Крепление самонесущих стен к колоннам

Обновлено: 17.05.2024

Совместная работа конструкций каркаса и стен

Принятые в настоящее время методы расчета каркасов зданий исходят из принципа независимой работы каркаса и стенового ограждения. В то же время проведенные ранее в ЦНИИпромзданий исследования показали, что стены включаются в работу каркаса, воспринимают часть горизонтальной нагрузки, заметно повышают жесткость системы «каркас-стена» и изменяют величину и распределение усилий в элементах каркаса. При этом отсутствие возможности численно оценить величины усилий может привести к повреждениям элементов. Учет совместной работы конструкций каркасов и стен может уменьшить количество вертикальных элементов жесткости и за счет этого повысить планировочную гибкость здания, получить экономию материалов и снизить трудоемкость монтажа. Наиболее сложным вариантом для учета является каркас с навесными и самонесущими стеновыми панелями. Панели обычно рассчитываются на восприятие ветровой нагрузки, действующей перпендикулярно к их плоскости, и не учитывается действие ветровой нагрузки в плоскости панели. В действительности каждое крепление способно передавать определенные, сравнительно небольшие, усилия на стены, которые, как показали исследования, не вызывают в них заметных напряжений и повреждений и не требуют дополнительного армирования.

Но так как таких креплений в плоскости стены несколько десятков, то суммарное усилие, передаваемое на стены и воспринимаемое ими, оказывается значительным. Поэтому при расчете необходимо рассматривать работу системы «каркас-стена».

Ниже мы рассмотрим в качестве усложненного варианта здания с вертикальными стальными устоями и стенами, соединенными с каркасом стержнями 014 мм , по аналогии с узлами стен промышленных зданий.

Расчетная схема здания со стенами из самонесущих панелей, приведенная на рис. ниже, включает стержневую систему, имитирующую связевые устои, к которой шарнирно, на уровне перекрытий, присоединяется консольный стержень, заменяющий рядовые колонны, стеновое ограждение, представленное в виде стержневой системы, состоящей из обобщенных крайних и промежуточных простенков, объединенных ригелем, заменяющим сплошной продольный ряд стеновых панелей, уложенных на простеночные панели.

Расчетная схема связевого каркаса и самонесущих стен

Соединительные стержни заменены стержнями, жесткость которых определяется по формуле |EF| = В а; В = S/Δ, где S - усилие, принимаемое по диаграмме S- Δ (рис. ниже), а - условная длина стержня.

Стержни, присоединяющие консольный стержень к связевому устою, приняты бесконечной жесткости

Расчетная схема здания со стенами из навесных панелей показана на рис. выше и представляет собой консольно заменяющую систему, имитирующую связевый устой, к которому в уровне перекрытий с помощью стержней бесконечной жесткости присоединены рамы, заменяющие стены на участках с ленточным остеклениями, и рамы, заменяющие глухие участки с навесными панелями. Колонны каркаса рассматриваются как стержни с короткими консолями бесконечной жесткости. Стеновая панель одним концом шарнирно опирается на конец этой консоли на расстоянии 2а, а другим концом на консоль колонны на расстоянии а от ее оси, передавая на них нагрузку от веса панелей - перемычек и расположенных над ними рядовых панелей. В зданиях со стенами из навесных панелей каждая панель вверху крепится к колонне с помощью соединительного стержня, как и панели в зданиях с самонесущими стенами. Жесткость этих стержней определяется так же, как и в стенах из самонесущих панелей. Рама, заменяющая глухие участки стен с навесными панелями, с помощью стержней бесконечной жесткости присоединяется к раме, заменяющей стены на участках с ленточным остеклением, а последняя, с помощью стержней бесконечной жесткости, присоединяется к узлам устоя.

Расчетная схема системы «связевый каркас-стена» при стенах из навесных панелей

Расчетная зависимость S - Δ (см. рис. выше) состоит из двух участков:

где и - количество соединительных стержней на один узел (и = 1 - для крайнего узла, п = 2- для среднего узла).

При этом расчетная зависимость с запасом оценивает усилия S, передаваемые с каркаса на стену, так как фактическое смещение Δ колонны относительно стены, которое допускает рассматриваемое крепление, больше принятого предлагаемой расчетной зависимостью. Это связано с принятым ограничением пластических деформаций.

При рассмотрении работы соединительного стержня на совместное действие ветровой нагрузки и усилий от температурных деформаций в здании с самонесущими стенами установлено, что в результате температурного воздействия все стержни могут пластически деформироваться и при последующем действии ветровой нагрузки сопротивляются только стержни на одной стороне здания, где деформации от ветра и температуры имеют различные знаки (направления).

Для обеспечения совместной работы каркаса и самонесущих стен необходимо проверить прочность швов между панелями из условия Q

на простенок в системе «каркас- стена». Q = ΣSi, при п - число соединительных стержней над рассматриваемым простенком

Эффективная совместная работа устоя и стены достигается, когда выполняется условие равножесткости этих элементов или перемещение устоя не превосходит Δ_y = Δ _ст+| Δ |s , где| Δ|s- предельно допустимое взаимное

смещение каркаса и стен, отвечающее 3%-ному удлинению крайней фибры соединительного стержня.

На основе проведенного численного исследования совместной работы каркаса и стен выявлено, что для связевого каркаса в обоих направлениях, а для рамного в направлении, перпендикулярном плоскости рам, наиболее неблагоприятным является случай одновременного длительного действия усилий от неравномерного вертикального загружения связевых панелей постоянной, временной нагрузками и кратковременного действия усилий от ветровой нагрузки.

При выполнении расчетов обычно вся вертикальная нагрузка рассматривается как длительно действующая.

Для статического расчета связевой панели действие внешних нагрузок сводится к действию системы горизонтальных и вертикальных сил.

Вертикальные нагрузки прикладываются в местах опирания ригелей на колонны, ветровая нагрузка прикладывается к узлам связевой панели на уровне перекрытий и покрытия.

При расчете по II группе предельных состояний температурные воздействия принимаются без учета суточных колебаний температур наружного воздуха и перепада от солнечной радиации.

Горизонтальным перемещениям самонесущих стен от температурного перепада препятствуют вертикальные простенки. Установлено, что общая стесненная деформация этой стены может быть определена по формулам:

а - шаг колонн, и - число простенков, Δ t - температурный перепад, Н_с. h_c - высота и ширина простенка, h_p - высота перемычечной панели.

Показано, что за счет изменения ширины простенков, а также сочетания глухих участков стен с участками с простенками можно регулировать деформацию стены относительно каркаса, не допуская ее выше значения, установленного для соединительного стержня при принятом (допустимом) уровне его пластических деформаций.

Условная жесткость соединительных стержней в стенах с самонесущими панелями при расчете по II группе предельных состояний определяется по формуле

Условная жесткость соединительных элементов для стен из навесных панелей определяется аналогично.

На основе численных исследований установлено, что распределение перемещений по высоте связевого и рамного каркасов, работающих совместно со стенами, близко к линейному. В здании со связевым каркасом по серии I.020-I/87, при принятых в них связях, перемещения каркаса относительно

стены в плоскости продольных стен значительно меньше 1 мм при расчете по

II группе предельных состояний, а при расчете по I группе (без учета температурных деформаций) составляют 1,1 мм . При отсутствии связевых устоев взаимное смещение каркаса и стен составили 12,1 мм , а перемещение устоя от ветровой полуколодцевой нагрузки (при расчете без учета стен) составляет 12,8 мм . Эти данные свидетельствуют о значительном влиянии стен на общую жесткость здания. Учет совместной работы каркаса и стен в системе «устой- каркас-стена» уменьшает значение момента на подошве фундамента под устоем до 20%, а усилие в опорном раскосе стальной связи устоя - на 30%.

В отдельных случаях здания могут эксплуатироваться без связевых устоев, т.е. ветровая нагрузка при этом воспринимается стенами. В настоящее время еще не накоплен опыт проектирования и эксплуатации зданий без связевых устоев. Поэтому, проявляя определенную осторожность, в зданиях со связевым каркасом и в зданиях с рамным каркасом в плоскости, перпендикулярной плоскости основных рам, когда по расчету связевые устои не требуются, рекомендуется оставлять определенное их число, исходя из конструктивных соображений. Наличие этих связей обеспечит устойчивость каркаса при монтаже и при дальнейшей реконструкции, связанной с изменением конструкции стен или с их частичной разборкой. Такие связи не допустят увеличения перемещений и усилий вследствие кручения здания в плане при изменении интенсивности давления ветра только на части его длины, например, при строительстве впереди существующего здания, нового, закрывающего только часть фасада.

Уменьшение количества, а в отдельных случаях площади сечения вертикальных металлических связей в многоэтажных зданиях, благодаря учету сопротивления наружных панелей стен, позволяет повысить планировочную гибкость здания, улучшить интерьер здания, получить экономию материальных и трудовых ресурсов.

Для более надежного и эффективного включения стен с гибким креплением в работу рам необходимо учитывать усилия, которые передаются на них при деформациях каркаса. Для этого требуется обеспечить необходимую прочность закладных деталей в стеновых панелях.

О креплении стен из пено-газобетона

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

А вот картинка.
[ATTACH]1159865007.jpg[/ATTACH]

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

Новокузнецк

а почему пено-газобетон? я читал гдето в сети расчет стоимости стен из данного материала. сам пено-газобетон стоит дешевле кирпича с утеплителем, но в него нужно больше анкерного крепежа для навесного фасада. в итоге дороже получается.

v_alex
1. Дело в нагрузках от самих стен. Кирпич при 1800кг/м3, толщиной стены 250 (h=3м) дает 1.4 т/п.м., толщиной 380 - 2.2 т/п.м., а из легкого камня при 600кг/м3 (толщиной 250) всего 0.5 т/п.м.
2. Применяя кладку из кирпича (это для сейсмозон), ее надо исключать из работы на горизонтальные воздействия, т.е. - пенополистирольные прокладки. И все та же проблема с креплением к каркасу и перекрытиям. А как крепить на консольных участках? Если с ж/б включениями, то такую кладку надо учитывать в работе, а это в сейсмозонах проблематично.
3. Кладка же из пенобетона способна сминаться на контактах с несущими кон-циями и в работе не участвует, НО. проблема с крепежом. Вот в чем суть первоначального вопроса.

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

EUDGEN
В Украине действует ДБН (СНиП) по проектированию зданий из кмней пильного известняка.
В нем приведены узлы крепления стенового заполнения к каркасу. Вот выдержка из него.
Удачи.
[ATTACH]1159873235.zip[/ATTACH]

Краснодар, край

Интересно, здания с такими ограждающими конструкциями
испытывали реальное сейсмическое воздействие?
и каковы последствия?

Краснодар, край

Эта фирма продает термокраски и стеновые блоки. Вот и пытаются
чтото изобразить. А идея изначально была в применении в качестве арматуры полимерной (стекло и пр.) сетки наклеиваемой на наружные стены, с использованием пластиковых анкеров и полимерцементного клея. Я пытался обсудить на сайте жизнеспособность такой системы, но никто не проявил интереса. А жаль. Американцы такие трехслойные панели льют, в Бийске тоже работают в этом направлении, в Киргизии, в Белгороде чтото-ктото.

Romka
1. Спасибо за фрагмент из ДБН. Здесь рекомендуется применение закладных деталей в колоннах и, думаю, по аналогии - и в ригелях (перекрытиях).
2. Вопрос: ввиду, установившихся в настоящее время, методов работы с колес, порой заказчик на стадии проектирования не знает, какие стены он приобретет, и соответственно не ясно какие ЗД установить? У нас в этом вопросе полный произвол - кто во что горазд: и ЗД, и выпуски, и дюбеля, и шпонки. Но мне думается, что метод с засверливанием по месту наиболее отвечает современным темпам и способам ведения строительства.
Вопрос к Витос
Чудный сайт "ТермоТехнологии". но, подскажите, как скачать все страницы для удобного обозрения. Уж очень долго разворачивается постранично (м.б. у меня иннет медленный?).
И как я понял, здесь все на засверленных дюбелях - то, что любишь!
И что по этому поводу сказано в нормах для сейсмозон? (Вопрос ко всем).

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

И еще один формальный вопрос:
В каком разделе проекта АР или КЖ указываются крепежи и спецификации к ним?

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

Еще вопрос:
Что, арматуру в колонны тоже засвеливать или оставлять выпуски? Последнее маловероятно - как угадать с попаданием в гориз.швы кладки? Если засверливать, то как и чем укрепить арматурные стержни в засверленном отверстии? И нужно ли крепить стену к нижней плите пепрекрытия?
Позаимствовал картинку из ТТ:
[ATTACH]1159949902.jpg[/ATTACH]

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

Новокузнецк

Мы пристреливаем закладную деталь дюбелями сверху к ригелю и колонне. к ней варим арматуру. снизу в ригеле закладываем закладную, к которой привариваем "П" образный гнутый лист. вроде проще не бывает.

Еще вопрос:
Что, арматуру в колонны тоже засвеливать или оставлять выпуски?

действуем следующим образом:
в колонне с необходимым шагом закладываем закладные детали, а затем в процессе кладки привариваем к ним выпуски, которые попадают в швы.
(металлозатратно, но всегда в нужное место)

__________________
хорошее - в обыденном

v_alex

В технологии ТТ низ кладки вроде ничем не крепится?
А все-таки заманчиво (менее маретиалоемко) арматуру засверлить по месту в колонны. Вопрос с заделкой, думаю, можно применить напрягаемый бетон или полимерный клей?
Насчет пристрелки дюбелями кверху реалистичен, но также трудоемок - стрелять вверх сложно :roll: .
p_sh
А вот с установкой закладных в колонны вопрос: во-первых усложнение раздела КЖ, да и усложнение на монаже, а во-вторых, неизвестно какие стеновые камни применят - их сейчас великое множество типоразмеров и угадать места ЗД непросто. И как в ЗД варить проволочки из d=6мм? Или как-то иначе?
Для всех
Позволю себе выставить картинку из ТТ, применительно к кладке на консольных плитах перекрытий. Вопросы есть: слабые места на пересечениях стен, тот же вопрос с закреплением из плоскости стен - видимо, надо пристрелить к верху и низу перекрытий?
[ATTACH]1159953312.jpg[/ATTACH]

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

Новокузнецк

Насчет пристрелки дюбелями кверху реалистичен, но также трудоемок - стрелять вверх сложно :roll:

извиняюсь. издержки виртуального общения. пристреливаем к верхней стороне ригеля, т.е. снизу в уровне плиты. стрелять надо вниз. :roll:

v_alex

извиняюсь. издержки виртуального общения. пристреливаем к верхней стороне ригеля, т.е. снизу в уровне плиты. стрелять надо вниз.

Принимается. с позиций виртуального общения. Однако повторюсь:
1. Низ как бы крепить и не нужно (по логике работы на контакте низа кладки и ригеля или плиты), тем более, что нижний крепеж к колонне выполняется после первого ряда кладки (как в ТТ), а вот верх кладки к ригелю всеж крепить надо. (Это в ТТ отражено).
2. Все же меня беспокоит крепеж стены к выносам перекрытий за грани ригелей. Буквально сейчас архитектор принес такое предложение - где-то он видел в натуре такое решение. Возводить стену из жесткого материала (кирпича с жбв) за пределами рамы я как-то не решаюсь. Применить же легкие камни тоже проблематично - не уверен в крепеже. Я склонен вернуть кладку в створ рамы, но не вредно подискутировать с умными коллегами. Глядишь, какое-то решение и созреет.
PS
По наводке Витоса нырнул в ТТ-технологии и кое-какие наводки отыскал. Вот и обсуждаю с коллегами. Пока - ни критики, ни одобрения. Подождем - с. Выставлю еще одну картинку:
[ATTACH]1159963776.jpg[/ATTACH]

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

ввиду, установившихся в настоящее время, методов работы с колес, порой заказчик на стадии проектирования не знает, какие стены он приобретет, и соответственно не ясно какие ЗД установить? У нас в этом вопросе полный произвол - кто во что горазд: и ЗД, и выпуски, и дюбеля, и шпонки. Но мне думается, что метод с засверливанием по месту наиболее отвечает современным темпам и способам ведения строительства.

Когда заказчик узнает, сколько стоит пробурить алмазным сверлом 1 отверстие в бетоне В25, а потом туда вставит 1 анкерный болт Hilti, то сразу придумает, из чего будут стены. К тому же при сверлении работяги могут попортить арматурку.
На дюбелях ИМХО у вас не пройдет стена по расчету на сейсмику из плоскости. Хотя можно просчитать. :wink:

Romka
Что делать? Только на закладных?

__________________
В поисках истины приходится напрягаться

ЗД - это дешевый вариант и, на мой взгляд, надежный.
Но я не настаиваю. Главное в нашем деле обеспечить надежность.
Недавно мне товарищ принес методику расчета таких стен. Когда разберусь, то обязательно выложу.
Методика расчета стен есть также в Пособии по проектированию каркасных промзданий для стр-ва в сейсмических районах :wink:
Обратите внимание на выложенные выше выдержки из ДБН, применение ЗД на избавляет нас от необходимости укладывать арматуру в горизонтальных швах.

Альтернативой каменным перегородкам являются сендвич-панели (у нас в Крыму уже такое применяют).

У нас сборный жб каркас с заполнением наружных стен газобетонными блоами. Наш главспец предложил вертикальные фахверковые стойки (шаг 2м) и горизонт. арм. сетки в кладке через 1,5 м, приваренные к закладным в колоннах.

как осуществить крепление самонесущей стены к каркасу здания

Здравствуйте!Ситуация такая:
Промздание 12х24 метра. Металлический каркас, шаг колонн 6 м. Не могу разобраться с креплением самонесущих наружних стен из керамзитобетонных блоков к колоннам каркаса. Высота стены 7 м. Как нужно крепить стену к колоннам, с каким шагом по высоте и как определить нагрузку, которая будет передаваться на колону от стен в местах крепления? Высота колонн 5 метров. Как поступить с креплением стены к стропильным конструкциям над колонной? Стропильные конструкции представляют собой метталическую треугольную ферму односкатную с вертикальными связями по торцам здания.
Помогите пожалуйста советами или ссылками на литературу!

с берегов Забобурыхи

Тут, думаю надо творчески перелопатить серию 2.430-20, особенно 3-й выпуск

__________________
Велика Россия, а колонну поставить некуда

спасибо! посматрю
а нагрузки на колонну от стены учитывать какие-нибудь? если да, то как их определить?

Україна, Львів

А нельзя просто посчитать стену на ветер и может выяснится, что ее крепить к колоннам необязательно? А если крепить, то только горизонтальными связями, чтоб вес стены на колонну не передавать.

с берегов Забобурыхи

Если стены самонесущие - то на колонны от этих стен будут передаваться только ветровые нагрузки.

__________________
Велика Россия, а колонну поставить некуда

я думаю что крепить стену к колоннам обязательно, так как стена высотой 7 метров из блоков толшиной в обин блок может обвалиться. я так думаю

Україна, Львів

Да че сразу обвалится? Не факт. Можно посчитать все таки. От одного ветра вряд ли обвалится. Ну сверху закрепить, анкера какие то сделать. Хотя х.з.

сверху крепить к стропильным конструкциям?

Україна, Львів

Ну вот быстрый эскиз закрепления, чтоб словами не бросатся. За качество не бейте, но должна быть мысль понятна.
Нарисованный вариант это просто эскизик. Здесь не все гладко, например ферма получится защемленной в кладке. Но это надо все к реалиям привязывать. Например такое крепление к верху колонн сделать

спасибо большое! очень помогло

Україна, Львів

Чего помогло, рисунок?
Ну, пожалуйста.

рисунок. теперь представление имею. а обойма для стены шириной 200 сверху в месте крепления к ферме не слишком широкая будет?

Україна, Львів

Фиг ее знает.
Почему широкая? Я бы делал такую из двух уголков на вскидку 63х5, ну может 76х6 связанных между собой планками. А 200 мм для того, чтоб обхватить полками обе поверхности стены.

ок. всё понял. спасибо!помогли

Vavan Metallist, а не боитесь возникновения момента в кирпичной стене? Чем стандарные типовые решения крепления стен к колонне вас не устраивают?

а в местах где колонна заканчивается крепить же тоже надо

Україна, Львів

Здесь не все гладко, например ферма получится защемленной в кладке. Но это надо все к реалиям привязывать.

- это мои слова из п.9 и они именно означают, что боюсь конечно и что свой вариант не считаю каким то доскональным. Но чисто имхо мне кажется опасности быть не должно.

Чем стандарные типовые решения крепления стен к колонне вас не устраивают?

Стандартные меня устраивают. Но я их не знаю. Вы выложите чертежик, или серию. Ну серия вроде уже названа 2.430-20. В принципе не очень распространенный вариант вроде (по крайней мере в последнее время) стальной каркас+стена кирпичная. Но без серий логически о таком узле можно сказать, что он должен
1) обеспечивать передачу только горизонтальних усилий и не передавать веса стены на конструкции каркаса.
2) реально уменьшать расчетную высоту стены.
Ну вроде мой узелок такое делает. Если надо - еще поставть такой же посередине и сверху колонн. А, если следовать названной серии, то пластину мою можно заменить на арматурину. А так серийные узлы мало чем отличаются от моего. Ну а снова к нашим баранм, тоесть к моменту: закрепить так же у верха колонны и пусть себе передается момент. Да и если не крепить стенка такой длинны будет очень деформативной и этот момент ни ей, ни ферме не помешает. Если вообще к ферме не крепить, будет консольная стенка 2м. Тут нужно посчитать какой момент больше.

Последний раз редактировалось Vavan Metallist, 07.10.2009 в 10:26 .

Анкеровка стен и столбов

9.35 Каменные стены и столбы должны крепиться к перекрытиям и покрытиям анкерами сечением не менее 0,5 на 1 п. м.

9.36 Концы балок, прогонов, ферм должны крепиться анкерами к стенам. Расстояние между анкерами перекрытий из сборных настилов или панелей, опирающихся на стены, должно быть не более 3 м. При увеличении расстояния следует предусматривать дополнительные анкеры, соединяющие стены с покрытием. Концы балок и плит, укладываемые на прогоны, внутренние стены или столбы, должны быть заанкерены и при двухстороннем опирании соединены между собой.

9.37 Самонесущие стены в каркасных зданиях должны быть соединены с колоннами гибкими связями, допускающими возможность независимых вертикальных деформаций стен и колонн. Связи, устанавливаемые по высоте колонн, должны обеспечивать устойчивость стен, а также передачу действующей на них ветровой нагрузки на колонны каркаса.

Крепление самонесущих стен к колоннам

300 мм, а также 10d для вязаных каркасов и 12d для сварных каркасов - при МПа; где d - наименьший диаметр сжатых продольных стержней, мм.

6.7.10 Если общее насыщение внецентренно сжатого элемента продольной арматурой превышает 3%, хомуты должны устанавливаться на расстоянии не более 8d и не более 250 мм.

6.7.11 В вязаных каркасах концы хомутов необходимо загибать вокруг стержня продольной арматуры в направлении центра тяжести сечения и заводить их внутрь бетонного ядра не менее чем на 6d хомута, считая от оси продольного стержня.

Длина нахлестки должна быть на 30% больше значений, требуемых по действующим нормативным документам на бетонные и железобетонные конструкции (СП 63.13330), с учетом дополнительных требований настоящего свода правил.

Допускается применение для соединений арматуры специальных механических соединений (опрессованных или резьбовых муфт).

При диаметре стержней 20 мм и более соединение стержней и каркасов должно выполняться с помощью специальных механических соединений (опрессованных и резьбовых муфт) или сварки независимо от сейсмичности площадки.

Шаг хомутов в местах стыкования внахлестку без сварки арматуры внецентренно сжатых элементов должен быть не более 8d.

Стыкование арматуры сварными соединениями внахлестку, как правило, не допускается. При стыковании арматуры в малоответственных конструкциях, кроме элементов несущего остова зданий, возможно применение сварных соединений арматуры внахлестку. При этом значение длины сварных швов должно быть на 30% больше значений, требуемых по ГОСТ 14098 для сварного соединения типа С23-Рэ.

В изгибаемых и внецентренно сжатых элементах стыки арматуры внахлестку со сваркой и без сварки следует располагать вне зон максимальных изгибающих моментов.

Стыкование арматуры в монолитных диафрагмах может быть сварным или вязаным внахлест.

В одном сечении должно стыковаться не более 50% растянутой арматуры.

6.7.13 Несущая способность предварительно напряженных конструкций, определяемая по прочности сечений, должна превышать не менее чем на 25% усилия, воспринимаемые сечениями при образовании трещин.

6.7.14 В предварительно напряженных конструкциях с натяжением арматуры на бетон напрягаемую арматуру, устанавливаемую из расчета по прочности (предельному состоянию первой группы), следует располагать в закрытых каналах, замоноличиваемых бетоном или раствором прочностью не ниже прочности бетона конструкции.

В качестве напрягаемой арматуры, дополнительно устанавливаемой из расчета по предельным состояниям второй группы, допускается использовать арматурные канаты, располагаемые в закрытых трубках без сцепления с бетоном.

6.8 Железобетонные каркасные здания

6.8.1 В каркасных зданиях конструкцией, воспринимающей горизонтальную сейсмическую нагрузку, могут служить: каркас; каркас с заполнением; каркас с вертикальными связями, диафрагмами или ядрами жесткости. В качестве несущих конструкций зданий высотой более 9 этажей следует использовать каркасы с диафрагмами, связями или ядрами жесткости.

Размеры выступов в здании (при наличии) в плане не должны превышать шага колонн.

При выборе конструктивных схем предпочтение следует отдавать схемам, в которых зоны пластичности возникают в первую очередь в горизонтальных элементах каркаса (ригелях, перемычках, обвязочных балках и т.п.).

6.8.2 В колоннах рамных каркасов многоэтажных зданий при расчетной сейсмичности 8 и 9 баллов шаг хомутов (кроме требований, изложенных в 6.7.9, 6.7.10) не должен превышать 1/2h, а для рамно-связевых каркасов - не более h, где h - наименьший размер стороны колонн прямоугольного или двутаврового сечения. Диаметр хомутов в этом случае должен быть не менее 8 мм.

6.8.3 В вязаных каркасах концы хомутов необходимо загибать вокруг стержня продольной арматуры и заводить внутрь бетонного ядра не менее чем на 6d хомута, считая от оси продольного стержня. В угловых стержнях угол заведения должен быть 30°-60°.

6.8.4 Элементы сборных колонн многоэтажных каркасных зданий по возможности следует укрупнять на несколько этажей. Стыки сборных колонн необходимо располагать в зоне с наименьшими изгибающими моментами. Не допускается стыкование продольной арматуры в сборных элементах колонн внахлестку без сварки. Продольная арматура сборных элементов колонн длиной до 10,7 м должна состоять из целых стержней мерной длины.

6.8.5 Стыковать продольную арматуру следует в соответствии с требованиями 6.7.12. При стыковании арматуры сваркой следует применять соединения, выполняемые механизированной или ручной дуговой сваркой на стальной скобе-накладке. Для стержней арматуры диаметром до 22 мм, включительно, допускается стыкование дуговой сваркой продольными швами с парными накладками.

6.8.6 На опорных участках плит перекрытий число устанавливаемой поперечной арматуры, нормальной к плоскости плиты, определяют расчетом на продавливание, а если по расчету не требуется, то конструктивно. В обоих случаях стержни поперечной арматуры, ближайшие к контуру площадки передачи нагрузки, располагают на расстоянии не ближе и не далее от этого контура. Ширина зоны размещения расчетной или/конструктивной поперечной арматуры в обоих осевых направлениях должна быть не менее , считая от контура площадки передачи нагрузки.

Расчетная и конструктивная поперечные арматуры плиты должны состоять из стержней периодического профиля диаметром не менее 8 мм, которые следует соединять с продольной рабочей арматурой посредством контактной сварки или концевых отгибов (крюков). Шаг стержней поперечной арматуры - по нормам проектирования железобетонных конструкций.

6.8.7 Для железобетонных колонн многоэтажных каркасных зданий с арматурой классов А400 и А500 общий процент армирования рабочей продольной арматурой в любом сечении не должен превышать 6%, а арматурой А600 - 4%.

Допускается более высокое насыщение колонн продольной арматурой при условии усиления приопорных участков колонн с помощью конструктивного косвенного армирования сварными сетками с ячейками размером не более 100 мм не менее четырех, располагаемыми с шагом 60-100 мм на длине (считая от торца элемента не менее 10d, где d - наибольший диаметр стержней продольной арматуры). Сетки из арматуры классов А400, А500, В500 должны быть диаметром не менее 8 мм.

6.8.8 Жесткие узлы железобетонных каркасов зданий должны быть усилены применением сварных сеток, спиралей или замкнутых хомутов.

Зона пересечения ригелей и колонн, а также участки ригелей и колонн, примыкающие к жестким узлам рам на расстоянии, равном полуторной высоте их сечения (но не более 1/4 высоты этажа или пролета ригеля), должны армироваться замкнутой поперечной арматурой (хомутами), устанавливаемой по расчету, но не реже чем через 100 мм, а для рамных систем с несущими диафрагмами - не реже чем через 200 мм.

6.8.9 В зданиях с диафрагмами и ядрами жесткости не менее 50% поэтажной жесткости на каждом из этажей обеспечивается стенами, диафрагмами, связями, ядрами жесткости и не более 50% - колоннами.

Диафрагмы, связи и ядра жесткости, воспринимающие горизонтальную нагрузку, должны быть непрерывными по всей высоте здания и располагаться в обоих направлениях равномерно и симметрично относительно центра тяжести здания. В каждом направлении должно устанавливаться не менее двух диафрагм, расположенных в разных плоскостях. Допускается в верхних этажах здания уменьшать число и протяженность диафрагм при сохранении симметричности их расположения в пределах этажа. Изменение сдвиговой (изгибной) жесткости диафрагм соседних этажей при этом не должно превышать 20%, а длина каждой диафрагмы жесткости должна быть не менее высоты этажа. В каркасных железобетонных зданиях допускается применение рам-диафрагм и металлических связей.

6.8.10 При проектировании зданий с существенно меньшей жесткостью нижних этажей (здания с "гибким" нижним этажом) с расчетной сейсмичностью площадки строительства 8 и 9 баллов колонны "гибкого" этажа следует, как правило, выполнять стальными или с жесткой арматурой.

6.8.11 Максимальные расстояния между осями колонн в каждом направлении при безбалочных плитах и безбалочных плитах с капителями следует принимать 7,2 м - при сейсмичности 7 баллов, 6,0 м - при сейсмичности 8, 9 баллов. Толщину перекрытий (с капителями и без них) безригельного каркаса следует принимать не менее 1/30 расстояния между осями колонн и не менее 180 мм, класс бетона - не ниже В20.

По наружному контуру вертикальных несущих конструкций зданий перекрытия следует опирать на ригели в уровне каждого этажа. Допускается устройство на консольных свесах перекрытий и ограждающих конструкций, выступающих за пределы основного каркаса частично или по периметру здания. Конструкции узлов сопряжения стен и перекрытий должны удовлетворять требованиям 6.8.15.

6.8.12 При расчете прочности нормального сечения плиты безригельных бескапительных каркасов на действие изгибающего момента расчетную ширину сжатой зоны бетона следует принимать не более трехкратной ширины колонн. На этой расчетной ширине в каждом осевом направлении должно быть размещено не менее 50% площади всей продольной рабочей арматуры плиты, приходящейся на шаг колонн в направлении, перпендикулярном направлению арматуры. 10% площади всей рабочей арматуры, размещенной на указанной расчетной ширине плиты, необходимо пропустить сквозь тело колонны.

Рекомендуется не менее 30% всей продольной арматуры плиты устанавливать в виде групп каркасов, плоских вертикальных или пространственных прямоугольного или треугольного сечения. Такие каркасы в обоих осевых направлениях следует сосредоточивать в составе полос усиленного армирования над колоннами, где не менее двух плоских каркасов или двух верхних стержней пространственного каркаса должны быть пропущены сквозь тело колонны, а также в составе арматуры, проходящей через срединные участки пролетов. Непрерывность этих каркасов в пределах общих габаритов перекрытия должна быть обеспечена стыковыми сварными соединениями продольных стержней каркасов. Эти стыковые соединения должны располагаться в зонах минимальных изгибающих моментов по соответствующим осевым направлениям и иметь прочность не ниже нормативного сопротивления стыкуемых стержней.

6.8.13 В качестве ограждающих стеновых конструкций каркасных зданий следует применять легкие навесные панели. Допускается устройство кирпичного или каменного заполнения, соответствующего требованиям 6.14.4, 6.14.5.

6.8.14 Применение самонесущих стен из каменной кладки допускается:

при шаге пристенных колонн каркаса не более 6 м;

при высоте стен зданий, возводимых на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, не более 12, 9 и 6 м соответственно.

6.8.15 Для обеспечения раздельной работы ненесущих и несущих конструкций при сейсмических воздействиях конструкция узлов сопряжения каменных стен и колонн, диафрагм и перекрытий (ригелей) должна исключать возможность передачи на них нагрузок, действующих в их плоскости. Прочность элементов стен и узлы их крепления к элементам каркаса должны соответствовать 5.5 и быть подтверждены расчетом на действие расчетных сейсмических нагрузок из плоскости.

Кладка самонесущих стен в каркасных зданиях должна иметь гибкие связи с каркасом, не препятствующие горизонтальным смещениям каркаса вдоль стен.

Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. В местах пересечения торцевых и поперечных стен с продольными стенами должны устраиваться антисейсмические швы на всю высоту стен.

По всей длине стен в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.

6.8.16 При проектировании каркасных зданий кроме деформаций изгиба и сдвига в стойках каркаса необходимо учитывать осевые деформации, а также должен быть выполнен расчет на устойчивость против опрокидывания.

6.8.17 Стены из штучной кладки поэтажной разрезки и узлы их крепления могут конструироваться как заполнение, участвующее в работе каркаса, либо как заполнение, отделенное от каркаса. Заполнение, участвующее в работе каркаса, рассчитывают и конструируют как несущую стену.

6.8.18 Конструкции узлов примыканий элементов ненесущих стен, отделенных от каркаса, к несущим конструкциям здания должны исключать возможность передачи на них нагрузок, действующих в их плоскости. Прочность элементов стен такой конструкции и узлов их крепления к элементам каркаса должна быть подтверждена расчетом на действие сейсмических нагрузок из плоскости. В узлах примыкания участков ненесущих стен различных направлений должны быть предусмотрены вертикальные антисейсмические швы толщиной не менее 20 мм, заполненные эластичным материалом.

6.8.19 Железобетонные каркасы одноэтажных зданий в поперечном направлении рекомендуется проектировать, как правило, по конструктивной схеме в виде стоек, защемленных в фундаментах и с шарнирным сопряжением с ригелями покрытия. Для районов с сейсмичностью 7 баллов пролеты, стропильные и подстропильные конструкции принимаются как для несейсмических районов. Для районов с сейсмичностью 8 и 9 баллов пролеты принимаются соответственно 24,0 м и 12 м. Шаг стропильных конструкций принимается для 8 баллов - 6,0 м и 12 м, для 9 баллов - 6,0 м; подстропильные конструкции не применяются.

6.9 Особенности проектирования зданий со стальным каркасом

6.9.1 Стальные колонны многоэтажных каркасов рамного типа следует проектировать замкнутого (коробчатого или круглого) сечения, равноустойчивого относительно главных осей инерций, а колонны рамно-связевых каркасов двутаврового, крестового или замкнутого сечений.

25-3. КОНСТРУКЦИИ КРЕПЛЕНИЙ КРУНОБЛОЧНЫХ СТЕН

Для крепления самонесущих блочных стен к колоннам каркаса здания (применительно к серии Ст-02-01, вып. 1 и 2) в горизонтальные швы через каждые два ряда блоков, а также по верху обвязочных поясов из блоков-перемычек следует закладывать гибкие Т-образные анкеры с последующей их приваркой к закладным элементам железобетонных колонн или непосредственно к стальным колоннам; приварку анкеров к колоннам следует производить по ходу монтажа блоков, не допуская отставания более чем на два ряда блоков.

Если расстояние от последнего анкерного крепления к колоннам до верха блочной стены превосходит 1200 мм, следует обеспечить связь верха блочной стены с плитами покрытия (путем укладки в вертикальные швы блочной кладки анкеров из круглой стали, захватывающих ребра крупнопанельных плит).

В каркасных самонесущих стенах из крупных блоков обязательно устройство обвязочных поясов. В одноэтажных производственных зданиях обвязочные пояса следует устраивать на уровне перемычек оконных проемов, причем в состав обвязочного пояса должны входить блоки-перемычки, соединенные связями из стальной проволоки, и все неармированные блоки того же ряда, соединенные между собой и с примыкающими блоками-перемычками связями из круглой стали.

25-4. ОСОБЕННОСТИ КРЕПЛЕНИЙ ПАНЕЛЬНЫХ И КРУПНОБЛОЧНЫХ СТЕН В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

В главе СНиП И-А. 12-62 [Л. 9] даются следующие рекомендации по проектированию креплений стен к каркасам зданий:

1) в каркасных зданиях рекомендуется применять навесные (ненесущие) стеновые панели облегченной конструкции (см. гл. 20), причем крепления их следует проектировать так, чтобы не препятствовать горизонтальным смещениям каркаса во всех направлениях;

2) самонесущие (панельные) стены должны соединяться с каркасом по всей высоте гибкими связями, позволяющими каркасу свободно перемещаться вдоль стен; при этом связи должны воспринимать сейсмические силы от собственного веса стены, действующие перпендикулярно ее плоскости;

3) в зданиях со стенами из крупных блоков должна быть обеспечена надежная передача усилий, вызываемых сейсмическими нагрузками в вертикальных швах и в углах и примыканиях поперечных стен к продольным. Для этой цели следует применять угловые блоки и предусматривать перевязку блоков с усилением связей между ними арматурой или сваркой закладных частей;

4) горизонтальные швы между крупными блоками должны выполняться на растворе, а вертикальные — на бетоне марки не ниже 100. Должно быть обеспечено плотное заполнение вертикальных швов. (Кладка из крупных блоков при многорядной разрезке стен по высоте этажа должна выполняться с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду на глубину не менее 7з высоты блока и не менее 30 см. Допускается заполнение узких вертикальных швов раствором марки не ниже 50.)

На 25-19,а даны типовые решения деталей крепления навесных стен применительно к однослойным бетонным панелям и трехслойным— серии Ст-02-17. На 25-20 даны типовые решения деталей крепления панелей для многоэтажных зданий.

На 25-21 изображены применяющиеся для облегченной бетонной панели крепления к колоннам на тяжах [Л. 3]. Панель с наклеенными на двух гранях упругими прокладками (например, из пороизола) навешивается крюком тяжа на петлю, -приваренную к закладной детали колонны, и устанавливается в проектное положение путем отвинчивания гайки тяжа; перед монтажом эта гайка навинчивается на 15—30 мм больше, чтобы не допустить отпирания монтируемой панели на нижележащую панель с силой, превышающей половину ее веса.

Другое решение позволяет еще больше сократить расход металла и количество рабочих операций, но при некотором ухудшении условий монтажа: надо разместить кронштейн не на панели, а на колонне, а петлю, воспринимающую лишь осевые усилия, — на панели. Способ подвески панелей на тяжах имеет следующие достоинства:

1) требует меньшего расхода металла; достигается экономия металла на 32% по сравнению с креплением панелей на опорных столиках, а при подвеске панелей — по типу, приведенному на 25-21,а,

2) отсутствует сварка на монтаже панелей;

3) допускается контроль за состоянием и периодическая окраска закладных частей и тяжей;

4) не требует большой точности в размещении закладных деталей и др.;

5) снижает влияние веса стеновых панелей на величину сейсмических сил в плоскости стены (подтверждено исследованиями ЦНИИСК). Угол наклона тяжа к плоскости панели, длина тяжа и место установки закладной детали в панели определяются расчетом.

Способ подвески панели на тяжах может найти применение также и при проектировании промышленных зданий для несейсмических районов. Однако для широкого внедрения этих конструкций в практику должны быть проведены всесторонние их испытания в крупных масштабах.

В «Указаниях по проектированию промышленных зданий с каркасом из сборных железобетонных конструкций для сейсмических районов», разработанных ЦНИИПромзданий, содержатся дополнительные рекомендации, которые должны быть учтены при проектировании каркасных одноэтажных и многоэтажных зданий с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов при применении сборных железобетонных конструкций. Каркасные промышленные здания для сейсмических районов должны проектироваться по гибкой конструктивной схеме, обеспечивающей раздельную работу каркаса и стен при сейсмическом воздействии. В этом случае все сейсмические силы воспринимаются каркасом, за исключением сил, действующих в плоскости самонесущих стен, которые воспринимаются самими стенами.

Для того чтобы стены здания и их крепления не препятствовали горизонтальным перемещениям каркаса здания, во всех направлениях между поверхностями стен и гранями колонн каркаса предусматривается зазор шириной.не менее 2 см, а в местах пересечения поперечных стен с продольными должны устраиваться вертикальные антисейсмические швы на всю. высоту стен. При опи-рании отдельных участков стены на каркас здания (навесные стены) в стенах устраиваются горизонтальные антисейсмические швы по всей их длине на уровне низа каждого навесного участка [Я. 11].

Крепление крупноблочных самонесущих стен к колоннам каркаса здания осуществляется с помощью гибких стальных анкеров, закладываемых в горизонтальные шзы каждого ряда блоков, привариваемых к закладным деталям колонн. Приварка анкеров к закладным деталям колонн предусмотрена по ходу монтажа блоков. На 25-22 даны примеры крепления перемычек между собой и с колоннами.

Читайте также: