководстве (другом док-те) есть правила конструирования узлов СТЕНА – ПЕРЕКРЫТИЕ. Тогда сможем поговорить по существу. Без ушей. Также важны ваши ссылки на конструирование при разных соотношениях сечений СТЕНА – ПЕРЕКРЫТИЕ (например, 1000/200; 200/200; 200/1000).
Что означает выражение "при малых моментах"? И как это определить? ВНИМАНИЕ, ОПАСНОСТЬ – ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ НЕ ПОДКРЕПЛЕННОЕ НОРМАТИВНОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ.1. Я принимаю, что система ригель-колонна определяется малыми, средними или большими моментами по плотности арматуры, которую я заложил. Если в верхней зоне 2 d16 – моменты малые. Если 8 d16 – большие. И т.п.
2. Система плита-стена, у меня, почти всегда будет иметь малые моменты. Т.е. я предпочту максимальное конструирование d16_S100, чем d32_S75. Но если бы жизнь заставила d32_S75 в узле СТЕНА/ПЕРЕКРЫТИЕ – я бы все это переосмыслил… __________________
Love & Peace
Strength & Stability Последний раз редактировалось МЕТОД, 14.04.2013 в 12:12 . стена не является опорой плиты, в моем понимании сопромата. Узел стена - плита - это именно УЗЕЛ Предлагаю все-таки заглянуть в книгу Виноградова и самостоятельно ответить на этот вопрос
Заглянул, не понравилось. Тем более, что эти значения считались для арматуры старого типа (кольцевые ребра).
Теперь по существу. Все нижесказанное мое мнение, основанное только на интуиции:
Если же стена и плита образует рамную конструкцию, тогда и следует обеспечить совместную работу арматуры внешних граней и анкеровку арматуры.
Я здесь вижу два случая:
1. Диаметр арматуры в стене больше-равен диаметру арматуры в плите.
2. Диаметр арматуры в стене меньше диаметра арматуры в плите.
(см. вложение)
Узел 2.1 Опирание облицовки на монолитный пояс
Рис. 1. Нормаль стены подвала и наружной стены с облицовкой из кирпича.
Более подробно этот узел рассмотрен на рис. 2. "Ступенька" из утеплителя сделана с целью уменьшить эксцентриситет нагрузки от облицовки, а также выступ облицовки относительно цоколя.
Рис. 2. Узел опирания кладки облицовки.
В плане монолитный пояс сделан таким образом:
Рис. 3. Монолитный пояс, вид сверху.
Видно, что пояс состоит из двух частей: основной шириной 350 мм, на которую монтируется стена и плиты перекрытия, а также консольный пояс шириной 100 мм, на который и монтируется облицовка. Пояс облицовки изолирован от основного вкладками из ЭППС толщиной 100 мм и связан с ним перешейками 100 мм шириной, выполняющими роль коротких консольных балок, на которых держится пояс облицовки.
И 3д-вид этого решения:
Рис. 4. 3д-вид узла.
Как и положено балкам, перешейки армируются в верхней и нижней зоне стержнями 10А500С. Для надёжного анкерования в теле пояса облицовки и в основном поясе арматура выполнена в виде скобы с отогнутыми концами, которая также выполняет роль хомута. Для снижения вероятности наклонных трещин добавлен стержень 8А500С с анкеровкой крюком за продольную арматуру пояса облицовки (замена хомутам). Его можно сделать и из арматуры 8А240, если А500С такого диаметра найти не удастся. Ещё вариант - заменить двумя стержнями аналогичного профиля из Вр 2 5мм, они ставятся тогда с двух сторон от 10А500С.
Ниже расчёт армирования в Robot для нагрузки на пояс 1,4 тн/м с перешейками 100х200 мм с шагом 600 мм. Прежде чем производить расчёт, разберёмся с геометрией узла. Рассмотрим узел детально:
Рис. 4а. Зд-вид перешейка увеличено. Отделка и утеплитель скрыты.
Расположение утеплителя в узле выбрано неслучайно, а так, чтобы уменьшить консольный вылет пояса. Рассмотрим на разрезе:
Рис. 4б. Разрез узла по перешейку.
На разрезе видно, что расстояние от стены, на которую опирается пояс, до центра облицовки составляет 100 мм. Равномерное распределение нагрузки от облицовки по всей ширине позволяет задать её сосредоточенной нагрузкой в центре (случай 1). Но для уверенности рассмотрим и худший случай, когда вся масса облицовки приходится на край консоли, да ещё и с учётом выступа кирпича (синяя линия и случай 2).
Расчётная модель в Robote будет выглядеть как жёстко защемлённая балка 100х200 мм длиной 560 мм из бетона В15 с консольным вылетом 160 мм. И два случая приложения силы:
Рис. 4в. Расчёт при центральном приложении силы.
Рис. 4г. Расчёт при приложении силы в крайнюю точку консоли.
При расчёте была взята нагрузка 8,5 кН на каждую балку. Армирование было задано двумя стержнями 10А500С сверху и снизу. Программа делает проверку изгибающих моментов нескольких сечениях (стержень/позиция) и определяет необходимую площадь армирования в см2 (красная стрелка на рис. 4в), а также необходимый % армирования сечения по расчёту. Зелёная стрелка показывает фактически принятый % армирования. Видно, что в самом худшем случае (рис. 4г) запас по армированию большой. Нули в красных выносках - деформация балки под нагрузкой (её нет).
Такое армирование позволяет опереть на пояс облицовку из керамического кирпича с высотой 5-6 метров.
Решение было подсмотрено в "большом" домостроении, например, в Пособие по проектированию монолитных домов предлагается такой узел для опирания внешней кирпичной облицовки:
Рис. 5. Решение из монолитного домостроения.
Рис. 6. Фрагменты решения.
Рис. 7. При меньших нагрузках от облицовки соотношение ширины термовкладыша к перешейку увеличивается.
Рис. 8. Вариант армирования в "большом" домостроении.
Также, рекомендую данную статью Орлович и Деркач к прочтению, и пример решения оттуда:
Рис. 9. Узел прогона из статьи Орлович и Деркач.
Несмотря на наличие мостиков холода в виде перешейков, данное решение является довольно эффективным с точки зрения теплоизоляции:
Рис. 10. Тепловая карта работы узла.
Для моделирования работы мостиков холода в 2-хмерной программе Elcut перешейки были приведены к эквивалентной сплошной перемычке (показана на рис. 10 стрелкой).
Аналогично данный узел исполняется и для МЗЛФ. У нас есть также решения заводской готовности для данного вида узла.
Читайте также: