Антисейсмические швы в кирпичной кладке
Обновлено: 04.05.2024
Деформацией называют изменение формы или размеров материального тела (или его части) под действием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменение влажности от других воздействий). Некоторые виды деформаций названы в соответствии с наименованиями воздействующих на тело факторов: температурные, усадочные (усадка — сокращение размеров материального тела при потере влаги его материалом); осадочные (осадка — оседание фундамента при уплотнении грунта под ним) и др. Если под материальным телом понимать отдельные конструкции или даже конструктивную систему в целом, то подобные деформации при определенных условиях могут служить причиной нарушений их несущей способности или потери ими эксплуатационных качеств.
Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием многих причин, например: при большой разнице в нагрузке на основание под центральной частью здания и боковыми его частями, при разнородном грунте в основании и неравномерной осадке здания, при значительных температурных колебаниях наружного воздуха и других причинах. В этих случаях в стенах и других элементах зданий могут появиться трещины, которые снижают прочность и устойчивость здания. Для предупреждения появления трещин в зданиях устраиваются деформационные швы, которые разрезают здания на отдельные отсеки.
Осадочные швы делаются в тех местах, где можно ожидать неравномерной осадки разных частей зданий: на границах участков с разной нагрузкой на основание, что обычно является следствием перепада высоты зданий (при разнице высот более 10м устройство осадочных швов является обязательным), на границах участков с разной очередностью застройки, а также в местах примыкания новых стен к существующим, на границах участков, расположенных на разнородных основаниях, во всех прочих случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки смежных участков здания.
Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой. Поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.
В зависимости от назначения различают следующие деформационные швы: усадочные, температурные, осадочные и антисейсмические.
Усадочные швы. В монолитных бетонных или железобетонных стенах при схватывании (твердении) бетона происходит уменьшение его объема, так называемая усадка, которая влечет за собой появление трещин. Поэтому в зданиях с такими стенами делают швы независимо от колебаний температуры воздуха, которые называются усадочными.
Температурные швы. При значительных изменениях температуры наружного воздуха в зданиях, имеющих большую длину, происходят деформации. Летом от нагревания здания удлиняются и расширяются, а зимой при охлаждении сокращаются. Эти деформации небольшие, но они могут привести к появлению трещин. Во избежание этого здания расчленяются температурными швами, перерезывающими их поперек или вдоль по всей высоте до фундаментов. В фундаментах температурные швы не устраиваются, так как они. находясь в грунте, не подвержены значительным изменениям температуры воздуха. Температурные швы должны обеспечивать горизонтальное Перемещение отдельных частей здания, которые они разъединяют.
Расстояние между температурными швами колеблется в весьма широких пределах (от 20 до 200 мм).
Осадочные швы. Во всех случаях, когда можно ожидать неравномерную и неодинаковую по величине и времени осадку смежных частей здания, устраивают осадочные швы.
Такая осадка может быть, например:
а) на границах участков с разной нагрузкой на основание вследствие различных нормативных нагрузок или при различной этажности здания (при разнице высот более 10 м или более 3 этажей);
б) на границах участков с разнородным основанием (песчаные грунты дают небольшую и кратковременную осадку, а глинистые - большую и длительную);
в) на границах участков с разной очередностью возведения отсеков здания (обжатые и необжатые грунты);
г) в местах примыкания вновь возводимых стен к существующим;
д) при сложной конфигурации здания в плане;
е) в некоторых случаях при динамических нагрузках.
Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой, поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.
Если в здании необходимы температурные и осадочные швы, то они обычно совмещаются и тогда называются температурно-осадочными. Температурно-осадочные швы должны обеспечивать горизонтальное и вертикальное перемещение частей зданий. Они могут быть температурно-осадочными и только осадочными швами.
Антисейсмические швы. В районах, подверженных землетрясениям, здания для независимой осадки их отдельных частей разрезают на отдельные отсеки антисейсмическими швами. Эти отсеки должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы, для чего по линиям антисейсмических швов располагаются двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в несущий остов соответствующего отсека. Эти швы проектируются в соответствии с указаниями ДБН.
Антисейсмические швы могут совмещаются с температурными при необходимости последних.
Конструктивные решения деформационных швов в зданиях
а – температурный шов в одноэтажном каркасном здании; б – осадочный шов в одноэтажном каркасном здании
в – температурный шов в зданиях при поперечных несущих крупнопанельных стенах; г - температурный шов в многоэтажном каркасном здании; д, е, ж, - варианты температурных швов в каменных стенах
1 - колона; 2 – несущая конструкция покрытия; 3 – плита покрытия; 4 – фундамент под колону; 5 – общий фундамент под две колонны; 6 – панель стены; 7 – панель-вставка; 8 – несущая стеновая панель; 9 - плита перекрытия; 10 – термовкладыш.
Деформационные швы в зданиях устраивают для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах прогнозируемых деформаций, возникающих при колебаниях температуры, сейсмических воздействий, неравномерной осадки грунта и способных вызвать опасные нагрузки.
В зависимости от назначения деформационные швы можно разделить на температурные, осадочные, сейсмические и усадочные.
Температурный деформационный шов
В жаркую погоду, при нагревании, здание расширяется и удлиняется, зимой же при охлаждении оно сокращается, эти температурные деформации приводят к появлению трещин.
Температурные швы делят надземную конструкцию строения по вертикали на отдельные части, что обеспечивает независимое горизонтальное перемещение отдельных частей здания. В фундаментах и других подземных элементах здания температурные швы не устраивают, так как они находясь в грунте, не подвержены значительным изменениям температуры воздуха.
Устройство температурных швов в наружных стенах зданий:
А, Б - с сухим и нормальным режимами эксплуатации; В, Г - с влажным и мокрым режимами;
1 - утеплитель; 2 - штукатурка; 3 - расшивка; 4 - компенсатор; 5 - антисептированные деревянные рейки 60х60 мм; 6 - утеплитель; 7 - вертикальные швы, заполненные цементным раствором.
Расстояние между температурными швами определяют в зависимости от материала стен и температурных показателей района строительства.
Температурные швы наружных стен должны быть водо- и воздухонепроницаемыми и непромерзаемыми, для чего они должны иметь утеплитель и надежную герметизацию в виде упругих и долговечных уплотнителей из легкосжимаемых и несминаемых материалов (для зданий с сухим и нормальным режимами эксплуатации), металлических или пластмассовых компенсаторов из коррозиеустойчивых материалов (для зданий с влажным и мокрым режимами).
Осадочный деформационный шов
Осадочные швы учитывают в тех случаях, когда предполагается разное и неравномерное оседание смежных элементов строения. Отдельные смежные части здания могут быть разными по этажности и протяженности. В этом случае более высокая часть здания, которая будет тяжелее, будет давить на грунт с большей силой, чем низкая часть. Такая неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и в фундаменте здания.
Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть - фундамент.
Схемы устройства деформационных швов в зданиях:
А – осадочный; Б – температурно-осадочный:
1 – деформационный шов; 2 – подземная часть (фундамент) здания; 3 – надземная часть здания;
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.
Антисейсмический деформационный шов
Антисейсмические швы устраивают в зданиях, строящихся в сейсмоопасных районах, подверженных землетрясениям. Они делят всё здание на отсеки, которые в конструкции представляют собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов устраиваются двойные стены или сдвоенные ряды опорных колонн, которые являются основой несущей конструкции каждого отдельно взятого отсека и обеспечивают их независимую осадку.
Схема расположения сейсмических поясов в зданиях с каменными стенами и конструкция антисейсмических поясов наружной стены:
А - фасад; Б - разрез по стене; В - план наружной стены; Г,Д - внутренняя часть; Е - деталь плана антисейсмического пояса наружной стены;
1 - антисейсмический пояс; 2 - железобетонный сердечник в простенке; 3 - стена; 4 - панели перекрытия; 5 - арматурный каркас в швах между панелями перекрытий;
Усадочный деформационный шов
Усадочные деформационные швы делают в монолитно-бетонных каркасах, так как бетон при твердении уменьшается в объёме из-за испарения воды. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, которые нарушают несущую способность монолитно-бетонного каркаса. После того как твердение закончится, оставшийся усадочный деформационный шов полностью заделывают.
В кирпичных стенах деформационные швы устраивают в четверть или в шпунт. В мелкоблоковых стенах примыкание смежных участков осуществляется впритык и дополнительно защищается от продувания стальными компенсаторами.
Деформационные швы в кирпичных стенах:
А - в кирпичной стене, примыкание в шпунт; Б - в кирпичной стене, примыкание в четверть; В - с компенсатором из кровельной стали в мелкоблочной стене;
СП 14.13330.2018 "Строительство в сейсмических районах"
6.1.2 Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
- здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
- смежные участки здания или сооружения имеют перепады высоты 5 м и более, а также существенные отличия друг от друга по жесткости и (или) массе.
Допускается устройство антисейсмических швов между высокой частью и 1-2-этажными пристраиваемыми частями зданий путем шарнирного опирания перекрытия пристройки на консоль высокой части. Глубина опирания должна быть не менее суммы взаимных перемещений и минимальной глубины опирания с обязательным устройством аварийных связей.
Для случаев, когда устройство осадочного шва не требуется, допускается не устраивать антисейсмические швы между зданием и стилобатом при расчетном обосновании совместности их работы и выполнении соответствующих конструктивных мероприятий.
Не допускается устройство антисейсмических швов внутри помещений, которые предназначены для постоянного проживания или длительного нахождения МГН.
В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
6.1.3 Антисейсмические швы должны разделять здания или сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
6.1.4 Расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать для зданий и сооружений: из стальных каркасов - по требованиям для несейсмических районов, но не более 150 м; из деревянных конструкций и мелких ячеистых блоков - 40 м при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и 30 м - при расчетной сейсмичности 9 баллов. Для зданий иных конструктивных решений, приведенных в таблице 6.1, - 80 м при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и 60 м - при расчетной сейсмичности 9 баллов.
В случае превышения расстояний между антисейсмическими швами сверх установленных расчет сооружений следует выполнять с учетом волнового характера сейсмического воздействия, неоднородности и неравномерности сейсмического воздействия в плане сооружения по методикам, согласованным в установленном порядке.
6.1.6 Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен или рам, либо рам и стен.
Ширину антисейсмического шва следует назначать по результатам расчетов в соответствии с 5.5, при этом ширина шва на каждом рассматриваемом уровне должна быть не менее суммы амплитуд колебаний смежных отсеков здания.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина такого шва должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
6.1.7 Конструкции примыкания отсеков здания или сооружения в зоне антисейсмических швов, в том числе по фасадам и в местах переходов между отсеками, не должны препятствовать их взаимным горизонтальным перемещениям.
6.1.8 Конструкция перехода между отсеками здания может быть выполнена в виде двух консолей из сопрягающихся блоков с устройством расчетного шва между концами консолей или переходов, надежно соединенных с элементами одного из смежных отсеков. Конструкцией их опирания на элементы другого отсека должны быть обеспечено взаимное расчетное смещение элементов и исключена возможность их обрушения и соударения при сейсмическом воздействии.
Переход через антисейсмический шов не должен быть единственным путем эвакуации из зданий или сооружений.
6.4.1 Лестничные клетки следует выполнять закрытыми с естественным освещением через окна в наружных стенах на каждом этаже. Расположение и число лестничных клеток - не менее одной между антисейсмическими швами в зданиях высотой более трех этажей.
6.5.3 Для обеспечения независимого деформирования перегородок следует предусматривать антисейсмические швы между вертикальными торцевыми и верхней горизонтальной гранями перегородок и несущими конструкциями здания. Ширину швов принимают по максимальному значению перекоса этажей здания при действии расчетных нагрузок с учетом прогиба перекрытия в эксплуатационной стадии, но не менее 20 мм. Швы заполняют упругим эластичным материалом.
6.14.11 В уровне перекрытий и покрытий следует устраивать антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам, выполняемые из монолитного железобетона или сборные с замоноличиванием стыков и непрерывным армированием. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий не устраивают.
6.14.12 Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) следует устраивать, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100-150 мм. Высота пояса должна быть не менее 150 мм, класс бетона - не ниже В12,5.
Продольная арматура поясов устанавливается по расчету, но не менее 4d10 при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и не менее 4d12 - при 9 баллах.
ТСН 22-302-2000* Краснодарского края (СНКК 22-301-2000*) Строительство в сейсмических районах Краснодарского края
Антисейсмические швы
2.1.31. Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
- здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
- смежные участки здания или сооружения имеют перепады высот 6 м (2 этажа) и более;
- размеры здания в плане превышают предельные (см. СНиП II-7).
2.1.32. * В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
2.1.33. * Антисейсмические швы должны разделять здания и сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
2.1.34. Расстояние между антисейсмическими швами и высота зданий не должны превышать указанных в СНиП II-7.
2.1.35. * Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен, рам или возведения рамы и стены.
2.1.36. * Ширина антисейсмических швов на каждом уровне должна быть не меньше суммы взаимных горизонтальных смещений отсеков от расчетной нагрузки и не меньше минимальной, которую для зданий высотой до 5 м следует принимать равной 30 мм и увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
2.1.37. Ширина температурных, осадочных и антисейсмических швов, при их совмещении, принимается по наибольшей величине.
2.1.38. Конструкция шва и его заполнение не должны препятствовать сейсмическим колебаниям отсеков. Запрещается заделывать антисейсмические швы кирпичом, раствором, пиломатериалами и др. При необходимости антисейсмические швы можно закрывать фартуками или заклеивать гибкими материалами.
СП 31-114-2004 "Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах"
Лестничные площадки, располагаемые в уровне междуэтажных перекрытий, должны надежно связываться с антисейсмическими поясами или непосредственно с перекрытиями.
По всей длине стены в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.
В зданиях с несущими стенами высота два этажа и более кроме наружных продольных стен должно быть не менее одной внутренней несущей продольной стены.
В уровне перекрытий и покрытий, выполненных из сборных железобетонных элементов, по всем стенам без пропусков и разрывов должны устраиваться антисейсмические пояса из монолитного железобетона с непрерывным армированием.
В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.
Плиты перекрытий (покрытий) должны соединяться с антисейсмическими поясами посредством анкеровки выпусков арматуры или сваркой закладных деталей.
Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100—150 мм.
Высота пояса должна быть не менее толщины плиты перекрытия, класс бетона — не ниже В15.
Продольную арматуру антисейсмического пояса устанавливают по расчету, но не менее четырех стержней диаметром 10 мм при сейсмичности 7—8 баллов и не менее четырех стержней диаметром 12 мм — при 9 баллах.
Армирование кладки следует осуществлять сетками в горизонтальных швах и вертикальными отдельными стержнями или каркасами, размещаемыми в теле кладки или в штукатурных слоях. Вертикальная арматура должна быть непрерывной и соединяться с антисейсмическими поясами. Соединение вертикальной арматуры внахлест без сварки не допускается. При размещении вертикальной арматуры в штукатурных слоях она должна быть связана с кладкой хомутами, расположенными в горизонтальных швах кладки.
Вертикальные железобетонные включения (сердечники) должны устраиваться открытыми не менее чем с одной стороны и соединяться с антисейсмическими поясами.
Продольная арматура вертикальных обрамлений простенков должна быть надежно соединена с горизонтальным армированием хомутами, уложенными в горизонтальных швах кладки.
Блоки должны соединяться между собой сваркой закладных деталей или выпусков арматуры. Вертикальная арматура по торцам простеночных блоков, в том числе на глухих участках стен, должна быть соединена с выпусками арматуры из фундамента, вертикальной арматурой выше- и нижележащих простеночных блоков, в том числе блоков смежных этажей, и заанкерена в антисейсмическом поясе перекрытия верхнего этажа.
на углах каждый из слоев кладки должен быть армирован Г-образными сварными сетками на длину не менее 1 м от угла или до вертикального деформационного шва, если он расположен ближе. На прямолинейных участках допускается укладывать сетки внахлест. Длина перехлеста должна составлять не менее 15 см.
Требования по устройству деформационных швов
Д.4 Горизонтальные швы устраиваются в несущих многослойных стенах со средним слоем из эффективного утеплителя - в облицовочном кирпичном слое, в ненесущих стенах - по всей толщине стены.
Горизонтальные деформационные швы во внутреннем и наружном слоях ненесущих многослойных стен следует выполнять в уровне опорных конструкций (между вышележащей конструкцией и верхним рядом кладки).
Д.5 Горизонтальные швы по высоте здания в облицовке несущих многослойных стен со средним слоем из эффективной теплоизоляции допускается устраивать следующим образом:
первый шов - под перекрытием 2-го этажа;
далее поэтажно, под плитой монолитного железобетонного перекрытия и под консольной балкой, устанавливаемой под сборной железобетонной плитой перекрытия.
Д.6. Вертикальные температурно-деформационные швы устраиваются в лицевом слое многослойных наружных стен, отделенных от основного слоя утеплителя.
Д.7. Рекомендуемые максимальные расстояния между вертикальными температурными швами для прямолинейных участков стен 6 - 7 м. Вертикальные швы на углах здания следует располагать на расстоянии 250 - 500 мм от угла по одной из сторон. При толщине облицовочного слоя 250 мм расстояние между швами может быть увеличено.
При необходимости увеличения расстояния между температурными швами требуется проведение расчетов температурных деформаций с учетом конструктивных особенностей стен, конструкции здания, ориентации его по сторонам света и климатических условий.
СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах
6 Жилые, общественные, производственные здания и сооружения
6.1 Общие положения
6.1.1 Требования раздела 6 должны выполняться независимо от результатов расчета в соответствии с разделом 5.
Требования раздела 6 следует применять в зависимости от расчетной сейсмичности, выраженной в целочисленных баллах сейсмической шкалы интенсивности MSK-64. Если в результате геологических изысканий при сейсмическом микрорайонировании получены дробные значения сейсмической интенсивности, расчетные значения сейсмической балльности следует принимать путем математического округления до целого значения.
6.1.2 Здания и сооружения следует разделять антисейсмическими швами в случаях, если:
здание или сооружение имеет сложную форму в плане;
смежные участки здания или сооружения имеют перепады высоты 5 м и более, а также существенные отличия друг от друга по жесткости и (или) массе.
Допускается устройство антисейсмических швов между высокой частью и 1 - 2 этажными пристраиваемыми частями зданий путем шарнирного опирания перекрытия пристройки на консоль высокой части. Глубина опирания должна быть не менее суммы взаимных перемещений плюс минимальная глубина опирания с обязательным устройством аварийных связей.
Для случаев, когда устройство осадочного шва не требуется, допускается не устраивать антисейсмические швы между зданием и стилобатом при расчетном обосновании совместности их работы и выполнении соответствующих конструктивных мероприятий.
Не допускается устройство антисейсмических швов внутри помещений, которые предназначены для постоянного проживания или длительного нахождения маломобильных групп населения.
В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
6.1.3 Антисейсмические швы должны разделять здания или сооружения по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фундаменте, за исключением случаев, когда антисейсмический шов совпадает с осадочным.
6.1.4 Расстояния между антисейсмическими швами не должны превышать для зданий и сооружений: из стальных каркасов - по требованиям для несейсмических районов, но не более 150 м; из деревянных конструкций и из мелких ячеистых блоков - 40 м при расчетной сейсмичности 7 - 8 баллов и 30 м - при расчетной сейсмичности 9 баллов. Для зданий остальных конструктивных решений, приведенных в таблице 7, - 80 м при расчетной сейсмичности 7 - 8 баллов и 60 м - при расчетной сейсмичности 9 баллов.
6.1.6 Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен или рам, либо рам и стен.
Ширину антисейсмического шва следует назначать по результатам расчетов в соответствии с 5.5, при этом ширина шва должна быть не менее суммы амплитуд колебаний смежных отсеков здания.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина такого шва должна быть не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые 5 м высоты.
6.1.7 Конструкции примыкания отсеков здания или сооружения в зоне антисейсмических швов, в том числе по фасадам и в местах переходов между отсеками, не должны препятствовать их взаимным горизонтальным перемещениям.
6.1.8 Конструкция перехода между отсеками здания может быть выполнена в виде двух консолей из сопрягающихся блоков с устройством расчетного шва между концами консолей или переходов, надежно соединенных с элементами одного из смежных отсеков. Конструкцией их опирания на элементы другого отсека должно быть обеспечено взаимное расчетное смещение элементов, исключена возможность их обрушения и соударения при сейсмическом воздействии.
Переход через антисейсмический шов не должен являться единственным путем эвакуации из зданий или сооружений.
6.4.1 Лестничные клетки устраивают, как правило, закрытыми с естественным освещением через окна в наружных стенах на каждом этаже. Расположение и число лестничных клеток - в соответствии с нормативными документами по противопожарным нормам проектирования зданий и сооружений, но не менее одной между антисейсмическими швами в зданиях высотой более трех этажей.
6.5 Перегородки
6.5.3 Для обеспечения независимого деформирования перегородок следует предусматривать антисейсмические швы между вертикальными торцевыми и верхней горизонтальной гранями перегородок и несущими конструкциями здания. Ширину швов принимают по максимальному значению перекоса этажей здания при действии расчетных нагрузок с учетом прогиба перекрытия в эксплуатационной стадии, но не менее 20 мм. Швы заполняют упругим эластичным материалом.
6.14.13 В сопряжениях стен в кладку должны укладываться арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см2, длиной 1,5 м через 700 мм по высоте при расчетной сейсмичности 7 - 8 баллов и через 500 мм - при 9 баллах.
Участки стен и столбы над чердачным перекрытием высотой более 400 мм должны быть армированы или усилены монолитными железобетонными включениями, заанкеренными в антисейсмический пояс. Стены по верху должны иметь обвязочный железобетонный пояс, связанный с вертикальными железобетонными сердечниками.
Кирпичные столбы допускаются только при расчетной сейсмичности 7 баллов. При этом марка раствора должна быть не ниже М50, а высота столбов - не более 4 м. В двух направлениях столбы следует связывать заанкеренными в стены балками.
СП 52-110-2009 Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим повышенным и высоким температурам
6.27 Расстояние между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях из обычного и жаростойкого бетонов должны устанавливаться расчетом. Расчет допускается не выполнять, если принятое расстояние между температурно-усадочными швами не превышает значений, указанных в табл. 6.3, в которой наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами даны для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой и с предварительно напряженной арматурой, при расчетной зимней температуре наружного воздуха минус 40 °С, относительной влажности воздуха 60 % и выше и высоте колонн 3 м.
Разрезка здания антисейсмическими швами на отсеки производится в
следующих случаях:
- при сложной конфигурации здания в плане (под «сложной» подразумевается любая фигура, отличная от круга, квадрата или прямоугольника), в местах, где имеется перепад высот этажей 5 м и более;
Рекомендуется избегать применения конструкций, в которых длина
отсека превышает ширину более чем в 4 раза. При этом в одноэтажных
зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмичности 7 баллов антисейсмические швы допускается не устраивать.
Если размеры здания будут сопоставимы с длиной сейсмической
волны, то различные участки здания будут колебаться в различных фазах
или даже в противофазе, в результате чего возникнут дополнительные внутренние усилия. Для низких одноэтажных зданий при слабых
сейсмических воздействиях этим эффектом можно пренебречь ввиду
большой продольной гибкости сооружения.
Учет длины сейсмической волны.
Антисейсмические швы следует выполнять путем возведения парных стен, рам или возведения и рамы, и стены. Швы должны разделять
отсеки, как правило, по всей высоте. Допускается устраивать шов до верха
фундамента здания, кроме случаев, когда антисейсмический шов совпадает
с осадочным.
Под фундаментом в сборных конструкциях понимают нижний ряд
блоков или фундаментных подушек (если они есть), а в свайных - ростверк. Все, что находится выше, называется фундаментной стенкой.
При высоте здания или сооружения до 5 м ширина антисейсмического шва назначается не менее 30 мм. Ширину антисейсмического шва здания или сооружения большей высоты следует увеличивать на 20 мм на каждые последующие 5 м высоты и принимать не менее значения прогиба
двух смежных отсеков при действии сейсмической нагрузки.
Ширина температурных и осадочных швов принимается как для антисейсмических (при их совмещении).
Антисейсмические швы должны быть заполнены или закрыты таким
образом и такими материалами, чтобы не возникали препятствия сейсмическим колебаниям отсеков (резиной, пороизолом, накладными жестяными
фартуками и т.д ).
При сейсмичности площадки 8 баллов и более не допускается совмещать антисейсмические швы с уменьшенным шагом несущих конструкций (2,4 -ь 3 м) с компенсацией перемещений за счет зазора свободно
лежащей пролетной конструкции, опирающейся на несущие конструкции
смежных отсеков.
Стыки конструкций
При выборе конструктивной схемы здания, а также при разработке
конструкций стыков необходимо соблюдать следующие требования:
- при всех прочих равных условиях предпочтение следует отдавать
конструктивным решениям с наименьшим числом стыков;
в зданиях (сооружениях) из сборных элементов располагать стыки
вне зоны максимальных усилий. Например, в каркасных зданиях ригель
чаще всего рассматривают как многопролетную неразрезную балку. Под
действием внешней нагрузки и собственного веса в нем возникают изгибающие моменты, эпюра которых в пределах каждого пролета имеет 2 точки с
М = 0. Близко к этим точкам и стараются располагать стыки;
Места стыков ригелей.
- следует избегать сопряжения в одном узле несущих (самонесущих)
конструкций из материалов, существенно отличающихся по своим прочностным или деформационным свойствам;
- следует предусматривать расчетные и конструктивные мероприятия, обеспечивающие равнопрочность узла стыка и стыкуемых элементов, если иное не предусматривается конструктивной схемой или другими частями СНиП;
- следует избегать объединения в одном узле обычных и предварительно напряженных железобетонных элементов или предусматривать дополнительные расчетные и конструктивные мероприятия, компенсирующие разные периоды собственных колебаний этих элементов;
- каждое крепление элемента здания (сооружения) должно быть рассчитано на восприятие нагрузки не менее 5 % от веса этого элемента;
- соединение балки с опорой должно быть рассчитано на отрывное
(сдвиговое) усилие не менее 5 % от реакции опоры при действии расчетного сочетания нагрузок.
6.3. Металлические конструкции
Металлические конструкции хорошо переносят сейсмические воздействия. Следует обращать особое внимание на устройство сварных швов
и сварку закладных деталей. Необходимо контролировать сварные соединения: визуально - 100, а ультразвуком - 15 %, и если обнаруживается хотя
бы один дефект, то ультразвуком проверяются все соединения.
При изготовлении металлических конструкций необходимо соблюдение следующих требований:
- в сварных соединениях швы, а в болтовых - болты следует располагать вдоль действия сейсмических сил. Не допускается применение потолочных швов;
- к металлическим конструкциям применяется защита от агрессивного воздействия среды согласно СНиПП-23-81 «Стальные конструкции»;
- допускается не производить защиту от коррозии внутренних поверхностей узлов и деталей из труб и замкнутого профиля;
- не допускается создание закрытых профилей и замкнутых сечений
из швеллеров и уголков.
Дефекты, которые встречаются чаще всего при изготовлении металлических конструкций, устраняются следующими способами:
- ожоги поверхностей и дефектные участки следует зачищать абразивным инструментом;
- приварку производят электродами 0 4 мм с предварительным прогревом стыка до 200-250 °С;
- для усиления дефектных участков применяют сталь той же марки, что и основной материал.
- Площадь накладок, как правило, составляет:
- в горизонтальных соединениях не менее 1,2 площади сечения элемента;
- в вертикальных соединениях не менее 0,4 площади сечения элемента.
6.4. Железобетонные конструкции
При возведении в зонах повышенной сейсмичности зданий и сооружений из железобетонных конструкций необходимо соблюдать следующие
требования:
- стыки несущих железобетонных конструкций должны располагаться вне зон действия максимальных усилий и обеспечивать их надежную передачу;
- при сейсмичности 9 баллов применять арматуру диаметром более
28 мм без специальных анкеров не допускается (т к. это экономически невыгодно из-за большой длины анкеровки);
- угол излома осей стержневой арматуры класса А-1, А-П, А-Ш
(диаметром до 40 мм) в стыках, выполненных дуговой сваркой, не должен
превышать 6°, при других видах сварки - 3°. В сетках допускается неприваренных стержней не более 2 % от общего их числа;
- замена обычных конструкций на предварительно напряженные
допускается, когда необходимы жесткие ограничения по деформациям. В
предварительно напряженных конструкциях не допускается применение
арматуры, для которой относительное удлинение после разрыва составляет
менее 0,2 %.
- При проектировании стержневых конструкций (балок и колонн) необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- продольная арматура должна иметь площадь сечения не менее
0,1 % от площади сечения элемента;
- поперечная арматура на участках примыкания к жестким углам
рам должна быть установлена с шагом не более:
при 7 баллах - 1/2/ к, 15с/ или 150 мм;
при 8 баллах - 1/3к, 12с/ или 100 мм;
при 9 баллах - 1/4/к, 10с/или 65 мм,
где И - высота сечения элемента; с/ - диаметр арматуры;
- сварные соединения, а также механические соединения продольной арматуры можно устраивать в любом сечении, а стыки внахлестку
следует располагать вне зоны действия максимального момента;
- в сварных и механических соединениях в каждом сечении расположения продольной арматуры следует соединять не более чем каждый
второй стержень, при этом расстояние между соединениями по длине элемента не должно превышать 100 мм.
Соединение продольной арматуры.
- на участках соединения продольных стержней внахлестку поперечные стержни ставятся более часто: шаг не менее И/А и 8с/ или 100 мм;
- концы хомутов, если применяется вязаная арматура, загибаются
вовнутрь бетонного сечения на длину 6с/ от продольной арматуры;
- длина сварных швов и перепуска арматуры должна быть на 30 %
больше, чем по рекомендациям СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» при соединении внахлестку.
При проектировании плоскостных конструкций (стен, диафрагм) следует соблюдать следующие правила:
- по краям несущих стеновых элементов устанавливают вертикальную арматуру с площадью сечения не менее 0,05 % от площади поперечного сечения стены;
- по полю стены у обеих боковых ее граней устанавливают горизонтальную арматуру, площадью сечения не менее 0,01 % от площади сечения стены;
- для предотвращения выпучивания смонтированной по боковым краям стены арматуры необходимо установить поперечную арматуру -
солдатики;
- в местах пересечения и излома толщины стен и граней проемов
устанавливают конструктивно дополнительную арматуру.
Читайте также: