Наружные стены между колонн

Как лучше исправить недостатки в заполнении наружных стен ж.б. каркаса

Пожалуйста, помогите, кто чем может.

4 этажное здание (3+чердак) с ж.б. каркасом.
Наружные стены между колоннами заполняются газобетоном. Толщина кладки 375 (325 + 50 мм свеса), высота кладки 4,5 м .
Стена не проходила на внецентренное сжатие очень сильно. Было не посчитать по СП из-за большого эксцентриситета от ветра (290 мм). Всё-таки высота кладки 4,5 м . Толщина стен получалась неприлично толстой порядка 650+50 мм, в ПД было заложено 325+50=375 мм. (Во всех альбомах высота газобетонных стен до 4 м).
У меня практически не было возможности оспорить ПД, сейчас понимаю, что надо было придумать что-нибудь получше, может быть даже изменить тип заполнения, но сразу не догадался.
Я применил нестандартное решение в котором сейчас сомневаюсь — убрал упругие зазоры между колоннами и рассчитал армированный ряд как горизонтальную газобетонную балку заанкерив арматуру в колонну. В длинных стенах поставил анкер по верху закрепления к верхней балке.

Соответственно, тем я нарушил требование п. 9.37 СП каменные конструкции о гибких связях с колоннами и обеспечении независимых деформаций каркаса и заполнения. Спасибо kr999, за то, что показал пункт СП. Однако нет прямых требований запрета выполнения таких стен без зазора.
Вблизи самых длинных стен есть ядра жёсткости (монолитные лестничные клетки).
Рандбалки очень жёсткие, прогиб порядка 1-2 мм.

Вопросы:
1) Достаточно стрёмное решение.
Газобетон закуплен и в описанном виде уже уложен. Возможно положены все стены.
Подскажите, пожалуйста, последствия моего решения. Что именно будет с газобетонной стеной ?
Может быть всё не так плохо и она будет стоять потрескавшись местами ? Ведь как балка она несёт с большим запасом Кисп=0,1-0,2 , а ядра рядом не дадут каркасу значительно деформироваться. Подозреваю 1-2 мм горизонтальных деформаций каркаса в этом месте (на руках нет расчёта каркаса).

2) Подскажите, пожалуйста, самый безболезненный путь усилить.
В голову приходят 2 вертикальные борозды с арматурой в простенках между оконом и колонной и большее число закреплений по верху.
Хреново, что узел крепления к колонне не гибкий (там анкеровка арматуры).

3) Допустимо ли считать такое заполнение на ветер без пульсации ? Мало ли вдруг где-то есть разрешение.
Если считать ограждение по СП 20 как на пиковую нагрузку тоже поменьше получается. Получается пиковая нагрузка порядка 0,161226*1,4=0,226 кПа и эксцентриситет порядка 155 мм и стена с ними тоже не пройдёт, но к заветным е=130 мм (при которых стена может пройти на внецентренное сжатие) это намного ближе.

4) Расчётную длину такого заполнения принимал как l0=2*H как для защемлённой снизу и свободной сверху консоли. Правильно ли я определил расчётную высоту стены ?
При шарнирном опирании на 2 опоры, конечно, будет послабление для стены.

Источник

ТехЛиб СПБ УВТ

Библиотека Санкт-Петербургского университета высоких технологий

Правила привязки колонн и стен к координационным осям

Привязка определяет расстояние от модульной, координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента. Применяемые правила привязки дают возможность установить взаимозаменяемость конструкций и значительно сократить количество доборных элементов. Ниже рассмотрены основные правила привязки конструктивных элементов к координационным осям, регламентируемые ГОСТ 28984-91.

Привязку конструктивных элементов зданий к координационным осям следует принимать с учетом применения строительных изделий одних и тех же типоразмеров для средних и крайних однородных элементов, а также для зданий с различными конструктивными системами.

Расположение и взаимосвязь конструктивных элементов следует координировать на основе модульной пространственной координационной системы путем привязки их к координационным осям.

Модульная пространственная координационная система и соответствующие модульные сетки с членениями, кратными определенному укрупненному модулю, должны быть, как правило, непрерывными для всего проектируемого здания или сооружения.

Прерывную модульную пространственную координационную систему с парными координационными осями и вставками между ними, имеющими размер
С, кратный меньшему модулю, допускается применять для зданий с несущими стенами в следующих случаях:

1) в местах устройства деформационных швов;

2) при толщине внутренних стен 300 мм и более, особенно при наличии в них вентиляционных каналов; в этом случае парные координационные оси проходят в пределах толщины стены с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую площадь опоры унифицированных модульных элементов перекрытий;

3) когда прерывная система модульных координат обеспечивает более полную унификацию типоразмеров индустриальных изделий, например, при панелях наружных и внутренних продольных стен, вставляемых между гранями поперечных стен и перекрытий.

Привязку конструктивных элементов определяют расстоянием от координационной оси до координационной плоскости элемента или до геометрической оси его сечения.

Привязку несущих стен и колонн к координационным осям осуществляют по сечениям, расположенным в уровне опирания на них верхнего перекрытия или покрытия.

Конструктивная плоскость (грань) элемента в зависимости от особенностей примыкания его к другим элементам может отстоять от координационной плоскости на установленный размер или совпадать с ней.

Расположение координационных осей в плане зданий с несущими стенами: а — непрерывная система с совмещением координационных осей с осями несущих стен; б — прерывная система с парными координационными осями и вставками между ними, в — прерывная система при парных координационных осях, проходящих в пределах толщины стен

Зазор между смежными плитами: lо — координационная длина плиты; l — конструктивная длина плиты; Lо — расстояние между поперечными координационными осями здания; а — привязка боковой грани плиты к координационной оси; б, в — конструктивную длину плит (например, плит, опираемых на стены лестничной клетки крупнопанельных зданий с поперечными несущими стенами) принимают равной расстоянию между осями, увеличенному на необходимую величину а, определяемую в соответствии с принятым конструктивным решением

Привязку несущих стен к координационным осям принимают в зависимости от их конструкции и расположения в здании. Геометрическая ось внутренних несущих стен должна совмещаться с координационной осью; асимметричное расположение стены по отношению к координационной оси допускается в случаях, когда это целесообразно для массового применения унифицированных строительных изделий, например, элементов лестниц и перекрытий.

Внутренняя координационная плоскость наружных несущих стен должна смещаться внутрь здания на расстояние f от координационной оси, равное половине координационного размера толщины параллельной внутренней несущей стены d₀ в /2 или кратное М, 1 /₂М или 1 /₅M. При опоре плит перекрытий на всю толщину несущей стены допускается совмещение наружной координационной плоскости стен с координационной осью.

При стенах из немодульного кирпича и камня допускается размер привязки корректировать в целях применения типоразмеров плит перекрытий, элементов лестниц, окон, дверей и других элементов, применяемых при иных конструктивных системах зданий и устанавливаемых в соответствии с модульной системой.

Привязка стен к координационным осям

Размеры привязок указаны от координационных осей до координационных плоскостей элементов.

Наружная плоскость наружных стен находится с левой стороны каждого изображения.

Внутренняя координационная плоскость наружных самонесущих и навесных стен должна совмещаться с координационной осью или смещаться на размер е с учетом привязки несущих конструкций в плане и особенности примыкания стен к вертикальным несущим конструкциям или перекрытиям.

Привязка колонн к координационным осям в каркасных зданиях должна приниматься в зависимости от их расположения в здании.

В каркасных зданиях колонны средних рядов следует располагать так, чтобы геометрические оси их сечения совмещались с координационными осями. Допускаются другие привязки колонн; в местах деформационных швов, перепада высот и в торцах зданий, а также в отдельных случаях, обусловленных унификацией элементов перекрытий в зданиях с различными конструкциями опор.

Привязку крайних рядов колонн каркасных зданий и крайним координационным осям принимают с учетом унификаций крайних элементов конструкций (ригелей, панелей стен, плит, перекрытий и покрытий) с рядовыми элементами; при этом в зависимости от типа и конструктивной системы здания привязку следует осуществлять одним из следующих способов:

1) внутреннюю координационную плоскость колонн смещают от координационных осей внутрь здания на расстояние, равное половине координационного размера ширины колонны средних рядов b₀ c /2.

2) геометрическую ось колонн совмещают с координационной осью;

3) внешнюю координационную плоскость колонн совмещают с координационной осью.

Внешнюю координационную плоскость колонн допускается смещать от координационных осей наружу на расстояние f , кратное модулю 3М и, при необходимости, М или 1 /₂М.

В торцах зданий допускается смещать геометрические оси колонн внутрь здания на расстояние k , кратное модулю 3М и, при необходимости, М или 1 /₂М.

При привязке колонн крайних рядов к координационным осям, перпендикулярным к направлению этих рядов, следует совмещать геометрические оси колонн с указанными координационными осями; исключения возможны в отношении угловых колонн и колонн у торцов зданий и деформационных швов.

В зданиях в местах перепада высот и деформационных швов, осуществляемых на парных или одинарных колоннах (или несущих стенах), привязываемых к двойным или одинарным координационным осям, следует руководствоваться следующими правилами:

1) расстояние с между парными координационными осями должно быть кратным модулю 3М и, при необходимости, М или 1 /₂М.

2) при парных колоннах (или несущих стенах), привязываемых к одинарной координационной оси, расстояние к от координационной оси до геометрической оси каждой из колонн должно быть кратным модулю 3М и, при необходимости, М или 1 /₂М;

3) при одинарных колоннах, привязываемых к одинарной координационной оси, геометрическую ось колонн совмещают с координационной осью.

При расположении стены между парными колоннами одна из ее координационных плоскостей совпадает с координационной плоскостью одной из колонн.

Привязка колонн каркасных зданий к координационным осям:
а — нулевая привязка; б — привязка 250 м или 500 мм в зависимости от объемно-планировочных параметров и конструктивного решения ( в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте от 8,4 до 18 м), если требуется увеличить высоту сечения верхней части колонны из условий жесткости или размещения прохода в теле колонны и не удается при этом выполнить привязку 250 мм, в других обоснованных случаях, можно использовать привязку 500 мм;

в — колонны средних рядов; г — две разбивочные оси со вставкой между ними при решении продольных температурных швов между парными колоннами в зданиях с пролетами одной высоты.

Внутренние координационные плоскости стен (на чертеже показаны условно) могут смещаться наружу или внутрь в зависимости от особенностей конструкции стены и ее крепления. Размеры привязок от координационных осей указаны до координационных плоскостей элементов.

В объемно-блочных зданиях объемные блоки следует, как правило, располагать симметрично между координационными осями непрерывной модульной сетки.

В многоэтажных зданиях координационные плоскости чистого пола лестничных площадок следует совмещать с горизонтальными основными координационными плоскостями.

В одноэтажных зданиях координационную плоскость чистого пола следует совмещать с нижней горизонтальной основной координационной плоскостью.

В одноэтажных зданиях, имеющих наклонный пол, с нижней горизонтальной основной координационной плоскостью следует совмещать верхнюю линию пересечения пола с координационной плоскостью наружных стен.

В одноэтажных зданиях с верхней горизонтальной основной координационной плоскостью совмещают наиболее низкую опорную плоскость конструкции покрытия.

Привязку элементов цокольной части стен к нижней горизонтальной основной координационной плоскости первого этажа и привязку фризовой части стен к верхней горизонтальной основной координационной плоскости верхнего этажа принимают с таким расчетом, чтобы координационные размеры нижних и верхних элементов стен были кратными модулю 3М и, при необходимости, М или 1 /₂М.

Привязка колонн и стен к координационным осям в местах деформационных швов

Модульная (координационная) высота этажа: 1 — координационная плоскость чистого пола; 2 — подвесной потолок

Расположение конструктивных элементов и деталей в плане и в разрезе здания устанавливают при проектировании путем, так называемой привязки их к модульным разбивочным осям. Привязка характеризуется расстоянием от модульных разбивочных осей до грани или геометрической оси элемента. Привязку наружных несущих стен выполняют так, чтобы внутренняя грань стены размещалась на расстоянии от модульной разбивочной оси, равном половине номинальной толщины внутренней несущей стены. Привязка должна быть кратна М или М-2. Допускается совмещение внутренней грани стены с модульной разбивочной осью в целях унификации элементов перекрытий («нулевая привязка»).

Во внутренних стенах геометрическую ось совмещают с модульной разбивочной осью. Отступление от этого правила допускается для стен лестничных клеток и стен с вентиляционными каналами. В наружных самонесущих и навесных стенах внутреннюю грань, как правило, совмещают с модульной разбивочной осью («нулевая привязка») . В каркасных зданиях геометрический центр сечения средних рядов совмещают с пересечением модульных разбивочных осей. При привязке крайних рядов колонн (в том числе в торцах здания) допускаются следующие два варианта:

а) наружную грань колонн совмещают с модульной разбивочной осью (краевая или нулевая привязка), если пролётные конструкции (ригель, балка, ферма т.д.) перекрывают колонну и когда это целесообразно по условиям раскладки элементов перекрытий или покрытий;

б) внутреннюю грань колонн размещают от модульной разбивочной оси на расстоянии, равном половине толщины внутренней колонны при консольном типе опирания конструкции, когда ригели опираются на консоли колонн или плиты перекрытий на консоли ригелей.

В одноэтажных промышленных зданиях с тяжелыми крановыми нагрузками (от 30 до 50 т.) наружные грани колонн крайних рядов и внутренние поверхности стен смещают наружу от модульной разбивочной оси на расстояние кратное М и М-2 (как правило, на 250 мм). Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса одноэтажных промышленных зданий смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, а внутренние поверхности торцовых стен совмещают с осями («нулевая привязка»), что связано с особенностями конструктивных узлов торцовых стен.

В одноэтажных производственных зданиях колонны средних рядов располагают так, чтобы геометрические оси сечения колонн совпадали с продольными и поперечными модульными координационными осями. Исключения допускаются относительно колонн возле температурных швов и перепадов высот.

Схема и план одноэтажного промышленного здания с разбивочными осями и их маркировками

При использовании в качестве несущих конструкций стропильных ферм и балок колонны крайних рядов и наружные стены привязывают к продольным координационным осям по таким правилам:

внешнюю грань колонн совмещают с координационной осью (нулевая привязка), а внутреннюю плоскость стены смещают наружу на 30 мм в зданиях следующих типов: в зданиях без мостовых кранов со сборным железобетонным каркасом при шаге крайних колонн 6 или 12 м, а также в зданиях со стальным или смешанным каркасом при шаге колонн крайних рядов 6 м; в зданиях с кранами грузоподъемностью до 20 т и со сборным железо-бетонным или смешанным каркасом при шаге крайних колонн 6 м и при высоте не более 14,4 м; в зданиях с ручными мостовыми кранами;

Привязка колонн и стен: а, б, в к продольным разбивочным осям; г – к поперечным разбивочным осям; д – привязка несущих стен без пилястр; и – то же, с пилястрами

Колонны и наружные стены из панелей привязывают к крайним поперечным координационным осям по линиям поперечных температурных швов с соблюдением таких требований:

• в торцах зданий геометрические оси сечения колонн основного каркаса смещают внутрь на 500 мм с координационной оси, а внутренние поверхности стен — наружу на 30 мм с той же оси;
• по линиям поперечных температурных швов геометрические оси сечения колонн смещают по 500 мм в обе стороны от оси шва, совмещаемого с поперечной координационной осью.

Оси, пересекающие пролеты, называются поперечными и обозначаются цифрами; система пересекающихся осей здания в плане образует сетку координационных осей, которая служит системой координат для плана здания. Применение при строительстве зданий типовых конструкций требует строго определенного их расположения (привязки) по отношению к. координационным осям. Под привязкой понимают расстояние от координационной оси (продольной, поперечной) до грани или геометрической оси конструктивного элемента. Все виды оборудования привязываются на плане цеха размерами к этим же координационным осям здания.

Для унификации и взаимозаменяемости конструкций колонны и стены располагают относительно координационных осей с соблюдением определенных правил привязки. Наружные грани крайних колонн и внутренние поверхности стен совмещают с продольными координационными осями. Такая привязка называется нулевой и осуществляется в зданиях без мостовых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м. Наружные грани колонн крайнего ряда и внутренние поверхности стен смещают относительно продольных координационных осей на 250 мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.

Привязка крайних колонн и наружных стен к продольным разбивочных осям в зданиях

Основные размеры здания в плане измеряются между координационными осями, которые образуют геометрическую основу плана здания. Оси, идущие вдоль пролетов здания и располагаемые параллельно нижней кромке чертежа, называются продольными и обозначаются заглавными буквами русского алфавита. Привязку к поперечным координационным осям колонн и торцовых стен осуществляют по следующим правилам: геометрические оси сечения колонн, за исключением колонн в торцах здания и колонн, примыкающих к температурным швам, должны совмещаться с поперечными координационными осями (нулевая привязка), геометрические оси торцовых колонн основного каркаса нужно смещать с поперечных координационных осей внутрь здания на 500 мм, внутренние поверхности торцовых стен должны совпадать с поперечными координационными осями .

Привязка торцовой колонны и стены к поперечной разбивочной оси

Привязка несущих наружных стен из крупных блоков и кирпича к продольным разбивочным осям здания

Привязку несущих наружных стен осуществляют по следующим правилам: при непосредственном опирании на стены плит покрытий внутреннюю поверхность стены нужно отнести от продольной координационной оси внутрь здания на 150 мм для стен из крупных блоков и на 130 мм для кирпичных стен. В случае опирания на стены несущих конструкций балок, ферм поверхность стен смещают от продольной оси внутрь здания на 300 мм для блочных стен при их толщине 400 мм и на 250 мм — для кирпичных стен при толщине 380 мм. При кирпичных стенах толщиной 380 мм с пилястрами 130 мм расстояние от продольной оси до внутренней поверхности стены должно быть равно 130 мм.

Привязка колонн каркаса в местах устройства швов осуществляется следующим образом. В зданиях с железобетонным каркасом в местах расположения швов устанавливают парные колонны. При этом ось температурного шва должна совпадать с поперечной координационной осью, а оси колонн смещают относительно координационной оси на 500 мм.

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом следует устраивать на двух колоннах со вставкой, в зданиях с цельнометаллическим и смешанным каркасом температурные швы располагают на одной колонне.

Варианты привязки колонн в местах продольных температурных швов в зданиях при размерах между осями

Перепад высот между пролетами одного направления в здании с железобетонным каркасом рекомендуется осуществлять на двух колоннах со вставкой. Конструкцию примыкания двух взаимно перпендикулярных пролетов следует также осуществлять на двух колоннах со вставкой. При этом ось колонн продольных пролетов, примыкающих к поперечному пролету, смещают с поперечной координационной оси на 500 мм.

Деформационные швы. В конструкциях зданий большой протяженности вследствие изменения температур в летнее и зимнее время появляются значительные деформации, вызывающие напряжения, способные разрушить здания. Для предотвращения этого явления здания делят на температурные блоки, между которыми устраивают так называемые температурные швы как в продольном, так и в поперечном направлении. Размеры температурных блоков принимают в зависимости от типа и конструкции зданий. Наибольшие расстояния (м) между температурными швами в каркасных зданиях, которые могут быть допущены без проверочного расчета.

Кроме температурных деформаций здание может давать неравномерную осадку в случае расположения его на неоднородных грунтах или в случае резко отличающейся эксплуатационной нагрузки по длине здания. В этом случае для избежания осадочных деформаций устраивают осадочные швы. При этом фундаменты делают независимыми, а в надземной части здания осадочный шов совмещают с температурным или со швом примыкания (примыкание зданий различной этажности, старого здания к новому). Деформационные швы устраивают в стенах и покрытиях, с тем чтобы обеспечить возможность взаимного смещения смежных частей здания как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях без нарушения термического сопротивления шва и его водоизоляционных свойств.

При устройстве продольных температурных швов или перепаде высот параллельных пролетов на парных колоннах следует предусматривать парные модульные координационные осы со вставкой между ними. В зависимости от размера привязки колонн в каждом из смежных пролетов размеры вставок между парными координационными осями по линиям температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты и с покрытиями по стропильным балкам (фермам) принимают равными 500, 750, 1000 мм.

Привязка колонн и стен одноэтажных зданий к координатным осям: а – привязка колонн к средним осям; б, в – то же, колонн и стен к крайним продольным осям; г, д, е – то же, к поперечным осям в торцах зданий и местах поперечных температурных швов; ж, з, и — привязка колонн в продольных температурных швах зданий с пролетами одинаковой высоты; к, л, м – то же, при перепаде высот параллельных пролетов, н, о – то же, при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов; п, р, с, т – привязка несущих стен к продольным координатным осям; 1 – колонны повышенных пролетов; 2 – колонны пониженных пролетов, которые примыкают торцами к повышенному поперечному пролету

Размер вставки между продольными координационными осями по линии перепада высот параллельных пролетов в зданиях с покрытиями по стропильным балкам (фермам) должен быть кратным 50 мм:

• привязки к координационным осям граней колонн, обращенных в сторону перепада;
• толщины стены из панелей и зазора 30 м между ее внутренней плоскостью и гранью колонн повышенного пролета;
• зазора не менее 50 мм между внешней плоскостью стены и гранью колон пониженного пролета.

При этом размер вставки должен быть не менее 300 мм. Размеры вставок в местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов (пониженных продольных к повышенному поперечному) составляют от 300 до 900 мм. Если есть продольный шов между пролетами, которые примыкают к перпендикулярного пролету, этот шов продлевают в перпендикулярный пролет, где он будет поперечным швом. При этом вставка между координационными осями в продольном и поперечном швах равна 500, 750 и 1000 мм, а каждую из парных колонн по линии поперечного шва нужно смещать с ближайшей оси на 500 мм. Если на наружные стены опираются конструкции покрытия, то внутреннюю плоскость стены смещают внутрь от координационной оси на 150 (130) мм.

Колонны к средним продольным и поперечным координационным осям многоэтажных зданий привязывают так, чтобы геометрические оси сечения колонн совпадали с координационными осями, за исключением колонн по линиям температурных швов. В случае привязки колонн и наружных стен из панелей к крайним продольным координационным осям зданий внешнюю грань колонн (в зависимости от конструкции каркаса) смещают наружу с координационной оси на 200 мм или совмещают с этой осью, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают зазор 30 мм. По линии поперечных температурных швов зданий с перекрытиями из сборных ребристых или гладких многопустотных плит предусматривают парные координационные оси с вставкой между ними размером 1000 мм, а геометрические оси парных колонн совмещают с координационными осями.

В случае пристройки многоэтажных зданий к одноэтажным не допускается взаимно смешивать координационные оси, перпендикулярные к линии пристройки и общие для обеих частей сблокированного здания. Размеры вставки между параллельными крайними координационными осями по линии пристройки зданий назначают с учетом использования типовых стеновых панелей — удлиненных рядовых или доборных.

Привязка колонн и стен многоэтажных зданий к координатным осям: а – привязка колонн к крайним осям; б, в – привязка колонн и стен к крайним продольным осям; г, д – то же, в торцах зданий; е, ж – привязка колонн по линиям поперечных температурных швов

Источник