Узел опирания стены на фбс

Обновлено: 17.05.2024

Узлы опирания тяжелых перегородок на пол по грунту: 3 варианта

На сегодняшний день, пол по грунту - это одно из распространенных решений организации полов в домах, которые сооружаются без подвалов.
Пол по грунту - это стяжка по уплотненному основанию: песку, отсеву или щебню мелкой фракции. Данные сыпучие материалы являются материалами обратной засыпки после производственных работ по сооружению фундамента и после выемки плодородных слоев почвы.

Если вы сталкивались с таким полом, то наверняка задавались вопросом, на что опирать перегородки?

Если перегородка выполняется на основании деревянного каркаса или металлопрофиля ГКЛ, то здесь проблем нет, но, что делать если она выполняется из кирпича или блока?

По сути, если посмотреть на перегородку с точки зрения конструкции, то она является балкой с очень большим сечением, и поскольку высота в несколько десятков раз превышает ширину такой балки, то эта конструкция обладает очень хорошей жесткостью.

Опирая такую конструкцию на пол по грунту - конструктивно, этот узел представляет собой балку на упругом основании (иллюстрация выше).

И, если соблюдена технология уплотнения грунта под стяжкой, то можно быть уверенным, что наше основание выдержит перегородку, так как основным условием технологии полов по грунту является соблюдение правил уплотнения основания.

Но, в целях безопасности производится ряд мероприятий, которые предотвращают прогиб и обеспечат правильную работу узла опирания в растягивающей зоне балки.

Поэтому, первый способ:

устройство перегородки на два арматурных стержня

На стяжку производится укладка гидроизоляции, далее - два стержня арматуры и сверху кладется стеновой материал на кладочный раствор.

Данная конструкция вполне обеспечит надежный узел опирания и является универсальной, поскольку в процессе строительства мы можем отходить от проекта и "двигать" перегородки уже по месту.

Рекомендация : Если в перегородке планируется дверной проем, то арматуру в зоне растяжения разрывать нельзя, в связи с чем, образуется порог высотой 3-4 см.

Во избежание образования ненужного порога, если он не будет скрыт при дальнейшей финишной отделке, существует второй способ.

Способ второй: армированная лента

Данный способ уже не подразумевает перемещения перегородок после выполнения полов по грунту, т.к. основание закладывается во время бетонирования стяжки.

Как правило, бетонирование монолитной ленты производится заранее в тех местах, где проектом предусматриваются перегородки. Лента может быть выполнена как отдельно от стяжки (вар. а), так и залита одновременно со стяжкой пола (вар. б).

Минимальное количество стержней рабочей арматуры - 2 шт., диаметром не менее 8 мм. Вполне подходит класс А-1 (гладкий прут).

Из-за достаточной жесткости перегородки - проскальзывание стержня внутри бетона отсутствует.

Третий способ: опирание на фундамент

Данный способ страхует хозяина и применяется там, где отсутствует уверенность в надежном основании для пола по грунту.

В верхний монолитный пояс ленточного фундамента или в ростверк встраиваются ЖБ балки, которые и будут служить опорной частью для перегородок.

На пересечении стен - устраиваются неглубокие столбики. Если перегородка более, чем 3-4 м. - устраиваются промежуточные столбики. Схема следующая:

Стрелками указаны места, где рабочая арматура пояса по фундаменту должна связываться воедино с прутками опорной балки для перегородки.

Узел 2.1 Опирание облицовки на монолитный пояс

1 (2).jpg


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.

2.jpg


Рис. 2. Узел опирания кладки облицовки.


В плане монолитный пояс сделан таким образом:

3.1.jpg


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:

3.jpg


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:

3d_vid-uzla-2.1-detalno.jpg

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:

uzel-2.1-detalno.jpg


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:

sluchay1.jpg


Рис. 4в. Расчёт при центральном приложении силы.

sluchay2.jpg

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:

reshenie.jpg

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:

8.jpg

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.

Узел опирания колонны на сборные блоки стен фундаментов. Просьба оценить решение.

Один из вариантов строительства, предложенных заказчиком ради ускорения монтажа (скоро зима) был следующий: рама каркаса устанавливается на фундаментные блоки ФБС и анкеруется к монолитному ростверку через т.н. тяжи. На мой взгляд конструкция абсолютно не приемлема. Его довод - уже несколько таких сооружений стоят (правда не знаю сколько по времени). Просьба высказать мнения, фотографии прилагаются.

Стены подвала из ФБС вместо монолитных.

mainevent100 простите а вы где прочти про колонны? я вот не вижу описания каких-то колонн или промежуточных стен. Либо вы от автора знаете то чего я тут не увидел.

и я в корне не согласен с выражением о неважности этажей в здании.

6 мин. -----
виноват, монолитные стены не увидел. Но все равно скажите мне как вы уберете с наружных стен нагрузку от опирания перекрытий, может я не знаю какого способа? Если на наружные стены не передается нагрузка с верхних 2-11 этажей, то зачем тогда там фбс вообще? можно тоненькую стенку из кирпича в 250мм поставить и будет все гуд.

Maikll, разве
безригельный каркас может быть без колонн?
если стенка из кирпича толщиной 250 мм выдержит давление грунта, то можно и из кирпича

может они взяли безригельный каркас и заменили колонны на монолитные стены, в данном случае надо писать точнее, что блок фбс является заполнением пространства между несущими элементами. Если исходить из этого, тогда ригель потащит основные нагрузки, нужно посмотреть его перемещения и реакции по длине и станет ясно какую силу передаст он на ФБС, или еще проще посчитайте на опрокидывание стенку то и все, чего переживать.

В моей практике было так что из-за некоторых упертых органов власти приходилось менять название кое каких несущих элементов и получалось что допустим схема как безригельный каркас, а по факту монолитные стены и перекрытия.

Подпорная стена из ФБС

Для такой высоты подпора грунта, блоки ФБС, как минимум, сомнительны.
Правда тут колонны в толщи стены. С шагом 5,5. Хмм. Почему не 4,8 м, допустим?

То бишь заанкеренные в грунт колонны + блоки ФБС, чисто как ограждающие.

Короче, информации маловато.

Что это, чисто подпорная стена или стена подвала?
Почему именно ФБС?
Что за колонны и как будут анкериться в грунт (свая сталебетонная)?

__________________
«Точно знают, только когда мало знают. Вместе со знанием растет сомнение». Иоганн Вольфганг Гете Последний раз редактировалось Armin, 17.09.2009 в 12:31 . Из блоков ФБС подпереть 6,2 м грунта невозможно ни при каких условиях. Максимально возможная высота подпорной стенки (из справочной литературы):
h=1.5 м толщина блока 600, угол внутреннего трения 32 градуса;
при угле внутреннего трения 20 градусов - максимальная высота h=1.2 м.
В вашем случае будет разрушение по неперевязанному сечению, делаете вы пояс или нет, тем более шаг мет. стоек 5,5 м

Расчет смотрим в:
1) Справочное пособие к СНиП
Проектирование подпорных стен и стен подвалов;
+
2) СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции;

Для такой высоты подпора грунта, блоки ФБС, как минимум, сомнительны.
Правда тут колонны в толщи стены. С шагом 5,5. Хмм. Почему не 4,8 м, допустим?

То бишь заанкеренные в грунт колонны + блоки ФБС, чисто как ограждающие.

Короче, информации маловато.

Что это, чисто подпорная стена или стена подвала?
Почему именно ФБС?
Что за колонны и как будут анкериться в грунт (свая сталебетонная)?

Пошаговая инструкция по кладке фундамента из блоков ФБС


При возведении частного дома очень важно правильно выбрать тип фундамента. Затраты на работы ниже отметки пола первого этажа могут достигать 30% стоимости всего здания, поэтому чтобы сократить стоимость строительства необходимо внимательно отнестись к выбору и монтажу фундаментов. При возведении дома с подвалом наиболее рациональным решением станет монтаж ленточного фундамента из блоков ФБС. Пошаговая инструкция и рекомендации для данного типа конструкции рассмотрены ниже.

Преимущества блоков ФБС

Фундамент из блоков ФБС представляет собой стену из бетона. Для возведения применяются изделия заводского изготовления. Армирование не предусмотрено, поскольку блоки работают только на сжатие, с чем бетон прекрасно справляется.

К достоинствам данной технологии можно отнести:

  • простота монтажа;
  • высокая прочность и морозостойкость изделий;
  • невысокая стоимость;
  • широкий ассортимент типоразмеров изделий.

Область применения

Фундамент из бетонных блоков может быть выполнен в виде следующих конструкций:

Столбчатый фундамент из бетонных элементов
Ленточный фундамент из бетонных элементов

Чаще всего данный материал применяется для ленточных фундаментов. Такое основание можно устраивать как под небольшие индивидуальные строения, так и под многоэтажные дома. Выбор толщины бетонной стены зависит от толщины надземных стен, нагрузок на фундаменты и характеристик грунта основания.

Столбчатый фундамент из блоков ФБС можно предусматривать под небольшие легкие строения при высокой кислотности почвы и значительной глубине промерзания.

Фундаменты из ФБС применяются при достаточно хороших характеристиках грунта. Для болотистых и неустойчивых оснований рекомендуется применять плитные или свайные опоры.

Размеры элементов

Заводы ЖБИ производят изделия стандартных размеров. Толщина блоков подобрана так, чтобы можно было без проблем опереть на них кирпичные стены любой толщины. ниже приведены варианты размеров во всех измерениях.

  • 300 мм (под стены толщиной 250 мм);
  • 400 мм (под стены 380 мм);
  • 500 мм (под стены 510 мм;
  • 600 мм (под стены 640 мм);
  • 700 мм (под стены 770 мм).

При опирании стен на блоки важно помнить, что свес кирпича с каждой стороны не должен превышать 40 мм. Иначе придется предусматривать дополнительные способы усиления вылета стены за пределы фундамента.

Технология монтажа

Фундамент из ФБС монтируется в следующем порядке:

  • разметка участка;
  • разработка грунта (отрывка котлована или траншеи);
  • устройство подушки под блоки;
  • монтаж бетонных элементов;
  • проверка вертикальности и основных размеров в плане;
  • гидроизоляция;
  • обратная засыпка.

Глубина заложения

Высоту подземных стен определяют два фактора:

  • наличие подвала;
  • глубина промерзания грунта.

Опирание фундаментов должно происходить ниже глубины промерзания почвы примерно на 30 см. В противном случае такое явление как морозное пучение приведет к образованию трещин и перекосов. При наличии подвала глубину заложения блоков подбирают так, чтобы она была ниже уровня пола на 20-30 см.

Подушка под блоки

Глубина заложения фундамента

  • железобетонные плиты заводского изготовления;
  • песчаная;
  • гравийная;
  • щебенчатая.

Строительство тяжелого каменного дома на ленточных фундаментах предполагает применение надежных железобетонных подушек. Чтобы правильно их смонтировать необходимо:

  • выровнять основание;
  • уложить песчаную подготовку толщиной 30-50 см в зависимости от типа грунта;
  • установить плиты ФЛ;
  • выполнить армированный шов в местах опирания блоков.

В качестве подготовки под фундамент из блоков ФБС своими руками необходимо выбирать песок средней крупности или крупный. Это же правило действует для устройства песчаной подушки под ленточный фундамент из блоков. Мелкий песок в процессе строительства даст сильную усадку и приведет к неправильной работе конструкции.

Песчаная подушка

К преимуществам песчаной подушки можно отнести:

  • простоту изготовления;
  • низкую стоимость;
  • выравнивание дна котлована и предотвращение контакта бетона с грунтом;
  • эффективный отвод влаги от конструкции;
  • правильно распределяет нагрузку от здания на основание.

К недостаткам можно отнести ограниченную область применения. Такое основание подходит только для небольших легких строений. Укладывать на него блоки под каменный дом (кирпичный, бетонный) нельзя.

Более высокой несущей способностью может похвастаться песчано-гравийная подушка. Основным материалом в этом случае является гравий с добавлением песка средней крупности.

Минусом такого основания станет более высокая стоимость по сравнению с песчаным.

Но все-таки цена намного ниже, чем при использовании железобетонных плит. На такой подушке возможно строительство небольшого дома в несколько этажей.

Укладка блоков

Схема укладки ФБС

Чтобы упростить монтаж, рекомендуется предварительно начертить сборный фундамент из блоков на бумаге. Это позволить правильно разложить элементы.

Блоки необходимо укладывать с перевязкой, что позволит обеспечить высокую надежность конструкции. При возведении ленточных фундаментов перевязка должна быть не менее 250 мм. Это значит, что каждый последующий ряд блоков необходимо смещать относительно предыдущего не менее чем на 25 см. Для обеспечения перевязки и наиболее рациональной укладки блоков при строительстве одного дома применяются блоки разной длины.

Предпочтительнее применение изделий длиной 240 см, поскольку это сокращает количество вертикальных стыков.

Перевязка швов

Но при индивидуальном строительстве такие блоки часто экономически невыгодны из-за больших затрат на грузоподъемную технику. К тому же в зданиях с небольшими размерами в плане сложно выполнить раскладку стен из больших элементов.

Если в качестве основания под блоки применяются железобетонные фундаментные подушки, необходимо обеспечить перевязку и с ними. Участки, для которых не подходят типовые изделия, заделывают с помощью бетонной смеси. Заделки кирпичом возможны только для внутренних стен дома. Горизонтальные и вертикальные стыки заделывают цементно-песчаным раствором. Раствор набирает полную прочность за 4 недели.

Строительство массивного здания или строения на слабых грунтах требует выполнения по верхнему ряду блоков монолитного железобетонного пояса. Он обеспечивает совместную работу всех изделий и придает конструкции дополнительную жесткость.

Гидроизоляция

Важным этапом работ является защита бетонной стены от влаги. Гидроизоляция фундаментов может быть нескольких видов, которые применяются одновременно:

Отмостка предотвращает проникновение дождевой воды к подземным стенам. Горизонтальная гидроизоляция выполняется по обрезу фундамента (конец бетонной стены и начало стен дома) и ниже уровня пола подвала, если он имеется. В качестве гидроизоляционного материала в этом случае можно укладывать:

  • рубероид;
  • гидроизол;
  • линокром.

Вертикальная гидроизоляция выполняется до планировочной отметки земли. Для ее устройства применяют:

  • наплавляемые материалы (рубероид, линокром, гидроизол);
  • обмазочные материалы (битумная мастика, жидкая резина).

Строительство с соблюдением всех этапов позволит возвести надежный и долговечный фундамент из ФБС, которому ничего не страшно.

В чем разница между шарнирным опиранием и жестким защемлением

Для многих начинающих проектировщиков основной проблемой является выбор расчетной схемы: где должны быть шарниры, а где – жесткие узлы? Как понять, что выгодней, и как разобраться, что вообще нужно в конкретном узле конструкции? Это очень обширный вопрос, надеюсь, данная статья немного внесет ясности в столь многогранный вопрос.

Что такое узлы опирания и обозначение этих узлов на схемах

Начнем с самой сути. Каждая конструкция должна иметь опору – как минимум она не должна упасть с высоты, на которой ей положено находиться. Но если копнуть глубже, для надежной работы элемента, нам мало запретить ему падать.

Как может сместиться любой элемент в пространстве? Во-первых, это может быть перемещение по одной из трех плоскостей – по вертикали (ось Z), по горизонтали (оси Х и У). Во-вторых, это может быть поворот элемента в узле вокруг тех же трех осей.

Степени свободы элемента

Таким образом, мы имеем целых шесть возможных перемещений (а если учесть еще и направление плюс-минус, то их не шесть, а двенадцать), которые еще называют степенями свободы – и это очень наглядное название. Если конструкция висит в воздухе (нереальная ситуация), то она полностью свободна, ничем не ограничена. Если в каком-то месте под ней появляется опора, не дающая перемещаться по вертикали, значит одна из степеней свободы у элемента в месте опоры ограничена по оси Z. Примером такого ограничения является свободное опирание металлической балки на гладкой, допускающей скольжение поверхности – она не упадет за счет опоры, но может при определенном усилии сдвинуться по оси Х и У, либо повернуться вокруг любой оси. Забегая вперед, уточним важный момент: если у элемента в узле не ограничен поворот, этот узел является шарнирным. Так вот, такой простейший шарнир с ограничением только по одной оси обозначается обычно следующим образом:

Шарнир с одним ограничением перемещения

Расшифровать такое обозначение просто: кружочки означают наличие шарнира (т.е. отсутствие запрета поворота элемента в этой точке), палочка – запрет перемещения в одном направлении (обычно из схемы сразу становится понятно – в каком именно – в данном случае запрет по вертикали). Горизонталь со штриховкой условно обозначает наличие опоры.

Следующий вариант ограничения степеней свободы – это запрет перемещения в направлении двух осей. Для той же металлической балки это могут быть оси Z и Х, а по У она может переместиться при приложении к ней усилия; повороты ее, как видно, тоже ничем не ограничены.

Шарнирное опирание балки

Как вообще представить отсутствие ограничения поворотов? Если эту балку попытаться закрутить вокруг собственной оси (допустим, опереть на нее перекрытие только с одной стороны – тогда под весом перекрытия балка начнет крутиться), то ничто не помешает этому кручению, балка по всей длине начнет опрокидываться под действием крутящей силы. Точно также если в центре балки приложить вертикальную нагрузку, балка изогнется и в местах опирания свободно повернется вокруг оси У (слева – по часовой стрелке, справа – против). Вот это мы и понимаем как шарнир.

Хочется сразу оговориться, что в строительстве идеальных шарниров и защемлений не бывает. Всегда есть какая-то условность. Допустим, мы игнорируем силу трения и считаем, что по оси У перемещение балки ничем не ограничено. С опытом обычно приходит способность видеть, жесткий или шарнирный перед нами узел. А еще очень важно научиться избегать неполного защемления (когда при небольших усилиях поворота конструкции нет, а при возрастании воздействующей силы опора не выдерживает, и поворот происходит). Такие ситуации провоцируют непрогнозируемое поведение конструкции – ее считали на одну расчетную схему, а работать приходится по другой.

Допустим, есть жесткий узел опирания балки в раме, который обеспечен путем приварки балки к колонне. Но сварной узел рассчитан неверно и шов не выдерживает приложенного усилия и разрушается. Балка продолжает опираться на колонну, но уже может повернуться на опоре. При этом кардинально меняется эпюра изгибающих моментов: на опорах моменты стремятся к нулю, зато пролетный момент возрастает. А балка была рассчитана на защемление и не готова к восприятию возросшего момента. Так и происходит разрушение. Поэтому жесткие узлы всегда должны быть рассчитаны на максимально возможную нагрузку.

Такой шарнир обозначается следующим образом.

Обозначение шарнира

Слева и справа обозначения равноценны. Справа оно более наглядное: 1 – горизонтальный стержень ограничен в узле в перемещении по вертикали (вертикальная палочка с кружочками на концах) и по горизонтали (горизонтальная палочка с кружочками на концах); 2 – вертикальный стержень также ограничен в узле в перемещении по вертикали и по горизонтали. Слева также очень распространенное обозначение точно такого же шарнира, только палочки расположены в виде треугольника, но то, что их две, означает, что ограничение перемещений идет по двум осям – вдоль оси элемента и перпендикулярно его оси. Особо ленивые товарищи могут вообще не рисовать кружочки, и обозначать такой шарнир просто треугольником – такое тоже встречается.

Теперь рассмотрим, что же означает классическое обозначение шарнирно опирающейся балки.

Шарнирно опирающаяся балка

Это балка, имеющая две опоры, а в левой еще и ограниченная в перемещении по горизонтали (если бы этого не было, система не была бы устойчивой – есть такое условие в сопромате – у стержня должно быть три ограничения перемещений, в нашем случае два ограничения по Z и одно по Х). Конструктор должен продумать, как обеспечить соответствие опирания балки расчетной схеме – об этом никогда нельзя забывать.

И последний случай для плоской задачи – это ограничение трех степеней свободы – двух перемещений и поворота. Выше было сказано, что для любого элемента степеней свободы шесть (или двенадцать), но это для трехмерной модели. Мы же обычно в расчете рассматриваем плоскую задачу. И вот мы пришли к ограничению поворота – это классическое понятие жесткого узла или защемления – когда в точке опирания элемент не может ни сдвинуться, ни повернуться. Примером такого узла может служить узел заделки сборной железобетонной колонны в стакан – она настолько глубоко замоноличена, что возможности как сместиться, таки и повернуться у нее нет.

Защемление колонны в фундаменте

Глубина заделки у такой колонны строго расчетная, но даже по виду мы не можем представить, что колонна на рисунке слева сможет повернуться в стакане. А вот правая колонна – запросто, это явный шарнир, и так конструировать защемление недопустимо. Хотя и там, и там колонна погружена в стакан и паз заполнен бетоном.

Больше вариантов защемления будет по ходу статьи. Сейчас разберемся с обозначением защемления. Оно классическое, и особого разнообразие в отличии от шарниров здесь не наблюдается.

Обозначение защемления

Слева показан горизонтальный элемент, защемленный на опоре, справа – вертикальный.

И напоследок – о шарнирных и жестких узлах в рамах. Если узел соединения балки с колонной жесткий, то он показывается либо без условных обозначений вообще, либо с закрашенным треугольничком в углу (как на верхних двух рисунках). Если же балка опирается на колонны шарнирно, на концах балки рисуются кружочки (как на нижнем рисунке).

Как законструировать шарнирный или жесткий узел

Опирание плит, балок, перемычек.

Первое, что следует запомнить при конструировании узлов – зачастую шарнир от защемления отличает глубина опирания.

Если плита, перемычка или балка опирается на глубину, равную или меньшую высоте сечения, и при этом не выполнено никаких дополнительных мероприятий (приварка к закладным элементам, препятствующая повороту и т.п.), то это всегда чистый шарнир. Для металлических балок считается шарнирным опирание на 250 мм.

Если опирание больше двух – двух с половиной высот сечения элемента, то такое опирание можно считать защемлением. Но здесь есть нюансы.

Во-первых, элемент должен быть пригружен сверху (кладкой, например), причем веса этого пригруза должно быть достаточно, чтобы воспринять усилие в элементе на опоре.

Во-вторых, возможно другое решение, когда поворот элемента ограничивается путем приварки к закладным деталям. И здесь нужно четко разбираться в особенностях конструирования жестких узлов. Если балка или приварена внизу (такое часто встречается и в металлоконструкциях, и в сборном железобетоне – к закладным в опоре привариваются закладные в балке или плите), то это никак не мешает ей повернуться на опоре – это лишь препятствует горизонтальному перемещению элемента, об этом мы говорили выше. А вот если верхняя часть балки надежно заанкерена сваркой на опоре (это либо рамные узлы в металле, либо ванная сварка верхних выпусков арматуры в сборных ригелях – в жестких узлах каркаса, либо сварка закладных элементов в узлах опирания балконных плит, которые обязательно должны быть защемлены, т.к. они консольны), то это уже жесткий узел, т.к. явно препятствует повороту на опоре.

На рисунке ниже выбраны шарнирные и жесткие узлы из типовых серий (серия 2.440-1, 2.140-1 вып. 1, 2.130-1 вып. 9). По ним наглядно видно, что в шарнирном узле крепление идет внизу балки или плиты, а в жестком – вверху. Уточнение: в узле опирания плиты анкер не дает жеского узла, это гибкий элемент, который лишь препятствует горизонтальному смещению перекрытия.

Жесткое и шарнирное опирание

Но законструировать узел правильно – это полдела. Нужно еще сделать расчет всех элементов узла, выдержат ли они максимальное усилие, передаваемое от элемента. Здесь нужно рассчитать и закладные детали, и сварные швы, и проверить кладку в случае, если пригруз от нее учитывается при конструировании.

Соединение колонн с фундаментами.

При опирании металлических колонн определяющим фактором является количество болтов и то, как законструирована база колонны. О металле здесь я распространяться не буду, т.к. это не мой профиль. Напишу только, что если в фундаменте для крепления колонны лишь два болта, то это стопроцентный шарнир. Также если стойка приваривается к закладной детали фундамента через пластину, это тоже шарнир. Остальные случаи подробно приведены в литературе, есть узлы в типовых сериях – в общем, информации много, здесь запутаться сложно.

Для сборных железобетонных колонн используется их жесткая заделка в стакан фундамента (об этом речь шла выше). Если вы откроете «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений», там вы сможете найти расчет всех элементов этого жесткого узла и принципы его конструирования.

При шарнирном узле колонна (столб) просто опирается на фундамент безо всяких дополнительных мероприятий или заделана в неглубокий стакан.

Соединение монолитных конструкций.

В монолитных конструкциях жесткий узел или шарнир всегда определяется наличием правильно заанкеренной арматуры.

Если на опоре арматура плиты или балки не заведена в конструкцию опоры на величину анкеровки или даже нахлестки, то такой узел считается шарнирным.

Так на рисунке ниже показаны варианты опирания монолитных плит из Руководства по конструированию ЖБК. Рисунок (а) и (б) – это жесткое соединение плиты с опорой: в первом случае верхняя арматура плиты заводится в балку на длину анкеровки; во втором – плита защемляется в стене также на величину анкеровки рабочей арматуры. Рисунок (в) и (г) – это шарнирное опирание плиты на балку и на стену, здесь арматура заведена на опору на минимально допустимую глубину опирания.

Жесткое и шарнирное опирание монолитных плит

Рамные узлы соединения монолитных ригелей и колонн в железобетоне выглядят еще серьезней, чем опирание плит на балки. Здесь верхняя арматура ригеля заводится в колонну на величину одной и двух длин анкеровки (половина стержней заводится на одну длину, половина – на две).

Если в узле железобетонного каркаса арматура и балки, и колонны проходит насквозь и дальше идет больше чем на длину анкеровки (например, какой-то средний узел), то такой узел считается жестким.

Чтобы соединение колонн с фундаментом было жестким, из фундаментов должны быть сделаны выпуски достаточной длины (не менее величины нахлестки, подробнее – в Руководстве по конструированию), и эти же выпуски должны быть заведены в фундамент на длину анкеровки.

Аналогично в свайном ростверке – если длина выпусков из сваи меньше, чем длина анкеровки, соединение ростверка со сваей жестким считаться не может. Для шарнирного соединения длину выпусков оставляют 150-200 мм, больше не желательно, т.к. это будет пограничное состояние между шарниром и жестким узлом – а ведь расчет делался как для чистого шарнира.

Если нет места для того, чтобы разместить арматуру на длину анкеровки, проводят дополнительные мероприятия – приварку шайб, пластин и т.п. Но такой элемент должен быть обязательно рассчитан на выкалывание (что-то вроде расчета анкеров закладных деталей, его можно найти в Пособии по проектированию ЖБК).

Пробивка оконного проема в кирпичной самонесущей стене (скачать чертеж в формате dwg)

Решение по пробивке проема в самонесущей стене

Обратите внимание, на данном чертеже разработано решение по пробивке проема в самонесущей стене. Для несущих стен лучше воспользоваться другим чертежом – с пробивкой дверного проема в несущей стене.

Пробивка дверного проема в кирпичной стене (скачать чертеж в формате dwg)

Дверной проем в существующей стене

Пробивка проема – опасное и ответственное дело. До начала работ необходимо получить разрешение и выполнить проект перепланировки, при этом специалисты должны провести обследование несущих конструкций и дать заключение, можно ли вообще пробивать проем в данной стене. Выполнять все работы необходимо строго согласно рекомендациям. Пользоваться отбойными молотками для пробивки проема категорически запрещено.

Если вы выполняете проект пробивки проема, обязательно нужно собрать нагрузку и выполнить расчет швеллера, играющего роль перемычки над дверью.

Монолитный участок между плитой и стеной (скачать чертеж в формате dwg)

Монолитный участок между плитой и стеной

Монолитный участок между плитой и стеной – довольно часто встречающаяся конструкция. Его армирование нужно делать по расчету – рабочими являются изогнутые стержни, опирающиеся с одной стороны на плиту, с другой – на стену.

Подробно устройство подобных монолитных участков описано в статье "Монолитный участок между сборной плитой и стеной".

Монолитный участок между двумя плитами шириной 980 мм (скачать чертеж в формате dwg)

Монолитный участок между двумя плитами

Иногда приходится делать широкие монолитные участки между плитами перекрытия. Их обязательно нужно рассчитывать согласно действующим нагрузкам. На чертеже разработан монолитный участок шириной 980 мм, опирающийся на две пустотные плиты. Условия для такого монолитного участка (нагрузки, принципы армирования и т.п.) подробно изложены в статье "Монолитный участок между двумя сборными плитами".

Монолитный участок между двумя плитами шириной 150 мм (скачать чертеж в формате dwg)


На чертеже разработано решение по устройству монолитного участка между двумя пустотными плитами перекрытия. Ширина участка – 150 мм. Это небольшой зазор между плитами, поэтому армируется он тоненькой арматурой – гладкой шестеркой. Корытообразный стержень заводится на плиты и держит продольную арматуру. Подробно устройство такого монолитного участка описано в статье.

Узлы заделки швов между пустотными плитами перекрытия (скачать чертеж в формате dwg)


В серии 2.140.1-1 вып. 1 даны решения по заделке швов между пустотными плитами перекрытия. Это хоть и простые, но важные узлы, и их обязательно показывать на чертежах сборного перекрытия. Для хорошей работы плит, для надежного сцепления нужно полностью заполнять швы цементным раствором, как это показано на узле 1. Если этого не делать, со временем под разной нагрузкой плиты прогнутся по-разному, и это отчетливо и некрасиво будет видно на потолке в помещении. Если швы между плитами заполнены качественно, такого эстетического дефекта можно избежать.

Узлы примыкания пустотной плиты перекрытия к стене (скачать чертеж в формате dwg)

Примыкание пустотной плиты перекрытия к стене

При раскладке плит перекрытия между плитой и стеной зачастую остаются небольшие зазоры (до 300 мм) или наоборот, оказываются лишними какие-то 50…100 мм. Для этого типовая серия 2.140-1 вып. 1 предусмотрела узлы с готовыми решениями по примыканию пустотных плит к стенам.

Первый узел с задвижкой плиты на стену рекомендуется применять как можно реже, в исключительных случаях. Все-таки задвижка на стену сильно искажает работу плиты – ведь рабочая арматура в ней установлена лишь в одном направлении. Понятно, что многое конструкция стерпит, но без особого повода испытывать ее выносливость не стоит.

Узел опирания пустотных плит на среднюю кирпичную стену с вентканалами (скачать чертеж в формате dwg)

Узел опирания пустотных плит на кирпичную стену

Узел опирания пустотных плит на среднюю кирпичную стену (скачать чертеж в формате dwg)

На чертеже сборного перекрытия не обойтись без узлов опирания плит на стены. На данном узле показано опирание сборных круглопустотных плит перекрытия на среднюю стену толщиной 380 мм. Глубина опирания плит 180 мм, плиты укладываются на раствор, шов между ними заполняется также цементным раствором.

Узел опирания пустотной плиты на кирпичную наружную стену (скачать чертеж в формате dwg)

Узел опирания плиты на кирпичную стену

При разработке чертежей сборного перекрытия обязательно показывать узлы опирания данных плит на стены, а также крепление плит к стенам и между собой металлическими анкерами (подробно такие узлы разработаны в серии 2.140-1 вып. 1 «Детали перекрытий жилых зданий»).

Развертка стены подвала из сборных блоков ФБС (скачать чертеж в формате dwg)

Развертка стены подвала из сборных блоков ФБ

Зачастую при проектировании стен из блоков ФБС одним планом с разрезами не обойтись – особенно при насыщении проемами, закладными элементами, отверстиями. В таком случае по каждой стене делают развертку, на которой удобно показать все элементы схемы.

Стена ниже отм. 0,000 из сборных блоков ФБС в здании без подвала (скачать чертеж в формате dwg)

Сборная стена без подвала

Распространенное решение при проектировании частных жилых домов – ленточный фундамент и стены ниже нуля из блоков ФБС.

Стена подвала из сборных блоков (скачать чертеж в формате dwg)

Стена подвала из сборных блоков

Распространенное решение при проектировании частных жилых домов – ленточный фундамент и стены подвала из блоков ФБС.

Крепление профлиста к металлическому прогону на кровле (скачать чертеж в формате dwg)

Крепление профлиста к прогону на кровле

Крепление профлиста на неотапливаемой кровле – важный и ответственный элемент. Крепить саморезами профлист запрещено, т.к. они не выдерживают ветровую нагрузку и вырываются. Решением является крепление профлиста крюками. На данном чертеже показан узел крепления профлиста Н57 к прогону, сделанному из сваренных между собой швеллеров №22. При других размерах профлиста и прогона необходимо подкорректировать размеры крюка.

Ещё статьи.

Последняя статья на сайте

Как выполнить расчет каркаса и ничего не упустить

Расчет железобетонного каркаса - дело непростое, особенно для не опытных расчетчиков.

Но ведь когда-то нужно начинать, правда? Кто не начинает, тот так и топчется в инженерах 3 категории.

Предлагаю вашему вниманию небольшое видео с полезной информацией

Новые статьи

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами "проектировать" не рискуют.

Читайте также: